提运架过程中纠偏与防裂风险预防及控制对策研究分析

提运架过程中纠偏与防裂风险预防及控制对策研究

CSCEC-2020-Z-50《高速铁路40m大跨度简支箱梁精益建造技术研究》Summary我国高速铁路桥梁施工主要以后张法预应力混凝土简支箱梁为主，已建成并投入运营的高速铁路桥梁主要采用32m/900t级箱梁运架施工技术，新建南昌经景德镇至黄山铁路首次大批量采用40m整孔预制箱梁的结构形式，40m箱梁在架设过程中对大型提运架设备安全及运行监测，及时进行纠偏尤为重要。文章对我国采用的40m简支箱梁运架施工安全控制措施进行提炼总结，为以后40m箱梁的推广应用提供经验和借鉴。Keys高速铁路；40m箱梁；运架设备2019年开工建设的新建南昌经景德镇至黄山铁路首次大批量采用40m整孔预制箱梁的结构形式，比传统的32m箱梁跨度和体积更大，单片箱梁接近1000t，针对40m箱梁的结构特征、外形尺寸和梁片重量研制相应的施工设备是解决运架施工技术难题的关键所在。跨线提梁机需要解决起吊能力、提升高度等主要技术问题，运梁车需要解决承载能力、装载方式、对梁面的施工荷载、行驶速度、爬坡能力以及制动制动安全等技术问题，架桥机需要解决起吊能力、纵向和横向稳定性；40m箱梁在架设过程中对大型提运架设备安全及运行监测，及时进行纠偏尤为重要。1.提梁机提梁机由两台门式起重机共同抬吊一片箱梁，完成为运梁车装梁的工作。提梁机的核心部分为起重天车，主要组成部分为卷扬机组、定滑轮组、动滑轮组、小车走行机构、小车架及附属机构。定滑轮组固定在天车底架上，动滑轮组与吊具铰接；各吊点受力均衡、匀速提升为箱梁提升过程中的控制难点。1.1卷扬机组卷扬机设工作制动和安全保护制动两种制动装置，为了保证起升机构工作的安全可靠性，在传动装置的高速端(减速机输入轴)设置电力液压块式制动器。并且在减速机高速端双轴伸端又加了一台电力液压块式制动器，从而大大提高了高速端制动安全性能。有效地防止了溜钩及其他意外事故的发生。低速端(卷筒)设液压钳盘式制动器和液压钳盘式制动器泵站，正常工作时，盘式制动器相对块式制动器延迟0.4秒制动；当卷扬机传动机构失效卷筒超速旋转时，盘式制动器会自动释放制动，达到超速安全制动的目的。起重机构设置高度限制器、重量限制器。起升机构设置多功能螺旋式上升限位开关以及重锤式限位开关，分别控制吊具上升和下降的极限位置。起升机构设有超载保护功能，重量≥90%额定负荷时发出预报警，≥105%额定负荷时保护，只能下降，不能上升。1.2滑轮组钢丝绳与滑轮组的缠绕方式如下图所示，起重机A通过横向两台卷扬机在动滑轮组、定滑轮组与卷扬机之间采用钢丝绳进行多次联动，然后通过两个导向轮进入另一侧动、定滑轮组之间再经过12次缠绕，最后缠绕到右侧卷扬机固定，这样形成单吊点结构。起重机B通过纵向两台卷扬机在动滑轮组、定滑轮组与卷扬机之间采用钢丝绳进行多次联动，然后通过均衡论后，与后面动滑轮组及定滑轮组之间再经过联动，最后缠绕到后面卷扬机固定，这样左右侧卷扬系统形成两个吊点。两台起重机的起升机构通过钢丝绳缠绕系统，实现4点起升、3点平衡功能，确保各吊具受力均衡，同时避免了混凝土箱梁在起吊过程中受扭。2.运梁车运梁车主要承担箱梁的运输任务，在路基或已架桥面上走行到架桥机尾部，配合架桥机完成箱梁的架设工作。2.1行车监控系统运梁车设置有全面的监视监控系统监控并保障运梁车的安全稳定运行，车体设置有倾角传感器监控运梁车主梁水平姿态、所有轮组设置有高精度绝对值编码器实时监控每个轮组转角、所有的电磁阀设置有电流测量传感器用以监控阀组电磁铁输出电流、所有马达设置有霍尔测速传感器实时检测每个马达实时转速。司机室设置有摄像头监控显示器以及全程微电监控系统显示器可以在司机室实时全面掌控全车各位置状态，保障安全行车。2.2传感器布置运梁车设置编码器32个（转向系统），倾角传感器2个（前后各一个），压力传感器22个（悬挂8个，车架支承油缸4个，砼梁顶升油缸4个，驱动系统2个，制动系统2个，开式系统2个）。通过故障诊断软件实时监控系统运行情况，在某一系统出现故障时给出警告提示，根据面板报警灯、报警提示音及屏幕文字提示可以及时判断系统故障，对操作人员及时排除故障提供可靠依据。2.3防撞装置运梁车前端设置位置传感器，例如设置值为300mm，当运梁车与架桥机支腿之间的距离到达设定值300mm，运梁车能达到自动停车的效果。3.架桥机架桥机主要承担箱梁的架设任务，由主梁、辅助支腿、前支腿、后支腿、起重小车、电气系统、液压系统、驾驶室等组成。箱梁架设过程中，运梁车与架桥机的对位与走行为过程控制难点。运梁车在距离架桥机6米左右的时候，运梁车停止前进，司机选择操作模式为“喂梁”模式，然后将速度档位调整至合适的党委，操作车辆前进，直到运梁车达到与架桥机对位的设计距离时，运梁车停车，关闭驻车制动。运梁车载梁给架桥机喂梁对位时，运梁车中心线应尽量与架桥机中心线一致。运梁车及梁体前端接近架桥机尾部时应提前减速，低速对位，绝对禁止运梁车碰撞架桥机；对好位后，将运梁车制动，并伸出前后支撑油缸支在桥面上，提高喂梁时运梁车的稳定性。运梁车与架桥机对接好后，采用快速工业插头（控制插头）将运梁车与架桥机尾部的控制插座相连接，运梁车的驼梁台车控制权交由架桥机控制。首先，架桥机将起重小车后退到取梁位（架梁工况可以分别单动前后小车），前起重小车取梁，这时，架桥机操作前起重小车和驼梁台车同步喂梁，箱梁后吊点运动到后小车取梁位置，喂梁结束，后起重小车取梁，然后前、后起重小车同步移梁、落梁，完成箱梁的架设。架梁同时，运梁车可以更换电源插头，从架桥机取电，使用自带的控制，实现驼梁台车的退车、对位。图1.运梁车与架桥机对位喂梁时定位示意图4.结论（1）提梁机卷扬机组的工作制动、安全保护制动及钢丝绳的缠绕系统有效保证了箱梁提升过程中各吊具受力均衡，同时避免了混凝土箱梁在起吊过程中受扭。（2）运梁车自身的行车系统、传感器布置及时对箱梁运输过程中的方向偏移进行了报警，有效保证了运梁车的运输的安全。（3）运梁车与架桥机的对位与走行采用