步履式换步过孔型架桥机通过机械结构创新与智能控制技术,实现对曲线桥的***适应。其核心在于通过支腿横移、转向机构联动及多维度传感器反馈,动态调整整机姿态以匹配曲线半径与超高设置。以下从关键技术与实现机制展开说明。
一、支腿横移与转向协同
架桥机采用多支点动态调整结构,通过液压油缸实现支腿横向位移:
横向调整能力:前支腿与中支腿配备横移油缸(行程 200-600mm),可横向移动主梁以适应曲线桥的半径变化。例如,JQ900A 型架桥机通过横移油缸推动二号柱带动机臂摆头,实现横向 ±1.5m 的调整范围。
转向机构设计:中支腿采用液压动力转向系统,轮胎式驱动轮组可绕垂直轴旋转(转角 ±45°),配合后支腿导向轮组,实现整机在曲线轨道上的柔性转向。例如,小半径液压动力轮胎式架桥机通过液压转向系统,可完成曲率半径 380m 以下的箱梁架设。
二、多轴联动控制机制
系统通过PLC - 工控机分层控制网络实现多机构协同:
纵移与横移联动:纵移油缸(行程 1200-3000mm)与横移油缸同步动作,在曲线过孔时动态调整主梁空间姿态。例如,宜攀高速 B 匝道桥施工中,架桥机通过全跨行走姿态模拟,确保在 42 米小半径下的转向精度。
吊点动态补偿:四吊点重量传感器(精度 ±0.5% FS)实时监测载荷分布,当单吊点偏差超过 3% 时,系统自动调节卷扬机变频器输出,通过 “四点起吊、三点平衡” 技术抵消曲线架设时的扭矩。
三、传感器网络实时监测
多类型传感器矩阵实现全工况数据闭环:
姿态监测:双轴倾角传感器(精度 ±0.1°)安装于主梁端部,实时反馈横向 / 纵向倾角。当倾角超过 3° 时,系统自动触发支腿油缸补偿高差,通过电动丝杆实现毫米级调平。
位移反馈:拉线式位移传感器(精度 ±0.05% FS)集成于支腿油缸,结合编码器监测纵移电机轴端位移,形成闭环控制回路。例如,合新铁路 1000 米小曲线架梁中,通过后支腿横移与驮梁小车转盘式改造,实现支腿站位与箱梁姿态的***匹配。
四、载荷分配与**冗余
系统通过机械 - 液压复合设计保障曲线工况稳定性:
动态配重平衡:在过孔时,天车抓取前支腿支撑架作为临时配重,与机身自重形成力矩平衡。例如,双导梁架桥机通过后端起吊预制箱梁作为配重,使整机重心始终位于支撑区域中心。
应急制动响应:风速>12m/s 或支腿沉降速率>5mm/min 时,系统立即触发液压推动缸抱死行走钢轮,配合轨道挡铁实现双重制动,制动距离≤200mm。
五、典型工程应用
宜攀高速 B 匝道桥:采用超小半径架桥机,通过缩短主梁长度** 42.2 米、增设回转支承,成功完成 42 米半径曲线梁架设,创国内同类工程纪录。
西安北站异型箱梁:DJ1000 型架桥机通过可旋转吊具调整梁体空间姿态,在 400 米曲线半径下实现毫米级落梁精度,7 孔梁架设误差均控制在 ±5mm 以内。
该技术通过液压驱动的灵活性、机械结构的刚性约束与智能算法的***控制,将曲线桥架设误差降低**行业***水平。例如,广连高速 150 米小半径匝道桥施工中,通过主梁间距调整与姿态模拟,架桥机过孔效率提升 30%,且全程无倾覆风险。适应曲线桥的核心在于将离散的机械动作转化为***可控的协同运动链,**终实现 “以动制变” 的稳定作业。