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40m-160T型架橋機(jī)計算書
本工程上部主要結(jié)構(gòu)有:預(yù)應(yīng)力砼連續(xù)T梁、后張法預(yù)應(yīng)力砼空心板梁。T梁規(guī)格有25m、29.5m、30m、35m,40m,重量從65t~135.7t;其中25m梁353件、29.5m梁20件、30m梁311件、35m梁64件、40m梁30件。后張法預(yù)應(yīng)力砼空心板梁規(guī)格為20m, 共420件。
本合同段橋梁均采用T梁先簡支后連續(xù)(剛性連接)的方法施工。T梁底水平設(shè)置,橋面橫坡及超高由行車道板及墩臺帽橫坡共同調(diào)整。
二:設(shè)備介紹
本項目采用JQJ160t/40m 架橋機(jī),見圖1
圖1
JQJ160t/40m架橋機(jī)的含義:
JQ — 架橋機(jī)
160t — 額定起重量160t (2×80t)
40m — 允許架設(shè)**大橋梁跨度為40m
※ 結(jié)構(gòu)及工作原理※
前部總成、中部總成以及縱移平車總成均設(shè)有可旋轉(zhuǎn)0-45角度的旋轉(zhuǎn)支座來滿足架橋機(jī)斜交架梁的要求。當(dāng)架橋機(jī)斜交架設(shè)時,安裝時須預(yù)先將中部橫梁和中部搖平滾、前部橫梁和前部搖平滾、小車橫梁和天車按照斜交的角度安裝好。
導(dǎo)梁由雙主梁絎架、連接銷子、前部連接架、尾部連接架、鋼絲繩固定架等組成。導(dǎo)梁下部安裝有中部總成(包含2臺主動平車、中部搖平滾、中部油頂?shù)龋?,尾部總成(包?臺尾部油頂、尾部支腿、尾部支座等),前部總成(包含2臺主動平車、前部搖平滾、前部橫梁等),前部臨時支撐。兩導(dǎo)梁上部焊有軌道,軌道上放置有2臺縱移平車總成,縱移平車總成橫梁上鋪設(shè)有鋼軌,供橫移小車橫向行走。導(dǎo)梁內(nèi)部設(shè)有走臺,架橋機(jī)過孔時人可以從走臺經(jīng)臨時支撐下到蓋梁上方。
縱移平車總成是單軌主動平車,每臺縱移平車總成由電氣線路控制實現(xiàn)縱向行走??梢詥为毷褂?,也可以聯(lián)機(jī)使用。
橫移小車由行走機(jī)構(gòu)和提升機(jī)構(gòu)兩部分組成,提升機(jī)構(gòu)實現(xiàn)吊裝,行走機(jī)構(gòu)實現(xiàn)橫向位移。
JQJ160t/40m架橋機(jī)總圖↓
※技術(shù)參數(shù)※
1.主梁自重: q=1.06t/m
2.天車縱移平車總成: G1=16.95t
3.中部平車總成重量: G2=12.16 t
4.前部平車總成重量: G3=15.49 t
5.尾部平車總成重量: G4=2.56t
6.前部臨時支撐總成重量:G5=1.59t
7.尾部連接架重量: G6=0.7 t
8.前部連接架重量: G7=0.7t
9. 操作平臺重量: G8=1t
10.中部液壓支腿重量: G9=1.07t
11.跨度: 40m
12.額定起重量: 160t
13.小車橫移速度: 3m/min
14.起升速度: 0.92m/min
15. 滑輪組(倍率): 12倍
16.導(dǎo)梁過孔速度: 0—3m/min
17. 小車縱移速度: 5m/min
18. 前部平車行走速度: 0—3m/min
19. 中部平車行走速度: 0—3m/min
20. 搖滾行走速度: 0—3m/min
21. 總 功 率: 65kW
液壓系統(tǒng)
所處部位 |
承載能力 |
頂升速度 |
有效行程 |
工作壓力 |
前部 |
50t |
0.1m/min |
800mm |
16MPa |
中部 |
400mm |
16MPa |
||
尾部 |
600mm |
16MPa |
※主要結(jié)構(gòu)及參數(shù)※
1:橫移小車
橫移小車由機(jī)架、提升機(jī)構(gòu)及行走機(jī)構(gòu)三部分組成。機(jī)架是工字鋼和鋼板的焊接件,安裝提升機(jī)構(gòu)和行走機(jī)構(gòu)。提升機(jī)構(gòu)由卷筒部件,一個定滑輪組(5門)和一個動滑輪組(6門)組成,由電動機(jī)驅(qū)動減速器帶動卷筒運轉(zhuǎn),控制吊具在垂直方向上的運動,其上升或下降由電機(jī)正反轉(zhuǎn)來控制。橫移小車的行走機(jī)構(gòu)由電動機(jī)、減速器、齒輪副、主動輪組和被動輪組等組成。由電動機(jī)經(jīng)減速器驅(qū)動跑輪的左右移動。
橫移小車起升機(jī)構(gòu)配有盤式制動器做緊急制動用,繩筒軸裝有一個編碼器,當(dāng)檢測到卷揚機(jī)的液壓制動器失效后吊重物做自由落體時會自動剎車,從而確保安全。
橫移小車主要技術(shù)參數(shù)
起升機(jī)構(gòu) |
||||||
額定起重量(t) |
80 |
電機(jī)型號 |
YZ200L-8 |
|||
滑輪喉徑(mm) |
Φ560 |
功率(kW) |
15 |
|||
起升速度(m/min) |
0.92 |
減速器型號 |
JZQ(600+150) i=65.54 |
|||
卷揚機(jī)額定拉力(KN) |
80 |
制動器 |
YWZ300/45 |
|||
鋼絲繩直徑(mm) |
Φ32 |
滑輪組(倍率) |
6 |
|||
鋼絲繩長度(m) |
128 |
開式齒輪 m=14 |
Z1=94,Z2=17 |
|||
盤式制動器 |
ST3SH |
制動力矩(KN) |
105 |
|||
小車行走機(jī)構(gòu) |
||||||
小車運行速度(m/min) |
3 |
車輪踏面直徑(mm) |
Φ400 |
|||
電機(jī)型號 |
YSE90S-4 |
踏面寬度(mm) |
110 |
|||
功率(kw) |
1.1 |
軌距(mm) |
1800 |
|||
減速器型號 |
SF77 i=161.6 |
開式齒輪 m=6 |
Z1=61,Z2=20 |
|||
2:縱移平車(單軌)
縱移平車均由機(jī)架及行走部分組成,機(jī)架是用鋼板與型鋼的焊接件,行走部分包括車輪、電動機(jī)、減速器、齒輪副,由電動機(jī)帶動減速器,通過齒輪副帶動主動車輪運轉(zhuǎn)。
縱移平車主要技術(shù)參數(shù)
跑輪直徑 |
Φ450 |
減速器型號 |
KF77-128.52 |
電動機(jī) |
YSE90L-4,P=1.5KW |
運行速度 |
5 m/min |
輪距 |
2200mm |
薦用鋼軌 |
70mm×35mm |
齒輪 m=6 |
Z1=71,Z2=27 |
3:中部主動大車
由2臺主動大車組成。其結(jié)構(gòu)均由機(jī)架、電動機(jī)、減速器、齒輪副、主動輪組、被動輪組組成。動力傳遞由電動機(jī)經(jīng)減速器帶動主動輪轉(zhuǎn)動,帶動從動輪運轉(zhuǎn)。其行走控制均由電控箱統(tǒng)一控制同步行走。
中部主動大車主要技術(shù)參數(shù)
跑輪直徑 |
Φ499.03 |
減速器型號 |
KF97-123.93 |
電動機(jī) |
YZPEJ112M-6,P=2.2KW |
運行速度 |
0~3m/in |
輪距 |
700mm |
齒輪 m=8 |
Z1=61,Z2=17 |
薦用鋼軌 |
35mmx70mm |
4:前部主動大車
由2臺主動大車組成。其結(jié)構(gòu)均由由機(jī)架、電動機(jī)、減速器、齒輪副、主動輪組、被動輪組組成。動力傳遞由電動機(jī)經(jīng)減速器帶動主動輪轉(zhuǎn)動,帶動從動輪運轉(zhuǎn)。其行走控制均由電控箱統(tǒng)一控制同步行走。
前部主動大車主要技術(shù)參數(shù)
跑輪直徑 |
Φ450 |
減速器型號 |
KF97-123.93 |
電動機(jī) |
YZPEJ112M-6,P=2.2KW |
運行速度 |
0~3m/in |
輪距 |
700mm |
齒輪 m=8 |
Z1=55,Z2=17 |
薦用鋼軌 |
35mmx70mm |
5:搖平滾總成
結(jié)構(gòu)均由機(jī)架、搖滾部件、平滾部件、傳動軸部件、旁滾部件等組成。動力傳遞由電動機(jī)經(jīng)減速器帶動主動平滾轉(zhuǎn)動,通過鏈條帶動搖滾轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)主梁的縱移。其行走控制均由電控箱統(tǒng)一控制同步行走。
平滾部件主要由平滾齒輪、軸和無油軸承等組成。
名 稱 參 數(shù) |
中部搖滾 |
前部搖滾 |
承載t(單滾) |
32 |
32 |
平滾直徑mm |
Φ250 |
Φ250 |
行走速度m/min |
0~3 |
0~3 |
減速器型號 |
KAF77-128.52 |
KAF77-128.52 |
電動機(jī)型號 |
YZPEJ90L-4 p=1.5KW |
YZPEJ90L-4 p=1.5KW |
搖滾部件主要由搖滾齒輪、軸和無油軸承等組成。
名 稱 參 數(shù) |
中部搖滾 |
前部搖滾 |
承載t(單滾) |
6 |
6 |
搖滾直徑mm |
Φ180 |
Φ180 |
行走速度m/min |
0~3 |
0~3 |
※邊梁吊裝時的安全性分析※
該架橋機(jī)在吊裝預(yù)制梁時,架設(shè)邊梁時可不換鉤一次到位,其工作原理是在前中部大車總成上分別設(shè)有一根懸臂挑梁,確保吊裝邊梁時在行走車未出橋面(蓋梁)的情況下,讓主梁位于橋面(蓋梁)外側(cè),如圖6所示
圖6
首先,在吊裝邊梁時對中部總成的抗傾覆性進(jìn)行驗算
(4)中部橫梁受力如下圖所示:
即傾覆力矩為反傾覆力矩的38%,所以安全性符合要求。
其次,在吊裝邊梁時對中部總成挑梁的強(qiáng)度進(jìn)行驗算
中部總成挑梁截面如下圖所示:
所以強(qiáng)度滿足要求!
**后,在吊裝邊梁時,對其操作步驟也有特殊要求。
1、 梁喂入狀態(tài),(此時架橋機(jī)處于半幅橋中間位置),梁喂入時需在兩導(dǎo)梁中間。如圖7
圖7
2、 放下待架設(shè)梁,離地200mm左右。如圖8
圖8
整機(jī)橫移至已架設(shè)梁板理想受力點后,橫移小車點動到位,如圖9。
圖9
備注:1:由于安裝有測力裝置,當(dāng)單側(cè)受力超過設(shè)定值時,會進(jìn)行報警停機(jī)。
2:在起吊邊梁就位時必須注意移梁至橋邊緣時,只能實行點動操作,以防導(dǎo)梁平車脫離導(dǎo)軌。
※彎道橋架設(shè)時的計算※
(1) 當(dāng)架設(shè)彎道橋時,主梁與前部車,中部車應(yīng)該有一個較小的夾角。否則會出現(xiàn)邊梁不能一次架設(shè)到位,若施工人員施工經(jīng)驗不夠豐富,將出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患,其計算如下:
α— 斜交角
L— 架設(shè)橋梁跨度
R— 架設(shè)橋梁曲率半徑(指內(nèi)側(cè))
由于現(xiàn)場不具備設(shè)計條件,特編制表格進(jìn)行對照調(diào)整,同時在前中部大車搖平滾連接法蘭盤上標(biāo)有刻度尺(如圖10),以便于調(diào)整。
圖10
彎道架設(shè)時的主梁斜角調(diào)整參考表(單位為度°)
|
300m |
350m |
400m |
450m |
500m |
600m |
700m |
800m |
900m |
||||
30m |
5.7° |
4.9° |
4.3° |
3.8° |
3.4° |
2.9° |
2.5° |
2.1° |
1.9° |
||||
35m |
|
5.7° |
5° |
4.4° |
4° |
3.3° |
2.9° |
2.5° |
2.2° |
||||
40m |
|
|
5.7° |
5° |
4.6° |
3.8° |
3.3° |
2.9° |
2.5° |
(2)彎道過孔的步驟:
因為是彎橋,架橋機(jī)每次沖垮前必需轉(zhuǎn)一個角度,其調(diào)整方法是利用前中部車輪踏面與橫軌的間隙進(jìn)行調(diào)整,(即軌行式架橋機(jī)彎道調(diào)整方法)其步驟如下:
a.單動前部大車行走≤500mm。
b.頂起前部油頂,將臨時支撐墊實。
c.收起前部車連同橫軌。
d.將前部橫軌轉(zhuǎn)一個角度<利用踏面間隙>。
e.再頂起前部油頂,臨時支腿懸空再放下,**步調(diào)整完成。
f.頂起尾部和前部油缸使得中部車懸空。
g.將中部橫軌調(diào)整一個角度,確保前中部橫軌平行。
h.再放下中部車,中部車**步調(diào)整完畢。
i.重復(fù)以上動作,直至角度達(dá)到所需要求。
注意:在調(diào)整彎道過孔時,所有的螺栓都不需要動。
※起升機(jī)構(gòu)安全措施※
除常規(guī)配制起升小車設(shè)有高度限位器以及重量限制器之外,增加了低速端失速保護(hù),如圖11所示,并且繩筒軸上裝有編碼器,通過PLC控制,當(dāng)轉(zhuǎn)速高于設(shè)定值時,起升電氣系統(tǒng)斷電,盤式制動器工作,其反應(yīng)時間為0.2S,增加此裝置后可確保起升機(jī)構(gòu)的安全,同時在繩筒上鋼絲繩排列層數(shù)不超過兩層,底層設(shè)有繩槽以避免鋼絲繩排列不整齊引起的損傷。鋼絲繩選用18×7不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩,克服動滑輪組扭結(jié)引起的鋼絲繩損傷。
※喂梁時的安全措施※
當(dāng)架橋機(jī)進(jìn)行喂梁作業(yè)時,利用前部平車將預(yù)制梁一頭吊起,拖動輪胎式(或輪軌式)被動運梁車縱移,所需電動功率為4X 2.2KW,采用全驅(qū)方式。(考慮上坡4%),此外,只有在前部平車靜摩擦力大于前部平車和被動運梁車的動摩擦力時,前部平車才能帶動前移。同時在被動運梁車后面配有專門跟蹤工人,隨時跟進(jìn)將斜木塊墊入以防止倒退。
※架橋機(jī)橫軌梁的設(shè)計計算※
中部橫軌梁的鋼支撐點設(shè)為2400mm,已知中部行走車的車輪軸間距為700mm,受力簡圖如圖12
圖12
經(jīng)計算,P=73t; M=620KN.m ; 取橫軌梁材料為Q345B,許用應(yīng)力[б]=180MP,所以設(shè)計時抗彎模量W要不小于M / [б]時才能滿足強(qiáng)度要求,即W≥3444cm4,同時必須驗算其剪切強(qiáng)度是否符合要求。其截面如圖13
圖13
※架橋機(jī)操作安全風(fēng)險注意※
1、架橋機(jī)小車應(yīng)始終處于兩導(dǎo)梁居中部位,只有在靠近支座附近時
才能橫移。
2、架橋機(jī)過孔時應(yīng)確保中、前部橫軌橫向已墊平。
3、梁板架設(shè)快到位時,只能點動不能自動。
4、起吊時在吊鉤完全受力后應(yīng)適當(dāng)停頓后再繼續(xù)吊梁。
5、吊梁時應(yīng)觀察鋼絲繩在繩筒上的排繩狀況。
6、下班前必需檢查起升小車聯(lián)軸器聯(lián)接螺栓有無脫落。
7、過孔時前支腿應(yīng)適當(dāng)固定,中支腿馬鞍墊實。
8、臨時支腿只滿足承受前部車重量,不能增加額外負(fù)載。
9、坡度喂梁時,運梁車后面需有人用斜木塊隨時保護(hù),以防下滑。
10、在吊梁時,前部大車伸縮套插銷必需插上,否則不保險。