客运专线移动模架造桥机

客运专线造桥机王治斌教授级高工铁道第五勘察设计院一、设计原则安全适用，技术先进，经济合理•满足客运专线（250、350Km/h）原位现浇制造箱梁的要求；•造桥机结构合理，支撑方式安全可靠；•造桥机能建造首末跨箱梁；•造桥机过孔要安全快捷，最好不需要借助吊车等辅助起重设备；•施工要方便。包括造桥机装拆快速，转场运输方便；预应力张拉空间足够；操作平台适当；造梁材料（如钢筋、混凝土等）输送方便等；•造桥机对不同梁型的适应性要高，使造桥机能反复使用以降低其使用成本，从而提高造桥机的经济性。•该系统的造桥机采用双导梁式结构体系，结构新颖，安全可靠，施工方便，过孔速度快。1.系统组成－原位现浇制梁双导梁式造桥机系统解决方案双导梁式造桥机系统（侧面）双导梁式移动模架造桥机系统底腹板钢筋骨架顶板钢筋骨架绑扎及安装系统钢筋绑扎尤为重要二、双导梁式造桥机系统简介2.系统工作原理二、双导梁式造桥机系统简介双导梁式移动模架造桥机系统底腹板钢筋骨架顶板钢筋骨架绑扎及安装系统底腹板钢筋骨架绑扎胎座顶板钢筋骨架绑扎胎座系统工作原理：造桥机后部、已成箱梁或路基上设底腹板和顶板钢筋骨架绑扎胎座，分别进行钢筋绑扎；造桥机就位、外模合拢后，通过专用扁担，由造桥机先吊装底腹板钢筋骨架，安装内模后，再吊装顶板钢筋骨架，最后由造桥机完成箱梁的制作。3.造桥机简介1)组成侧面图主梁悬臂梁后支腿前支腿辅助支腿下导梁过孔动力横向桁架及模板系统俯视图二、双导梁式造桥机系统简介2)原理二、双导梁式造桥机系统简介造桥机工作原理：•箱形断面双片式主梁由横联联结成整体，横联下方设行车走行轨道。•制梁时，主梁支撑于前后两支腿上，呈简支状态；前支腿支撑于前方墩顶偏前位置，后支腿支撑于已成箱梁的前端；左右两片式底模及外模通过左右两片横向桁架悬挂于主梁，由油缸推拉开合，实现合模与脱模。•过孔时，先通过主梁将下导梁安装于前方两墩顶，呈简支状态，然后将前支腿重量转移到辅助支腿及下导梁上，前支腿脱空，最后主梁在辅助支腿和后支腿简支状态下由过墩动力系统推动前移过孔；过孔完成后，由主梁将下导梁吊起前移，腾出位置，即可合拢外模，重新制梁。制梁时过墩时侧模3.造桥机简介3)关键部件简介悬臂梁断面支腿处主梁断面跨中主梁断面主梁及悬臂梁总图二、双导梁式造桥机系统简介主梁及悬臂梁3.造桥机简介回装下导梁时正面二、双导梁式造桥机系统简介3.造桥机简介3)关键部件简介前支腿－图中红色部分吊装钢筋骨架时正面制梁时正面二、双导梁式造桥机系统简介3.造桥机简介3)关键部件简介后支腿－图中红色部分二、双导梁式造桥机系统简介3.造桥机简介3)关键部件简介辅助支腿－图中红色部分二、双导梁式造桥机系统简介3.造桥机简介3)关键部件简介下导梁下导梁侧面二、双导梁式造桥机系统简介制梁时断面过墩时断面3.造桥机简介3)关键部件简介横向桁架及模板系统－图中红色部分二、双导梁式造桥机系统简介3.造桥机简介3)关键部件简介过孔动力系统－图中红色部分侧面½俯视二、双导梁式造桥机系统简介4.钢筋骨架绑扎及其安装方法简介1)关键设备底腹板钢筋骨架绑扎胎座－图中红色部分侧面断面二、双导梁式造桥机系统简介4.钢筋骨架绑扎及其安装方法简介1)关键设备顶板钢筋骨架绑扎胎座－图中红色部分侧面断面二、双导梁式造桥机系统简介4.钢筋骨架绑扎及其安装方法简介1)关键设备专用吊装扁担侧面断面二、双导梁式造桥机系统简介4.钢筋骨架绑扎及其安装方法简介2)吊装方法A.底腹板钢筋骨架绑扎完成后，扁担自走行进入底腹板钢筋骨架中，于钢筋骨架适当固定后，扁担上提骨架，如下图（扁担使骨架刚性化）：B.绑扎台座整体推至造桥机尾部，第一台行吊起吊扁担前端，并前拖骨架，然后第二台行吊起吊再扁担后端，可将骨架全部吊起安装，如下图：C.底腹板钢筋骨架安装完成后，退回扁担准备安装顶板钢筋骨架。由于两绑扎胎座串并在一起且其中的扁担轨道高度相同，因此，形成一连续走行轨道，扁担完全可行至顶板骨架上安装。所以，采取与底腹板相同的吊装方法即可成功吊装顶板骨架，如下图二、双导梁式造桥机系统简介4.钢筋骨架绑扎及其安装方法简介2)吊装方法吊装钢筋骨架时造桥机跨中断面状态吊装底腹板钢筋骨架时安装内模时吊装顶板钢筋骨架时二、双导梁式造桥机系统简介5.首末跨箱梁施工方法1)首跨箱梁施工•主梁处高位，后端无尾梁，因此造桥机很容易就位•桥台需预留张拉空间（同箱梁端部）桥台预留张拉空间二、双导梁式造桥机系统简介5.首末跨箱梁施工方法1)末跨箱梁施工•下导梁底面高于箱梁顶面，可从箱梁顶抽出；•桥台需预留张拉空间（同箱梁端部）准备过孔过孔完毕下导梁抽出主梁前端支于桥台桥台预留张拉空间,最好后做二、双导梁式造桥机系统简介6.系统施工程序及周期造桥机就位后1)绑扎底腹板和顶板钢筋骨架¨¨¨¨¨¨¨¨（5天，不占周期时间）2)吊装底腹板钢筋骨架¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（6小时）3)安装内模¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（4小时）4)吊装顶板钢筋骨架¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（12小时）5)浇注混凝土¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（6小时）6)养护混凝土¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（3天，强度达60％）7)预张拉¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（4小时）8)脱内模及外侧模¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（4小时）9)初期张拉¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（8小时）10)脱底模¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（4小时）11)等弹模¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（浇注混凝土后10天）12)终张拉¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（12小时）13)造桥机过孔重新就位¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（8小时）合计施工周期：连续274小时（相当于连续12天）10天7.制梁程序造桥机安装就位－－桥台后方绑扎钢筋骨架和拼装内模－－吊装底腹板钢筋－－吊装内模－－吊装顶板钢筋，并联结－－安装吊杆－－养护混凝土－－松内模－－预张拉－－收内模，脱外模－－初张拉，松部分吊杆－－10天龄期后终张拉（完成第一跨箱梁原位现浇制梁）－－拆底模及底横梁中部联结－－底模及外模张开－－拆除前支腿锚固－－千斤顶上顶前支腿，旋回支腿的螺旋支脚，再回落前支腿使之脱空－－拆除后支腿锚固－－启动前移动力，推定主梁及外模系统前移至下一跨制梁－－到位后，锚固后支腿，拆除下导梁前支腿锚固－－上顶前支腿，并旋出螺旋支脚，并锚固前支腿，下导梁前支腿脱空－－前移下导梁至下一跨，并锚固其前后支腿－－收回张开的外模－－联结拆底模及底横梁中部联结螺栓－－吊装底腹板钢筋－－抽装内模－－吊装腹板钢筋并联结－－安装吊杆－－养护混凝土－－松内模－－预张拉－－收内模，脱外模－－初张拉，松部分吊杆－－10天龄期后终张拉（完成第二跨箱梁原位现浇制梁）。。。。。。。。。。二、双导梁式造桥机系统简介•该系统的造桥机采用传统下行式结构体系，根据客运专线箱梁设计特点及以往使用经验设计而成，具有施工方便，施工周期短，安全可靠等特点。1.系统组成－原位现浇制梁下行式造桥机系统解决方案双导梁式造桥机系统（侧面）下行式移动模架造桥机系统底腹板钢筋骨架顶板钢筋骨架绑扎及安装系统钢筋绑扎尤为重要三、下行式造桥机系统简介2.系统工作原理三、下行式造桥机系统简介系统工作原理：造桥机后部、已成箱梁或路基上设底腹板和顶板钢筋骨架绑扎胎座，分别进行钢筋绑扎；造桥机就位、外模合拢后，由龙门吊吊装底腹板钢筋骨架，安装内模后，再吊装顶板钢筋骨架，最后由造桥机完成箱梁的制作。底腹板钢筋骨架绑扎胎座顶板钢筋骨架绑扎胎座下导梁式移动模架造桥机系统底腹板钢筋骨架顶板钢筋骨架绑扎及安装系统3.造桥机简介1)组成主梁前导梁墩旁支撑系统后导梁三、下行式造桥机系统简介外模主梁横联前导梁横联后导梁横联侧面俯视2)原理三、下行式造桥机系统简介造桥机工作原理：•箱形断面主梁前后分别与桁架式前导梁和桁架式后导梁相联组成一根长度为83m的导梁，该下行式造桥机共有两根83m长的导梁，该导梁顶面外侧设龙门吊走行轨道，下设纵移过孔走行轨道。•制梁时，83m长的导梁通过各自横联联结成整体，分别支撑在三个墩旁托架上。主梁的横联上设纵梁和支撑千斤顶，主梁顶面及千斤顶上设两片式内模和两片式外模。•过孔时，先解开两片式底模的联结，油缸将两片式底模和外模向外横移开，再解开所有横联的联结，水平旋转所有横联90度，最后造桥机由墩旁托架上的油缸推动前移过孔。•过孔后按相反程序使造桥机就位。3.造桥机简介制梁时过墩时侧模三、下行式造桥机系统简介3)关键部件简介墩旁托架龙门吊3.造桥机简介三、下行式造桥机系统简介导梁及其横联主梁横联处断面主梁模板横移处断面后导梁有横联处断面3)关键部件简介3.造桥机简介三、下行式造桥机系统简介4.钢筋骨架绑扎及其安装方法简介1)关键设备•两台轨行式龙门吊＋轨行式底腹板钢筋骨架绑扎胎座＋轨行式顶板钢筋骨架绑扎胎座2)吊装方法•先吊装底腹板钢筋骨架，留下其胎座，龙门吊提起底腹板绑扎胎座，将顶板钢筋骨架及其绑扎胎座推入吊起的底腹板胎座下，在吊起顶板钢筋骨架安装之即可，其步骤见断面图三、下行式造桥机系统简介5.系统施工程序及周期造桥机就位后1)绑扎底腹板和顶板钢筋骨架¨¨¨¨¨¨¨¨（5天，不占周期时间）2)吊装底腹板钢筋骨架¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（4小时）3)安装内模¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（4小时）4)吊装顶板钢筋骨架¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（10小时）5)浇注混凝土¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（6小时）6)养护混凝土¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（3天，强度达60％）7)预张拉¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（4小时）8)脱内模及外侧模¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（4小时）9)初张拉¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（8小时）10)脱底模¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（4小时）等弹模¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（浇注混凝土后10天）终张拉¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（12小时）11)造桥机过孔重新就位¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨¨（12小时）合计施工周期：连续128小时（相当于连续5.5天）四、主要性能参数1.整机主要性能1)适应混凝土箱梁：跨度：20m～32m客运专线箱梁；箱梁自重：≯900t制梁方法：现场原位现制梁浇，两端张拉（箱梁两端预留张拉空间）2)适应线路：平曲线半径：≥3000m；纵向坡度：≤20‰3)驱动方式：电液控制驱动方式4)动力条件：AC380；50HZ5)造梁施工周期（机械效率）：双导梁式11.5天/跨，下行式5天/跨2.浇注状态1)最大风速：6级2)扰跨比：主梁系统≤1/700模板系统≤1/16003.移位状态1)最大风速：6级2)整机稳定系数：≥1.5（最不利载荷组合工况下）3.系统纵移速度：0－1.5m/min4.造桥机工作状态下对墩身及梁面的作用力满足设计对桥梁结构的要求5.造桥机总重量：500－600t6.最大单件尺寸满足公路、铁路运输要求，重量≤12t7.过孔方式：液压驱动自行过孔五、主要性能比较安全性方便性适应性成本制梁周期双导梁高主承重件始终在墩顶简支高可吊装钢筋骨架，过孔速度快高高墩低墩均能适应，首跨末跨箱梁均可建造高但，该形式的造桥机可很方便地该为他用长主要原因是终张拉前不能过孔下行低最不可靠的是墩旁托架，其次是横移大结构件低可吊装钢筋骨架，但墩旁托架安装极其麻烦低墩高低于4m有困难，高墩旁托架安装有困难，建造首末跨箱梁需设临时支墩低短完成初张拉即可过孔关于联合体的说明1.设计单位铁道第五勘察设计院2.生产单位1)双导梁式（上行式）•陕西建设机械股份有限公司•南京登封起重设备有限公司2)下行式•邯郸中铁桥梁机械有限公司3.合同主体各生产厂家