一種高可靠性高效人行支架安裝小車

黃杰良

（中鐵十二局集團第七工程有限公司，湖南 長沙 410000）

1 工程概況

黃大鐵路線全程有近5000噸人行道支架需要安裝，人行道支架與梁體采用螺栓連接，橋梁預制時采用預埋T型鋼，安裝時用螺栓將支架與T型鋼栓接成整體。螺栓孔徑較螺栓大1mm，對T型鋼預埋位置、支架螺栓孔加工精度及支架成型精度要求較高。傳統(tǒng)安裝方式如圖1，是焊接簡易站人吊籃，兩個工人在吊籃中施工，一個工人遞送物料，一個工人操作簡易起重吊桿，吊籃都是用鋼筋焊接的簡易裝置，安裝危險性較高，吊籃脫落發(fā)生工傷甚至人員性命的情況易發(fā)生。這種普通的施工方式效率較低，安裝人員勞動強度大。因此，采用傳統(tǒng)的安裝方式顯然無法滿足工期的需求。本文主要介紹采用了一種新設計的高性能高可靠性鐵路橋梁人行道支架安裝小車及其在本項目上的運用如圖2。

圖1 鐵路橋梁人行道圖支架傳統(tǒng)安裝方式

圖2 鐵路橋梁人行道 支架傳統(tǒng)安裝工具

1.1 人行道支架施工方案簡介

人行道支架是承托人行道板的承重結(jié)構(gòu)，由橫梁、斜撐和豎向連接角鋼三部分組成，并藉預埋在梁體擋砟墻內(nèi)的螺栓而安裝在梁體外側(cè)。橫梁端部設置立柱，立柱由縱向角鋼扶手和圓鋼連接形成防護欄桿。其構(gòu)造見圖3。橫梁采用雙角鋼，其一支與立柱連接，另一支在其端部彎成 90°以擋護人行道板；斜撐連接于豎向角鋼和橫梁之間，與其形成穩(wěn)定的三角支撐結(jié)構(gòu)；豎向連接角鋼既是人行道支架的組成部分，又是將人行道支架固定于擋砟墻上的連接構(gòu)件。一般情況下，豎向連接角鋼與橫梁用同一根角鋼彎制而成。

圖3 角鋼支架人行道( 單位: mm)

1.2 人行道支架安裝小車設計方案

人行支架安裝小車主要由吊籃，行走機構(gòu)，配重及蓄電池和起吊裝置四部分組成，設計圖如圖4所示。

圖4

2 行走油缸

（1）部件1吊籃為推拉式護欄，吊籃采用30的方管焊接而成，推拉式護欄設置在走行的后方，為單側(cè)推拉式結(jié)構(gòu)，當從一個已安裝好工位向下一個工位移動時，只需將單側(cè)護欄向外推出，即可避免護欄和已安裝后的人行道支架干涉。吊籃內(nèi)部設置有一定寬度的人行通道，方便安裝完畢后工人的移動，避免了傳統(tǒng)作業(yè)方式中工位移動時一側(cè)操作人員需要從吊籃爬出而影響安裝效率的情況。

（2）部件2安裝小車行走機構(gòu)，通過一個行走油缸5帶著的夾具夾到擋砟墻上作為支點實現(xiàn)小車的行走。行走到位后，防止因強度不足或者其他不可控因素的干擾，通過工人轉(zhuǎn)動機械鎖止機構(gòu)的手輪，將安裝小車位置鎖住，多點受力保證平衡從而二次保證施工安全。

（3）部件3為配重及電池裝置，為防止因吊籃的質(zhì)量大于內(nèi)側(cè)的質(zhì)量而發(fā)生側(cè)翻所加的配重裝置，配重的質(zhì)量可以自行調(diào)節(jié)，由于一般有兩個工作人員在吊籃內(nèi)施工，加上焊接方管組成吊籃的質(zhì)量，所以配重一般選擇400kg左右。

（4）部件4為起吊裝置，通過裝在起重支架尾部的電機實現(xiàn)自動起升和下降，在施工過程中通過吊鉤鉤住支架及步行板，減輕操作人員的工作負重，通過連接螺栓完成安裝過程。避免了傳統(tǒng)工作中人力搬運支架的過程，節(jié)省了大量時間，提高了效率。

3 人行支架安裝小車施工步驟

基本安裝施工步驟如下：（1）將吊籃、行走裝置、配重及蓄電池裝置以及起吊裝置各個部件運輸至施工場地并在場地按要求組裝好安裝小車。（2）檢查好配重以及機械鎖止機構(gòu)卡緊裝置是否安全可靠。（3）通過起重裝置上的吊鉤吊起人行道支架，工作人員再連接好螺栓固定。（4）安裝好螺栓，檢查無松動后，推動打開推拉式護欄，工作人員再通過掛籃間通道移動到前方，準備下一個工作位置的安裝。（5）推動或選擇自由驅(qū)動小車整體前進到下個工作位置。（6）重復以上步驟進入下一個循環(huán)。

4 人行道支架安裝小車的特點及使用范圍

通過這次人行支架安裝小車在本工程中的工作情況，對其安全性、高效性、成本方面和使用情況及特點進行了分析對比。

（1）安全性。人行支架安裝小車采用了方鋼結(jié)構(gòu)的吊籃部件焊接而成，通過配重平衡重量，再通過機械鎖止機構(gòu)進行固定，相比傳統(tǒng)機械直接用安全繩吊起工作人員或者不加配重直接進行施工作業(yè)來講，安全性大大提高，而且在欄桿和安全繩的雙重保護下，可以保證施工人員安全，杜絕安全事故發(fā)生。

表1

（2）高效率。相比于傳統(tǒng)的安裝機械，首先傳統(tǒng)機械無法運動，每一個工作位置都需要卡緊后將工作人員通過安全繩吊下去進行工作，等完成這個工位后再移動到下一個位置，每一個位置都需要工作人員爬上橋梁再吊下去過程的往復，浪費了大量的時間。而此裝置是具有自行走功能的人行道支架安裝小車，省去了移動小車和工作人員往復上下的過程，效率提高了近3倍。

（3）經(jīng)濟性分析。與傳統(tǒng)的安裝機械相比，采用人行道支架安裝小車進行施工，可以幫助業(yè)主降低安裝工人數(shù)量，并顯著提高工作效率，平均下來每個人行支架的安裝成本只有傳統(tǒng)的1/4，其與傳統(tǒng)簡陋安裝方式相比，不僅安全性提高，并且經(jīng)濟效果明顯。經(jīng)濟性對比見表1。

（4）使用情況和特點。人行道支架小車部件較小，方便在鐵路上安裝和運輸，只需要拼接一次，就可以在橋梁上連續(xù)使用。完成一個工作位置后，可以自行移動或電力驅(qū)動至下一個工作位置，與傳統(tǒng)安裝機械相比，不需要在每個工作位置進行拆裝，省去了人工搬運的步驟，一次推進代替了人工搬運和工作人員的移動，大大節(jié)省了時間，而且吊籃部分和安全繩提高了安全系數(shù)。通過起吊裝置在工作時鉤住人行支架或者步行板，大大減輕了工作人員的負重，節(jié)省了勞動力。人行支架小車的優(yōu)點：①操作簡單，對勞動力要求變低。②部件組成部分較小，便于拼裝和拆卸，適合在橋梁上工作。③相比傳統(tǒng)安裝機械，增加了走行機構(gòu)，減少了反復拼裝固定的時間，大大提高了工作效率。④增加了吊籃設備，且采用結(jié)構(gòu)提高了安全系數(shù)。人行道支架小車的缺點：行走時道渣因素不確定，個別區(qū)段需要人工清理道渣。

5 結(jié)語

鐵路橋梁人行道支架安裝小車在原有的機械上進行了改進，大大提高了安全系數(shù)和工作效率，減低了勞動強度，提高了經(jīng)濟效益，節(jié)約了資源。黃大線路采用此高效高可靠性小車后，人行道支架安裝可靠性增強，效率是原來的兩倍，施工周期縮短近兩個月。此設備可以在鐵路橋梁人行道支架施工方面進行推廣使用。