墩顶纵移是墩梁一体架桥机实现跨孔作业的核心工序,其核心在于通过支腿协同与驱动系统配合,实现整机在桥墩顶部的***移位。以下是关键技术解析:
1. 驱动系统设计
墩顶纵移主要依赖轮轨式驱动与液压驱动两种形式:
轮轨式驱动通过变频电机驱动齿轮齿条,配合托挂轮组实现主梁纵移。例如 SPJ900/32 架桥机的中支腿托辊系统,可在 3 小时内完成 50 米跨度的纵移,定位精度达 ±5mm。轮轨系统通过球形铰支座与牛腿柔性连接,允许 ±8° 倾角调整,适应桥面坡度。
液压驱动采用油缸与滑道组合,例如昆伦号架桥机的主支腿通过液压千斤顶推动主梁前移,单组油缸顶升力达 2200kN,配合销轴快速接长技术实现无级调整。步履式液压系统还可通过 “顶升 - 平移 - 下降” 循环动作,在复杂地形下实现连续纵移。
2. 支腿协同控制
纵移过程需多支腿交替支撑以保持稳定:
四支腿联动:如某专利中的架桥机,1 号支腿作为前端支撑,2、3 号支腿通过托辊总成推动主梁前移,4 号支腿辅助平衡,通过 PLC 实现动作同步误差≤±1.5mm。
动态反锚固:昆伦号架桥机的主支腿采用倒三角结构,通过动态反锚固机构将倾覆力矩转化为墩身拉力,无需墩顶预埋锚固件,实现快速纵移。
支撑转换:DP1000 架桥机过孔时,中支腿通过斜拉索锁定,后支腿滑靴推动主梁前移,前支腿到达前方墩顶后重新支立,完成支撑转换。
3. **监测与冗余设计
纵移过程通过多重防护确保**:
姿态监测:倾角传感器实时反馈主梁水平度,当偏差超过 ±0.5° 时自动触发支腿调平程序;激光测距仪监测支腿垂直度,结合有限元仿真将箱梁落位精度控制在 ±5mm 以内。
液压冗余:双回路压力补偿阀组在油管爆裂时仍能维持 30 分钟**支撑;支腿与主梁连接处采用 10.9 级高强螺栓与销轴双重锁定,抗剪承载力达 850kN。
防脱轨设计:轮轨系统设置双重防脱轨装置,可抗击 8 级大风;液压驱动系统配置机械插销,突发断电时载荷不下滑。
4. 实际应用案例
昆伦号架桥机在福厦高铁施工中,通过主支腿托辊系统与后车驱动协同,实现 900 吨箱梁的纵移过孔,纵移速度达 3m/min,较传统人工移位效率提升 8 倍。
共工号架桥机在梅陇特大桥施工中,采用 “托辊 + 吊挂” 复合驱动,通过四支腿交替支撑,在 2 小时内完成 50 米跨度的纵移,同时完成桥墩拼装与箱梁架设。
QJ 型架桥机的中托轮采用双层轮箱设计,上层轮箱驱动主梁纵移,下层轮箱实现横移,在山区铁路施工中 30 分钟内完成多工况切换。
所有结构均强调模块化快速拆装:销轴连接实现支腿节段 5 分钟内更换,液压系统集成检修通道,关键阀组可在 30 分钟内完成维护。实际应用中,墩顶纵移功能使架桥机在复杂地形下保持 95% 以上的作业可靠性,箱梁架设精度满足高铁桥梁的严苛要求。