河南鹤壁双悬臂式架桥机厂家 双悬臂式架桥机过孔机构(步履式 / 导梁式)技术对比
双悬臂式架桥机的过孔机构设计需平衡施工效率与安全性,步履式与导梁式两种技术路径在结构原理、适用场景及性能特点上存在显著差异。
一、结构原理与核心机制
步履式过孔
以支腿交替移动为核心,通过前、中、后支腿的协同顶升与纵移实现整机移位。例如,前支腿采用托轮装置支撑主梁,通过液压油缸推动主梁沿轨道前行;中支腿配置横移机构,调整主梁横向位置以适应多幅架设需求。其驱动机制依赖四套支腿的同步控制,通过反托轮与主梁下弦的滚动接触传递动力,减少辅助施工量并降低成本。
导梁式过孔
依赖临时导梁(鼻梁系统)作为过渡支撑,导梁通常由工字型主梁与圆管横梁组成,分节段拼装后与主梁刚性连接。例如,昆伦号上导梁式一体机通过主支腿与中支腿协同,将导梁前端延伸至前方墩顶,再通过液压系统推送整机过孔。导梁的刚度为主梁的 1/15~1/9,需通过加劲肋加固防止变截面处失稳。
二、适用场景与性能对比
步履式的灵活性与局限性
适用于小曲线半径、复杂地形或多幅并置桥梁,如山区桥梁架设时可通过横移机构调整支腿位置。其优势在于无需大型导梁设备,施工成本较低,但过孔速度较慢(通常 4.6m/min),且对路基承载力要求较高,软土地基需额外加固。例如,南沙项目在软土地基中采用步履式顶推法,通过复合地基处理解决沉降问题。
导梁式的高效性与技术门槛
适合大跨度直线桥梁,如高铁箱梁架设中,导梁式过孔速度可达传统步履式的 4-6 倍。其核心价值在于通过导梁分担主梁悬臂弯矩,降低整机重量并提升稳定性,但导梁的安装与拆卸耗时较长,且需专业设备(如智能三维千斤顶)进行精确控制。例如,某钢箱梁顶推施工中,导梁失稳后通过增加纵向加劲肋恢复稳定性,验证了结构设计的重要性。
三、安全性与经济性分析
步履式的稳定性控制
抗倾覆系数需通过支腿反力计算严格控制(满载 K≥1.5,空载 K≥2.0),并通过销轴连接与预紧螺栓增强节点刚度。在邻近营业线施工中,步履式可通过精确控制在 100 分钟内完成过孔,降低对铁路运营的影响。
导梁式的风险与成本
导梁安装需占用大量时间(如某项目过孔分两阶段封锁共 160 分钟),且需预埋锚固装置或采用动态反锚固机构。虽然导梁式设备成本较高,但其规模化应用可通过重复利用导梁降低摊销费用,适合长距离运梁的高铁项目。
四、典型工程应用
步履式案例:丰城紫云大桥邻近营业线过孔,通过 100 分钟封锁完成作业,验证了其在复杂环境下的适应性。
导梁式案例:福厦高铁昆伦号一体机采用闭合式导梁方案,实现 “提梁 - 运梁 - 架梁” 一体化作业,提升施工效率。
综上,步履式适合小跨径、地形多变的桥梁,导梁式则在大跨度、直线桥梁中更具优势。实际工程需结合地质条件、工期要求及成本预算综合选择,步履式以灵活性取胜,导梁式以高效性见长,两者均需通过精细化设计与监测确保施工安全。