技术文章JQ900型下导梁架桥机简介

技术文章JQ900型下导梁架桥机简介

我国铁路客运专线建设中的双线桥梁结构方案主要采用整孔预制简支混凝土箱梁形式，由此产生了大量架梁专用设备。2007年共有10余台JQ900型下导梁架桥机投入客运专线的架梁施工作业，是最具代表性和影响力的架梁专用设备。JQ900型下导梁架桥机与KSC900型运梁台车配合完成箱梁的运架作业，适用于客运专线20m、24m、32m双线整孔预制混凝土箱梁的架设施工。JQ900型下导梁架桥机除了能够进行标准梁段的架设外，还能够进行首未孔箱梁的架设，曲线段箱梁架设和变跨架设，多跨连续梁、结合梁、连续刚构梁等桥梁的架设，简支变连续梁架设等工况的施工。可通过运梁台车驮运实现桥间短途运输，经简单拆解后由运梁台车驮运可实现整体通过线路上的既有隧道进行转场作业。

一、总体结构

JQ900型下导梁架桥机由提升机、下导梁、架桥机台车、纵移天车及控制系统等组成，如图1所示。其工作原理为利用下导梁作运输通道，提升机的喂梁支腿和前支腿承载，中支腿展翼，由KSC900 型运梁台车将混凝土箱梁运送至提升机腹腔内，中支腿收翼承载、喂梁支腿卸载，提升机将混凝土箱梁提离运梁台车，运梁台车退出后，利用纵移天车、托辊将导梁纵移一跨。让出被架混凝土箱粱梁体空问，提升机将混凝土箱梁直接落放至墩顶上就位安装。

JQ900型下导梁架桥机的主要技术参数如下：

架设跨度：20m、24m、32m；额定起重量：900t；架梁速度：2～3h／片；接

地比压：0.58MPa；整机自重：480t(包括附属设备)；外形尺寸：53m×16.7m×12.8m；适应曲线半径：≥3000m。

1.1提升机

提升机由主梁、前支腿、中支腿、喂梁支腿、起升机构及前吊点等组成。喂梁支腿采用L型箱梁结构支承提升机自重(见图2)，中支腿为可展翼的开启式支腿，用于支承架桥机架梁荷载(见图3)。通过喂梁支腿和中支腿之间的交替支承，900t 运梁台车可将混凝土箱梁直接运送到提升机腹腔内的下导梁上，从而实现了喂梁功能与架梁功能分离。提升机一跨简支定点架梁，简化了提升机结构，降低了支反力，提高了整机的稳定性。

提升机起升机构由前后起重小车组成，为降低整机高度，起重小车横梁和定滑轮组均采用鱼腹式结构，具有起升、纵向、横向三维动作功能，能保证待架梁的准确定位安装。吊钩总成与吊具通过铰接变8吊点为4吊点，通过设置平衡轮变4吊点为3吊点，解决了起吊混凝土箱梁时超静定的难题，确保了梁体受载均匀和起升机构的安全。

活动油缸前吊点由起重横梁、提升油缸、纵移装置组成，用于协助纵移天车实现下导梁首孔进入桥位和末孔脱离桥位。

1.2下导梁

下导梁由2片箱梁纵梁和桁架式加长段组成，通过中间横梁连接构成一个整体简支受力结构，提供架桥机喂梁和架梁机纵移过孔通道。

下导梁共设2个纵移托辊，可在导梁下轨道上自驱动行走，通过电气系统控制和纵移天车同步驱动纵移下导梁过孔。

1.3运架桥机台车

运架桥机台车由独立的前后2组单线双轨台车组成，可沿布置于下导梁正中的轨道运行，通过前后台车支承前支腿、后台车支承中支腿的方式驮运提升机纵移过孔。

1.4纵移天车

纵移天车为横跨起升系统的具有三维动作的门式起重装置，可沿主梁全长运行，用于架桥机变跨、调头时安装喂梁支腿、中支腿、前支腿、起升系统和纵移下导梁，以及下导梁横向微调以适应曲线架设。

1.5液压系统

根据液压缸的分布，液压系统设置有前支腿泵站、喂梁支腿泵站和纵移天车泵站，3个泵站均独立工作。动力源采用手动变量泵与先导式电磁溢流阀组成，通过手动调节泵的流量获得满意的油缸速度，通过溢流阀调节系统工作压力并实现系统压力卸荷使系统在低压状态工作，避免能量无谓损耗。电磁换向阀控制油缸的伸缩和液压马达的正反转；分流一集流阀控制不同油缸的流量，以实现同步；液控单向阀便于锁定油缸的位置；执行机构主要由油缸及行程开关等组成，用于实现动作转换。

1.6电气控制系统

JQ900型下导梁架桥机采用了先进的计算机控制技术和控制理论设计，以可编程控制器(PLC)为核心进行控制。执行机构分别由前支腿泵站、喂梁支腿泵站、纵

移天车泵站、运架桥机台车、卷扬机变频控制柜5个子系统组成，各子系统的电气控制以远程I/O方式与主PLC扫描器相连。架桥机起升系统的控制操作采用控制台和无线遥控相结合方式，提升机前后端共设有4台摄像机，控制室可全程、全方位观测架梁作业过程。

架桥机在线控制设备较多，架梁作业中要求各受控设备的速度、高度、相对位移等保持一致，即受控设备间需同步，包括纵移天车与托辊问的同步、4吊点(即卷扬机)问的同步、2台运架桥机台车间的同步。设计时走行轮均采用变频电机实现无级调速，在纵移天车上安装角度传感器，控制电机上安装脉冲信号旋转编码器，实时监控同步情况，出现偏差后系统自动调整速度，形成一个闭环控制系统，从而实现设备问的同步。

架桥机各机构的每个动作都设有限位装置，采用压力阀(如负载限位、油缸限位)或电子机械限位，当限位装置作用时，相应的动作停止。即当架桥机安全装置或系统出现故障，该系统就停止工作，控制室故障指示灯闪烁、蜂鸣器报警。系统设置了联锁条件，重要的安全设置(如油缸限位、重量限制器)出现报警时整个系统停止作业，故障排除后才能通过控制按钮复位，继续作业。

二、架桥机施工技术

2.1架桥机的现场安装架设

架桥机的现场拼装架设主要有下面两种方案。

(1)架桥机直接在待架桥位拼装。

该方案适宜在工地有大型提升站时拼装架桥机，先吊装导梁，再吊装提梁机，最后吊装机械设备及附属设备。导梁、提梁机主梁、前支腿、中支腿、喂梁支腿等可直接在地面的平台上分别拼装，导梁拼装完毕后直接用提升站吊装到桥墩上就位，然后吊装前支腿、中支腿，在桥墩上按设计位置定位，用缆风绳四向固定，用提升站直接提起主梁落放在支腿上，冲钉定位后用螺栓连接，再分别依次吊装前支腿斜撑、喂梁支腿及其它附属设备等。需要说明的是，提升站不能直接将全部杆件、设备吊装到位，施工时也需要汽车起重机等配合作业。该方法是拼装时间最短、费用最少的方案。

(2)架桥机在近距离场地拼装，通过运梁台车转场到达桥位过孔架梁。

在桥位没有大型提升站或受场地限制无法就地拼装时，就需要在近距离场地选址拼装架桥机，按下述方案施工。

在地面上按导梁节段长度搭设临时支墩→在支墩上从后向前逐次拼装导梁，并