[发明专利]上跨在建铁路路堑公路桥箱梁多机协同吊装系统及工艺

权利要求书

1.一种上跨在建铁路路堑公路桥箱梁多机协同吊装工艺，其特征在于：该方法借助于位于路基边坡坡顶处的堑顶工位起重机A(40)及在桥址吊装区域处的路基工位起重机C(2)与路基工位起重机B(3)，桥址旁堑顶设置预制梁场，在梁场与桥址之间设置有用于运送箱梁(1)至吊装区域的炮车(38)；

在箱梁(1)两端预设有A吊点(9)及B吊点(10)；在桥墩(4)中间预设有中间跨(5)，中间跨(5)两端有边侧跨(6)，堑顶工位路基边坡坡顶处；

该方法包括以下步骤；

步骤一，执行边跨箱梁吊装方案；首先，路基工位起重机C(2)与路基工位起重机B(3)均位于路基上，堑顶工位起重机A(40)位于垫顶处；根据作业工况及起重机性能参数确定站位；然后，用炮车(38)由桥头既有道路(8)倒推递送箱梁(1)，在梁左端接近接近桥台时，堑顶工位起重机A(40)钩吊箱梁左端A吊点(9)进行试吊，确认安全稳定后，开始吊装，炮车(38)尾部撤离；其次，堑顶工位起重机A(40)配合炮车(38)继续平移递送箱梁；再次，当炮车(38)接近桥台时，路基工位起重机B、路基工位起重机C通过平衡梁钩吊箱梁左端A吊点(9)，堑顶工位起重机A换钩并钩吊箱梁(1)右端B吊点(10)，实现吊点转换后，炮车(38)撤离；后来，由路基工位起重机B、C及堑顶工位起重机A三机协同操作，平移箱梁就位；

步骤二，执行中跨箱梁吊装方案；首先，用炮车沿桥头既有道路及已架设边跨箱梁倒推递送箱梁；然后，待吊装箱梁(1)左端接近步骤一的右边跨箱梁左端时，路基工位起重机B钩吊箱梁左端A吊点(9)，炮车尾部撤离；其次，路基工位起重机B配合炮车继续平移递送箱梁；再次，炮车接近步骤一的右边跨箱梁左端时，路基工位起重机C钩吊箱梁左端吊点A吊点(9)，路基工位起重机B换钩并钩吊箱梁右端B吊点(10)，实现吊点转换后，炮车撤离；后来，由路基工位起重机B、C双机协同操作，平移箱梁就位。

2.根据权利要求1所述的上跨在建铁路路堑公路桥箱梁多机协同吊装工艺，其特征在于：在步骤一之前包括：

步骤A,吊点位置的确定，基于吊点距物体两端的距离以箱梁自身力矩平衡为计算标准，即保证吊点处正负弯矩相等，两个吊点分别设于距梁端0.2L处，吊点采用钢丝绳捆绑兜吊式；

步骤B1,路基工位起重机B及路基工位起重机C选型；

首先，路基工位起重机B及路基工位起重机C的起重量要求相同，均为

G_jBc＝K₁K₂G₀ (3.1)

式中，G₀为起重机分担的吊物重量、吊耳及索具重之和；K₁为动载系数，取1.1；K₂为双机抬吊不均衡系数，取1.2；

然后，确定路基工位起重机B的作业幅度R_B，起升高度H_B；路基工位起重机C的作业幅度R_C，起升高度H_C同H_B；

根据G_jBC、R_B、H_B、R_C、H_C，考虑起重机B、C选用相同型号，参考起重机性能参数，确定路基工位起重机B及路基工位起重机C；

步骤B2,堑顶工位起重机A选型

首先，根据路基工位起重机B及路基工位起重机C的性能参数；吊点转换后起重机B、C的起重量要求为

G_jBc＝K₁K₂G₀ (3.2)

式中，G₀为路基工位起重机B及路基工位起重机C共同分担的吊物重量、吊耳及索具重之和；K₁、K₂分别为动载系数和不均衡系数，分别取1.1、1.2；根据汽车起重机性能参数，确定操作工况选用起重量G、臂长L工况，起升高度H，对应最大工作幅度R；

然后，计算可得，要实现工况CB2起重机B、C与起重机A的吊点转换，需起重机A的最小工作幅度R_A；起重机A的起重量要求计算同式(3.1)，可得Gj_A，参考起重机性能参数，选用汽车起重机；

步骤C，钢丝绳选型

首先，粗直径钢丝绳的使用标准为

式中，D为吊装钢丝绳应满足的最小直径；Q为起重机承受重量；β为载荷分配系数，一般取66％；考虑双机抬吊不均衡系数K，一般取1.2，多机抬吊工况下取

Q＝80.6×1.2＝96.7t,

然后，根据式(2)计算得D_min；

其次，单侧单股钢丝绳受力F_N按下式计算

式中，1.05为夹角系数；Q为起重机吊索承受重量；

拉力总和

Z_n＝K×F_N (4)

式中，k为起重吊装钢丝绳安全系数，取10；

再次，钢丝绳为纤维芯，故对其破断拉力进行换算，换算式

式中，α为换算系数，取1.226，破断拉力计算为

式中，Z为破断拉力；F_C为钢丝绳抗拉强度，取1670kg/mm²；

经上述分析与计算，钢丝绳选取Φ65-6×19zs+FC-1670；

步骤D，计算支腿地基承载力，

首先，由吊装方案可知，起重机C、B承重量相等；单个起重机地基的总承重N按下式计算

式中，γ_G、γ_Q为静、动荷载组合系数，分别取1.2、1.4；G₀为起重机自重、超起配重、吊索及索具重量之和，对于起重机B、C型号相同，G_L为箱梁重量；

然后，假定起重机四个支腿受力均匀，每个支腿施加于地基的平均压应力为

式中，A为起重机支腿钢垫板面积(m²)；

其次，考虑到上跨铁路架梁施工，取1.2倍的安全系数，则作业场地承载力要求为f_a≥1.2p，如现场地基承载力不满足上述要求，可采用夯实或换填的处理措施；

步骤E，吊装安全性分析

首先，起重机抗倾覆稳定性标准为

∑M＝K_G·M_G+K_Q·M_Q+K_W·M_W≥0 (9)；

式中，∑M为抗倾覆力矩，K_G为自重加权系数，取1；K_Q为起升荷载加权系数，取1.15；K_W为风动载加权系数，取1；M_G、M_Q、M_W分别起重机自重、起升荷载、风荷载对倾覆边的力矩。