平潭桥1100吨架梁起重机研制技术

平潭桥1100吨架梁起重机研制技术

高洁

1.中铁大桥局集团有限公司

摘要：1100吨架梁起重机用于福平铁路平潭海峡公铁两用大桥的元洪航道桥、鼓屿门水道桥、大小练岛水道桥三座航道桥的大节段钢桁梁吊装架设施工。其主要技术参数和性能满足平潭海峡大桥钢梁标准节段架梁需求。

关键词：1100吨架梁起重机；节段架梁；平潭海峡大桥

1．引言

平潭海峡大桥全长11149.7m，主梁采用全焊桁段设计、制造及吊装，节段需要将桁架结构、桥面系结构、联接系及斜拉索锚拉板等结构在工厂焊接成整体后运输至工地进行整节段吊装。钢梁标准节段包括2个节间，节段最大净重1100吨。其中，1100吨架梁起重机的研制就是为了满足平潭海峡大桥的钢梁架设施工需要。1100吨架梁起重机用于福平铁路平潭海峡公铁两用大桥的元洪航道桥、鼓屿门水道桥、大小练岛水道桥三座航道桥的大节段钢桁梁吊装架设施工。

2.架梁吊机技术方案

2.1方案概述

首先，对1100t架梁吊机（见图一）的设备功能有两个方面的要求1）满足吊装：从海面钢梁运输船上垂直起吊钢梁节段至桥面高度进行安装。2）满足走行：起重机及轨道可由起重机自身实现自动前移或后退。

1100t架梁吊机主要由钢结构、走形机构、变幅及横移机构、吊具、纵移及锚固装置、电气系统、液压系统及司机室组成。

3.架梁吊机关键技术

（1）1100t架梁吊机的钢结构主要由两片棱形桁架组成，两件棱形桁架间距约15m，两片棱形桁架之间设计横梁及斜撑，形成一个稳定的机构。起重载荷主要由两片棱形桁架承受，侧向力主要靠横联及斜撑承受。整个金属结构都是由Q460C钢板拼成的箱型杆件及Q345C型钢杆件组成，棱形桁架杆件以及横联之间采用法兰连接。斜撑与其他杆件之间采用销轴连接。

（2）起升机构选择4台JT36卷扬机作为动力，钢丝绳倍率为4×9。起升卷扬机采用变频电机驱动，变频调速控制，能保证负载下放和起升的安全操作。架梁吊机两起升机构间、可单独动作和联合同步动作，设置同步控制系统，保证联动时两侧起升动作的同步性。

主起升设有超载限制器，当载荷达90%的额定载荷时报警，超载限制器会发出报警声，当载荷达105%的额定载荷时，切断主接触器电源。

（3）变幅及横移动机构主要是为了改变幅度，实现梁块精确对接而设置的。本机构主要由变幅功能及横移动功能。变幅功能由变幅组件及变幅油缸组成，变幅组件下方设置滑板，在金属结构变幅轨道上滑动，变幅动力两侧各由一条变幅油缸提供。变幅及横移机构需满足在重载下纵、横移微调要求。

横移功能由横移组件及横移油缸组成，横移组件下方设置有滑板，在两条横移油缸的推动下滑动在变幅组件上方的滑道上。

（4）纵移及锚固机构主要是用于整机移位，主要由顶升油缸，纵移油缸，轨道及滑板组成。当起重机完成前一梁块的吊装作业后，解除后锚固，使用顶升油缸将自身顶起，倒运轨道，旋转前支撑，整机落下，纵移油缸顶推整机前进。

采用液压油缸顶推步履式走行，实现整机及轨道的前移和后退。油缸顶推换步自动进行，在底盘下合适位置布置2条纵向轨道，两侧走行既能同步，又能单动，满足整机走行稳定系数大于1.5的要求。轨道纵移时轨道不在桥面上拖行。

（5）吊具为专门给本工程梁块设计的吊具，具有快速连接，姿态调节功能。主要由动滑轮组，大扁担梁，小扁担梁、索具等部件。吊具与桥梁节段之间的连接采用通过插销轴的方式与桥梁节段的吊装耳板连接，在船上连接特别方便安全。吊具上设有调节油缸，可在空中调节节段梁的空中姿态。架梁吊机吊具扁担梁与钢梁吊耳之间采用快速方便的连接方式。吊具设置液压姿态调节装置，能实现被吊钢梁±1%的坡度调节。

（6）电源采用AC380V、50Hz三相五线制交流供电，零线与机体可靠接地。电气具有过压、欠压、过流保护、电源断错相保护；设置非自动复位的急停开关；电气系统等级为IP55，电气柜采用集装箱式。吊机上设置足够的夜间工作照明灯。

起重机电气系统电路主要由电源照明控制系统、主起升控制系统、变幅控制系统、纵移控制系统、安全报警装置等组成。在机体上设电气控制柜，在司机室设联动控制台，通过司机室联动控制台接线端子板与控制柜之间的连接，构成了起重机电气系统。

（7）起重机采用液压油缸顶推步履式走行，液压系统采用恒压变量泵工作。在系统设定压力下，恒压变量泵可以提供可变的流量以适应油缸动作的需求。同时两侧油缸有独立的调速阀，可精确控制两侧油缸的运动速度。此调速阀不同于普通液压节流阀。此阀带阀口压力补偿功能，可以保证油缸以设定的速度运动。

4.结束语

平潭海峡大桥1100t架梁吊机标志着架梁吊机从内陆江河湖泊走向沿海的应用，满足了项目施工对设备高技术含量的需要，扩大了集团装备储备，推动了海上架梁吊机的运用。