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1、中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集 2400t 横移台车结构特点及其应用横移台车结构特点及其应用 张妍 杨胜生 刘金伟 （中交四航局第二工程有限公司 广东 广州 510300） 摘摘 要：要： 本文重点介绍青岛海湾大桥土建工程2000吨级超大型预制箱梁场内平移的施工工艺，详细阐述了2400t横移台车的工作工艺原理、主要参数及操作。 关键词：关键词：箱梁平移； 2400t横移台车； 施工 2400t Trolley to Move Large Box Beam ZHANG Yan, YANG Sheng-sheng,LIU Jin-wei (The second const
2、ruction Co. Ltd. of CCCC Fourth Harbor Engineering Co. Ltd Guangzhou 510500，China) Abstract： This paper analyzes the technique to move prefabricated box beam for Qingdao Haiwan Bridge. It details the principle and process of transportation using 2400t trolley. Key word：box beam moving; 2400t trolley
3、; construction 由中交四航局有限公司所承建的青岛海湾大桥第十二合同段， 预制场位于青岛市四方港区内。该设备主要工作内容为在预制场内平移 376 片非通航孔桥 60m。60m 主梁采用单箱单室截面，单幅桥主梁顶宽 17m，底宽 6.6m，主梁梁高 3.5m。箱梁重量在 19352021t 之间。 箱梁在存梁台座规范要求：4 个支座相对高差不得超过 5mm。 在已往工程中，一般采用滑道、提梁机和气囊牵引来进行构件的平移。采用滑道和气囊施工，均存在后期维护成本高，安全风险高；而采用提梁机则一次投资太高，经济成本不合算,设备维修成本高。 针对箱梁预制特点和存梁规范要求等特殊条件， 为妥善
4、处理好生产进度、 质量以及工艺规范要求、运行成本低等关系，公司联合生产厂家，开展了 2400t 箱梁场内搬运设备的研究和设计制造。 1 设备的选择 1.1 箱梁平移和存放时四点应均匀受力，搬运时要求实现三点平衡，行走匀速一致无冲击，防止构件因受力不均； 1.2 移梁台车应安全可靠、使用方便，额定荷载具有一定的安全储备，整机的外形不得超过规定限界。 2 2400t横移台车工作机构、功能及主要技术参数介绍 2.1 横移台车工作机构及特点 本台车核心由顶升机构、行走机构、平衡机构、同步机构等。台车正面结构见图 1。 （1）顶升机构：顶升机构是由四台相同的 800t 高压液压缸组成，每液压缸顶端配置一
5、套球形鞍座，实现因承载梁因支点高度变化时自动摆动保持面接触状态。 作者简介：张妍（1983 ） ，女，助理工程师，从事路桥港口施工技术、机电工程技术管理工作。 - 252 - 中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集 为避免整机工作时液压缸发生故障造成严重后果， 在每台液压缸上方设计 1 条小承载梁和 2 个刚性保护支座。 正常工作时， 小承载梁和刚性支座预留间隙 10mm， 万一液压缸泄露，所有载荷由小承载梁落于刚性支座上形成机械保护装置， 不需液压缸受力， 从而保证移梁时的绝对安全；利用该机械保护装置，可实现在重物不卸载情况下，液压缸能够卸载并从台车中取出维修。 （2）走行
6、机构： 为了简化设计，实行配件标准化，特将台车行走机构按模块化设计，即最基本元件由两个车轮组成，采用双轨，轨距 800mm。载荷传递途径为：小承载梁-球形支座-液压油缸-各级分配梁-行走车轮。 各台车与机架采用多级平衡梁形式铰接， 实现各车轮受力均衡。 （3）均载平衡机构： 由于成品梁体积大、重量大，且在运送的过程中不得发生扭曲，通俗来讲：需采用四点受力三点平衡方式，保证每个支撑点平衡受力。左右台车的 2 套液压油泵-液压油缸系统管路设计不同。刚性台车的液压系统是独立工作；而柔性台车的 2 套液压系统为管路并联设计，实现了两油缸的浮动状态。刚性台车与柔性台车共同工作，从而实现四点支撑、三点平衡
7、。正常运行时，保证了箱梁的平移稳定与受力均衡。 液压缸直接支撑的另一大优点通过安装在液压系统中液压传感器， 能准确及时地指示各液压油缸承受的负荷大小，方便调整。 （4）纵移同步机构：两台车相距 50.5m，因此，在移运成品梁时的同步至关重要。为实现两台车行走同步，专门配置了编码器，PLC、变频器以及变频电机，两台车数据通讯采用有线通讯方式。运行时，某一台车行程达到许用误差时，则通过 PLC 自动控制变频器的输出频率， 增加或减少行走电机转速， 直至调到两边行程一致。 若台车行程偏差超过最大值，设备将自动停机。 为确保安全，增加了一套极限保护装置。当以上装置失灵时，因左右台车前后不同步，导致承载
8、梁摆动，进而造成液压缸滑移，当滑移至设定值，限位开关工作而停机。 图 1 台车正面结构 2.2 台车功能 台车行走驱动机构采用封闭式和开始传动相结合，能适应湿度大、温度高、灰尘多等恶劣场所；供电电源为 380V、50Hz、三相四线制，装机容量为 52kW；可实现四点支撑三点- 253 - 中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集 浮动、同步纵移、超偏差限制、压力及重量显示、机械保护。负载可执行液压缸维修、单轮箱拆修工作。 2.3 台车主要技术参数及控制系统 2.3.1 台车主要技术参数 2400t 横移台车是针对 60m 混凝土箱梁在预制场内移运而特别设计， 实现箱梁在预制场内
9、的安全转运。设备具有结构紧凑、布局合理、稳定性好、安全可靠等等特点，其主要技术参数见表 1。 表 1 台车主要技术参数表 名称 数值 主液压缸顶升重量/ t 8004 顶升速度/ (m.min-1) 00.05 大车最大轮压/ t 35 运行坡度/() 2 台车横移速度（重载）/( m.min-1) 01.6 台车横移速度（轻载）/ (m.min-1) 03.2 整机质量/ t 82 整机功率/ kw 约 52 2.3.2 台车控制系统 台车四个均衡液压液压缸可以点动，也可以同步联动，满足不同工作要求。四个驱动电机可以单独驱动，也可以同步联动，满足不同工作要求。控制系统工作原理见图 2。 图
10、2 控制系统工作原理 - 254 - 中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集 3 台车工作原理 2400t 台车为轮轨式，利用单线双轨作运行轨道。台车具有自顶升装卸能力，以液压均衡方式取代机械均衡方式实现了四点支撑、 三点浮动的平衡效果， 确保构件的 4 个支点反力均衡， 均载液压系统支撑混凝土箱梁， 铰接车架均匀分配载荷至各车轮。 同时台车在行走时，采用 PLC 控制模式，实现了双机联动同步行走，有效地防止构件在平面上产生扭曲损坏，确保构件安全。 4 2400t横移台车平移大型箱梁程序及工艺流程 4.1 箱梁平移施工工艺流程 平移施工工艺流程如下: 平移准备设备组装及调试预
11、顶升正式顶升平移过程控制准确就位， 台车返回检查验收 4.2 箱梁平移程序 4.2.1 平移准备 检查泵站的油位是否正常？检查连接油管是否有破损？检查泵站的电源供应是否正常？检查千斤顶的状态是否正常？ 4.2.2 设备连接及调试 移梁前，分别将刚性台车、柔性台车行至待运预制梁正下方，连接 PLC 联机线和急停联机线。将两车设置为独立运行位置，分别将刚、柔台车对位。将两台车设置为联机位置，试运行检查联机后技术状况，确保正常后，再次准确对位。 4.2.3 预顶 为保护底模，预顶刚性台车的两个液压缸至 400t 左右，油压在 35MPa。再顶升柔性台车液压缸，并确保柔性台车液压缸端的梁体脱离底模 0
12、.51cm，以确保四点支撑三点平衡。若刚性台车端先脱模则不能发挥此功能。停留 355min，仔细观察梁体有无下沉现象，液压缸是否下降。如发现异常，修复后作业。 4.2.4 正式顶升及行走 预顶升后，两台车全部液压油缸可交替顶升，至梁体离开底模约 5.56cm，在移梁车顶升板下塞入 8 块带胶钢垫板， 其主要作用是防止液压油缸泄露时， 箱梁可及时落至刚性支座，保护箱梁。停留 5min 左右，确保梁体无下沉现象，仪表显示正常后，点动行走运行约0.11m，确保正常后，再行自动运行。 4.2.5 准确就位，台车返回 箱梁移至指定位置且精确定位后，行走停止。移除带胶垫板，分别下降两端液压缸，每次下降 2
13、cm，交替操作，至箱梁放离台座 1cm。先缓慢卸载刚性台车，再卸载柔性台车。卸载完毕，启动油泵，收回液压缸。拆除联机线，空车返回。 4.2.6 检查验收 专职质量检验员全面检查验收，并做好记录。 - 255 - 中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集 5 注意事项 5.1 承力基础 由于箱梁自重较大，要求横移轨道梁具有足够承载力，避免下沉和不匀沉降，以免台车在箱梁横移过程中行走阻力增大。 5.2 横移台车使用注意事项 (1）行车前先检查并确认电源良好，轨面及周围清洁，无障碍； (2）顶升箱梁时，操作要平稳，切忌猛拉猛推、野蛮操作； (3）因箱梁重、惯性大，行走启停要求平稳。行
14、车速度不宜过快，长距离行驶遵循“慢快慢” ，正常行车速度严格控制在 1.2m/min； (4）运梁过程中如发生两侧行走距离有偏差，可对一侧进行调整后继续行驶； (5）再次启动液压泵站时，移除液压缸支座两边的保护垫板，再开始操作液压手柄，因下放操作较危险，操作时更需小心缓慢； (6） 箱梁被移至存梁台座后， 应缓慢将箱梁放下， 尽量一次性将箱梁下降到存量台座上，避免中途停车和控制启动次数。 6 结语 在青岛海湾大桥土建工程中， 中交四航局有限公司成功采用该种台车， 安全顺利地完成60m 混凝土箱梁在预制场内的移运工作。 该横移台车经过近两年时间的运行， 证明其性能稳定、技术成熟、安全可靠、操作维
15、护容易。与轮胎式提梁机相比，配置标准化程度高、设备操作更加简单、安全可靠、维护方便，在资金投入及使用费等方面都具有明显优势，极大的节省了项目成本。同时，该设备采用电力驱动，节能高效、清洁环保。成套设备仅配置了 8台 4kW 电机，功率仅为 32kW。在移动如此巨大物体的设备中，能源消耗的配置非常低，既减少了投入，也大大地降低了能耗。随着设备制造工艺不断提高，该种设备将不仅限于桥梁工程和高速铁路工程，必将在海工工程中得到应用，例如大型沉箱的出运等。因此，该种设备的使用及施工工艺的推广应用具有广阔前景。 通过在青岛海湾大桥施工中的实际运用效果， 与液压滑板式以及轮胎式提梁机的综合对比分析，在安全性、设备投资、使用维护、质量控制、施工进度控制上，都有明显的优势。 - 256 -
