墩梁一体架桥机的横移与纵移速度是决定施工效率与精度的核心参数,其设计需兼顾结构稳定性与工况适应性。以下是关键技术解析:
1. 驱动系统与速度分级
架桥机横移与纵移采用液压驱动与轮轨式驱动双技术路线:
横移驱动:通过液压油缸或电机驱动横移台车实现横向调整。例如 DF450 型架桥机的天车横移速度为 0~0.5m/min,徐工 TJ200G 型横移速度达 2.8m/min,采用变频调速技术实现 ±2.5 米范围内的精准控制。
纵移驱动:轮轨式系统通过电机 - 减速机 - 齿轮齿条传动,如 JQ900A 型纵移过孔速度 0.3~3m/min;液压驱动则通过变量泵 - 定量马达回路实现无级调速,昆仑号在 4% 纵坡下仍能以 0.5~3m/min 恒速纵移。
2. 工况适配与动态控制
不同作业阶段采用差异化速度策略:
横移作业:
对位阶段:速度降至 0.1~0.5m/min,配合激光测距仪(精度 ±1mm)实现毫米级调整。例如深中通道 “天一号” 运架一体船在 1200 吨钢箱梁架设中,横移速度控制在 0.2m/min 以下,横向偏差≤5mm。
快速移位:空载时速度提升至 2~2.8m/min,如徐工 TJ200G 型横移速度达 2.8m/min,适应多跨连续施工需求。
纵移作业:
过孔阶段:速度 2~5m/min,例如 DF45/170 型架桥机纵移速度 4.2m/min,通过液压油缸与销轴接长支腿实现平稳移动。
复杂地形:在 30‰纵坡或 R=400 米曲线段,速度降至 0.5~1m/min,如 DJ1000 型架桥机通过 “分段喂梁 + 动态配重” 工艺,在小曲线半径下实现 11.1 米 / 次的步进式纵移。
3. 安全冗余与智能监测
多重防护机制确保速度控制可靠性:
同步控制:双天车横移 / 纵移速度差≤2cm/s,例如某 900 吨级架桥机通过 CAN 总线实现四吊点动作毫秒级同步。
防滑设计:大坡度施工时,支腿下铺垫橡胶板(摩擦系数≥0.4),并设置机械插销与液压锁双重制动。荆荆铁路项目中,390 吨箱梁在 30‰纵坡下落时,液压锁与机械插销确保载荷不下滑。
姿态监测:倾角传感器实时反馈主梁水平度(偏差 ±0.5° 触发调平),激光位移传感器监测支腿垂直度,结合有限元仿真将箱梁落位精度控制在 ±5mm 以内。
4. 实际工程应用案例
高铁建设:合宁铁路 JQ900A 型架桥机以 4.2m/min 纵移速度完成 900 吨箱梁架设,较国外同类设备效率提升 40%。
跨海工程:深中通道 “天一号” 运架一体船通过变频调速技术,将 1252.6 吨钢箱梁的横移速度控制在 0.1~0.3m/min,配合三维姿态感知系统实现毫米级对接。
复杂地形:宜攀高速新市互通 B 匝道采用特制架桥机,在 R=42 米超小曲线半径桥梁上,通过动态调整横移速度(0.2~0.5m/min)与液压油缸协同,完成 42 米箱梁架设,偏差≤5mm。
所有技术均强调模块化快速响应:销轴连接实现支腿节段 5 分钟更换,液压系统集成双回路压力补偿阀组,突发故障时仍能维持 30 分钟安全支撑。实际应用中,墩梁一体架桥机在 20-80 米跨度、30‰纵坡及 R=70 米曲线半径条件下,横移 / 纵移速度与施工环境的匹配度直接影响工程效率,例如 900 吨级架桥机在高铁箱梁架设中平均耗时 2 小时 / 孔,较传统方法提升 40%。