架梁吊機(jī)主體結(jié)構(gòu)介紹

郭欣，李坤，羅利軍

（秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工科技有限公司，河北 秦皇島 066004）

架梁吊機(jī)主體結(jié)構(gòu)介紹

郭欣，李坤，羅利軍

（秦皇島天業(yè)通聯(lián)重工科技有限公司，河北 秦皇島 066004）

TLJ300t架梁吊機(jī)是一種無支架的節(jié)段拼裝架橋機(jī)，主要施工對(duì)象為雙幅鋼箱梁。架梁時(shí)能實(shí)現(xiàn)在橫橋向、順橋向及垂直橋面方向的三維位移，且可單獨(dú)調(diào)整任一方向位移；過孔時(shí)步履行走自動(dòng)化，不需要何起任重設(shè)備。作業(yè)程序簡(jiǎn)潔，架梁、過孔方便。本文主要介紹了架梁吊機(jī)的主體結(jié)構(gòu)。

節(jié)段；箱梁；架梁吊機(jī)；主體結(jié)構(gòu)

架梁吊機(jī)亦稱節(jié)段提升機(jī)，是一種無支架的節(jié)段拼裝架橋機(jī)，是以對(duì)稱懸拼鋼箱梁節(jié)段塊從而成橋，是另外一種橋梁施工工法特需的施工裝備。本架梁吊機(jī)是為蕪湖長(zhǎng)江公路二橋工程特別設(shè)計(jì)，用于主跨T構(gòu)鋼箱梁吊裝施工，主要施工對(duì)象為雙幅鋼箱梁，使用四臺(tái)吊機(jī)共同起吊，每臺(tái)吊機(jī)吊一幅梁。鋼箱梁標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)度16m。吊機(jī)按照吊具下額定起重量300t設(shè)計(jì)，最大吊幅13.5m，最大起重力矩4050tm。本架梁吊機(jī)具有起升、變幅、縱移三個(gè)機(jī)構(gòu)，起升機(jī)構(gòu)采用鋼絲繩卷揚(yáng)式，變幅及縱移機(jī)構(gòu)采用油缸頂推。各機(jī)構(gòu)帶有各種安全保護(hù)裝置和報(bào)警裝置，防止起重機(jī)出現(xiàn)超載、超速、卷揚(yáng)欠繞、卷揚(yáng)過繞、超出幅度范圍等現(xiàn)象，保證起重機(jī)安全可靠的進(jìn)行吊裝作業(yè)。TLJ300型架梁吊機(jī)工作范圍：吊裝：從江面運(yùn)輸船上垂直起吊鋼梁節(jié)段至橋面高度進(jìn)行安裝。走行：架梁吊機(jī)及軌道可由架梁吊機(jī)自身實(shí)現(xiàn)自動(dòng)前移。

1 架梁吊機(jī)主體結(jié)構(gòu)

TLJ300型架梁吊機(jī)主要由金屬結(jié)構(gòu)、起升系統(tǒng)、變幅及橫移系統(tǒng)、縱移錨固系統(tǒng)、電液系統(tǒng)、司機(jī)室等組成。詳見圖1。

1.金屬結(jié)構(gòu) 2.起升系統(tǒng) 3.變幅橫移系統(tǒng)4.縱移錨固系統(tǒng) 5.電液系統(tǒng) 6.司機(jī)室圖1

（1）金屬結(jié)構(gòu)。金屬結(jié)構(gòu)主要由兩片棱形桁架組成，兩件棱形桁架間距約9.6m，兩片棱形桁架之間設(shè)計(jì)橫梁及斜撐，形成一個(gè)穩(wěn)定的機(jī)構(gòu)。起重載荷主要由兩片棱形桁架承受，側(cè)向力主要靠橫聯(lián)及斜撐承受。金屬機(jī)構(gòu)每片桁架主要包含上縱梁，下縱梁，豎支撐梁，斜支撐梁以及主拉桿，所有梁體均為鋼板拼焊成的箱型桿件，此種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，抗彎曲、抗壓力性能好，能有效抵抗起升動(dòng)作導(dǎo)致的沖擊載荷。棱形桁架桿件以及橫聯(lián)之間采用高強(qiáng)度螺栓（10.9級(jí)）連接為一個(gè)整體，使每片桁架在保證強(qiáng)度的同時(shí)又能保證穩(wěn)定性。桁架梁與橫拉桿之間通過銷軸連接。

（2）起升系統(tǒng)。起升系統(tǒng)主要包括卷揚(yáng)機(jī)、動(dòng)靜滑輪、吊具、鋼絲繩等。起升系統(tǒng)選擇4臺(tái)JM15卷揚(yáng)機(jī)作為動(dòng)力，每臺(tái)功率為30kW，鋼絲繩倍率為2×6，起升卷揚(yáng)機(jī)選擇φ32NAT6TX36SW+IWR——1670鋼絲繩，公稱抗拉強(qiáng)度達(dá)到1670N/mm2。卷筒為鋼板卷制。為了保證起升機(jī)構(gòu)絕對(duì)安全可靠，制動(dòng)方式采用了塊式制動(dòng)器+盤式制動(dòng)器相結(jié)合的方式。卷揚(yáng)機(jī)卷筒軸上裝有起升高度限制器，能準(zhǔn)確控制吊具起升和下降，保證卷筒不出現(xiàn)過繞、欠繞等危險(xiǎn)。兩側(cè)卷揚(yáng)機(jī)在聯(lián)動(dòng)時(shí)，在軸承座設(shè)置旋轉(zhuǎn)編碼器來監(jiān)控兩側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速，通過PLC及變頻器來調(diào)節(jié)兩側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)的圈數(shù)相差達(dá)到一定的數(shù)值時(shí)，在司機(jī)室內(nèi)報(bào)警，保證同步起升。主起升設(shè)有超載限制器，當(dāng)載荷達(dá)90%的額定載荷時(shí)報(bào)警，超載限制器會(huì)發(fā)出報(bào)警聲，當(dāng)載荷達(dá)105%的額定載荷時(shí)，切斷主接觸器電源。

卷揚(yáng)機(jī)布置在金屬結(jié)構(gòu)下部，其中在金屬結(jié)構(gòu)合適位置還布置了導(dǎo)向滑輪，使得鋼絲繩的入繩角滿足使用要求。而且由于卷揚(yáng)機(jī)放置在下部，非常有效的降低了整機(jī)高度?；喒灿徐o滑輪、動(dòng)滑輪以及導(dǎo)向滑輪。鋼絲繩從卷揚(yáng)機(jī)出繩后分別經(jīng)過導(dǎo)向滑輪、進(jìn)入相應(yīng)的動(dòng)滑輪組。所有的滑輪均為鑄造尼龍滑輪，此種滑輪重量輕，抗磨損，使用壽命長(zhǎng)?；喫褂玫妮S承型號(hào)為NUP230軸承，使用過程中需定期潤滑，如有損壞必須及時(shí)更換。導(dǎo)向滑輪使用銅套作為滑動(dòng)軸承，亦需要定時(shí)潤滑。吊具為專門根據(jù)本工程梁塊設(shè)計(jì)，主要有大小扁擔(dān)梁及鎖具等部件，扁擔(dān)梁采用均衡梁技術(shù)，在保證吊具強(qiáng)度的同時(shí)降低其重量。吊具與節(jié)段梁塊吊耳之間采用插銷軸的方式連接，且吊具上還設(shè)有調(diào)節(jié)油缸，使得節(jié)塊間的對(duì)接更加方便、快捷。鋼絲繩作為整機(jī)非常重要的組成部分，在整機(jī)作業(yè)時(shí)起吊、對(duì)位的動(dòng)作都是通過鋼絲繩的牽引來實(shí)現(xiàn)。采用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩可有效防止該設(shè)備吊裝時(shí)鋼絲繩打結(jié)現(xiàn)象；同時(shí)繩芯為鋼芯，其抗壓、抗磨性能好，使用壽命長(zhǎng)。需要注意的是鋼絲繩在安裝時(shí)必須要釋放其內(nèi)力，使其為自由狀態(tài)；同時(shí)需要定期潤滑、檢查，如發(fā)現(xiàn)有斷絲斷股必須按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)處理或更換。

（3）變幅及橫移系統(tǒng)。變幅及橫移系統(tǒng)主要是為了縱橫向改變幅度，實(shí)現(xiàn)梁塊精確對(duì)接而設(shè)置的。

變幅功能由變幅組件及變幅油缸組成，變幅組件下方設(shè)置滑板，在金屬結(jié)構(gòu)變幅軌道上滑動(dòng)，變幅動(dòng)力兩側(cè)各由一條變幅油缸提供，油缸型號(hào)φ140/φ80～800mm，在20MPa工作油壓下拉力為20.7t，推力為30.7t。橫移功能由橫移組件及橫移油缸組成，橫移組件下方設(shè)置有滑板，在兩條橫移油缸的推動(dòng)下滑動(dòng)在變幅組件上方的滑道上。橫調(diào)油缸型號(hào)為φ140/φ80～100mm，在20MPa工作油壓下拉力為20.7t，推力為30.7t，油缸行程300mm，實(shí)現(xiàn)±100mm的調(diào)節(jié)。變幅及橫移機(jī)構(gòu)需滿足在空載、重載下縱、橫移微調(diào)要求，既能單動(dòng)又能聯(lián)動(dòng)。

（4）縱移錨固系統(tǒng)?？v移及錨固系統(tǒng)主要是用于整機(jī)過孔移位，主要由前支撐、后錨固、前后頂升油缸，縱移油缸，軌道及滑靴組成。前支撐主要為架梁受力構(gòu)件，左右各一個(gè)，為螺旋千斤頂結(jié)構(gòu)。當(dāng)架梁吊機(jī)完成前一節(jié)段梁塊的吊裝作業(yè)后，解除后錨固，使用頂升油缸將自身頂起，收前支撐，然后緩緩收前后油缸，使滑靴落在軌道上，然后收起前后頂升油缸，開動(dòng)縱移油缸頂推整機(jī)使之前進(jìn)。每次能夠前進(jìn)5.5m，重復(fù)三次，即可將節(jié)段架橋機(jī)移位到下一工作位置。頂升油缸分為前頂升油缸與后頂升油缸，各兩條。前頂升油缸按50t頂推力設(shè)計(jì)（實(shí)際需要35t） ，后頂升油缸按照25t頂推力設(shè)計(jì)（實(shí)際需要17t）。油缸行程400mm?？v移油缸兩邊各一條，共兩條，單條油缸的最小工作能力按照10t設(shè)計(jì)（縱移時(shí)實(shí)際最大阻力共11.5t）?？v移油缸的行程為600mm，每次能夠?qū)⒐?jié)段架橋機(jī)推進(jìn)500mm，每推進(jìn)一次換一次銷軸，故稱之為步履走行。

此臺(tái)設(shè)備后錨固裝置特點(diǎn)：①后錨固裝置與橋面的連接直接使用梁段的吊耳連接，另一端直接連接到架梁吊機(jī)底架上的牛腿上，架梁吊機(jī)上設(shè)置錨固牛腿，距離前支點(diǎn)16m。②后錨固裝置一套共四件，分別與橋面的四個(gè)耳板連接。與兩端吊耳之間的連接采用銷軸連接。與節(jié)段架橋機(jī)的連接采用梯形螺紋和專用螺母和牛腿上的孔連接。錨固操作簡(jiǎn)便，工作時(shí)只需要擰緊螺母即可。兩側(cè)的錨固裝置設(shè)計(jì)為不等長(zhǎng)，補(bǔ)償橋面橫坡影響。

（5）電液系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)電路主要由電源照明控制系統(tǒng)、主起升控制系統(tǒng)、變幅控制系統(tǒng)、縱移控制系統(tǒng)、安全報(bào)警裝置等組成。采用380V、50Hz三相五制交流供電。在機(jī)體上設(shè)電氣控制柜，在司機(jī)室設(shè)聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)，通過司機(jī)室聯(lián)動(dòng)控制臺(tái)接線端子板與控制柜之間的連接，構(gòu)成了起重機(jī)電氣系統(tǒng)。安全系統(tǒng)：按《起重機(jī)械 安全監(jiān)控管理系統(tǒng)》(GB/T 28264)規(guī)范要求設(shè)置安全監(jiān)控管理系統(tǒng)等安全裝置。設(shè)置風(fēng)速報(bào)警儀，應(yīng)有防臺(tái)風(fēng)裝置或措施。司機(jī)室設(shè)1個(gè)監(jiān)控?cái)z像頭。安全監(jiān)控管理系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程監(jiān)視功能。按相關(guān)規(guī)范要求設(shè)置齊全的梯子、欄桿、平臺(tái)等檢修維護(hù)、行走通道，尤其是吊機(jī)臨邊防護(hù)欄桿須齊全。液壓系統(tǒng)主要由兩部分組成：縱移液壓系統(tǒng)及變幅液壓系統(tǒng)。每套系統(tǒng)包括泵站、閥組、高壓油管、管夾和接頭等。其主要作用是實(shí)現(xiàn)各油缸的動(dòng)作功能。

（6）司機(jī)室。架梁吊機(jī)所采用司機(jī)室為起重機(jī)專用司機(jī)室，司機(jī)室除設(shè)置一般視窗外，還設(shè)置了俯視窗，此種司機(jī)室視角大，方便操作人員全方位多角度觀察工作現(xiàn)場(chǎng)情況。司機(jī)室頂棚加鋼板加強(qiáng)防護(hù)，防止墜物擊穿。司機(jī)室內(nèi)電路布置安裝整齊合理，便于檢修，顯示儀表布局合理。配置可調(diào)座椅、冷暖空調(diào)、二氧化碳滅火器等。司機(jī)室為整機(jī)的操作間，操作人員在司機(jī)室根據(jù)吊裝需要按照總指揮的要求啟動(dòng)相應(yīng)按鈕并操作相應(yīng)手柄，從而實(shí)現(xiàn)整機(jī)的各種動(dòng)作。司機(jī)室內(nèi)布置操作聯(lián)動(dòng)臺(tái)，聯(lián)動(dòng)臺(tái)共有兩個(gè)操作手柄及其他相關(guān)按鈕，操作人員操作起重機(jī)前首先按下綠色“啟動(dòng)”按鈕，給整機(jī)上電，然后按下“變頻器上電”按鈕給各機(jī)構(gòu)變頻器上電，然后便可進(jìn)行相關(guān)的起升、變幅、回轉(zhuǎn)等動(dòng)作。司機(jī)室內(nèi)應(yīng)保持清潔干凈，操作完畢應(yīng)按使用說明書斷開電源。司機(jī)室鑰匙應(yīng)有專門操作手持有，無關(guān)人員禁止入內(nèi)。

2 結(jié)語

TLJ300架梁吊機(jī)架梁時(shí)能實(shí)現(xiàn)在橫橋向、順橋向及垂直橋面向三維位移，且調(diào)整任一方向位移時(shí)，其它兩個(gè)方向位移均保持不變；過孔時(shí)步履行走自動(dòng)化，包括倒運(yùn)軌道，不需要何起任重設(shè)備。方便施工，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，減少操作時(shí)間，降低施工成本。

[1]王劍鋒.WD70型全回轉(zhuǎn)架梁吊機(jī)在安慶長(zhǎng)江鐵路大橋的應(yīng)用[J].工程機(jī)械，2014,(3):246～247.

[2]中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì).起重設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[M].人民出版社，2010.

U445.468

A

1671-0711（2017）05（下）-0123-02