移動(dòng)工作架輕型可移動(dòng)拼裝式橋梁檢測(cè)工作架的研制

移動(dòng)工作架整體方案

橋梁檢測(cè)工作架的基本工作原理是由整機(jī)沿順橋向移動(dòng)，工作平臺(tái)上下升降，人員在工作平臺(tái)上行走實(shí)現(xiàn)橋梁上部結(jié)構(gòu)表面檢查作業(yè)。橋梁檢測(cè)工作架采用懸掛式拼裝結(jié)構(gòu)。主要由工作桁架、吊梯、懸臂梁、立柱、平臺(tái)車、手搖卷?yè)P(yáng)機(jī)、附屬裝置、配重塊等組成。

移動(dòng)工作架橋梁檢測(cè)工作架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)

1、工作桁架

工作桁架總體結(jié)構(gòu)型式為2個(gè)單片桁梁與鋪桿、鋪板組拼。針對(duì)以往桁梁聯(lián)接采用螺栓連接，受現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，裝、卸均不方便的情況，工作桁架單片桁梁的節(jié)段均為2m，節(jié)段連接采用銷接結(jié)構(gòu)，減少聯(lián)接件的數(shù)量，使裝、拆簡(jiǎn)便。根據(jù)輕質(zhì)高強(qiáng)材料用于橋梁檢查架的調(diào)研情況，輕質(zhì)高強(qiáng)材料以鋁合金材料為主，在國(guó)外橋梁檢查架上已得到應(yīng)用，如日本大鳴門橋內(nèi)側(cè)、外側(cè)檢查作業(yè)架，門崎高架橋橋側(cè)及橋箱底面檢查作業(yè)架主要結(jié)構(gòu)材料均采用防銹鋁合金（型材、管材），作為永久性實(shí)施布置在橋梁結(jié)構(gòu)上，不需要經(jīng)常拆卸。工作桁架的單片桁梁的弦桿，腹桿材料采用冷彎型鋼，力圖減輕重量。鋪桿考慮安裝方便與桁架的橫向穩(wěn)定性，采用2種結(jié)構(gòu)型式，一種直接插入兩單片桁梁，一種用螺栓與兩單片桁梁連接。

2、懸臂梁

懸臂梁體由2個(gè)單片組拼而成。為了簡(jiǎn)化橋梁檢測(cè)工作架過(guò)燈柱的操作，采用絲桿機(jī)構(gòu)使懸臂梁體伸縮。懸臂梁采用絲桿機(jī)構(gòu)后，用于實(shí)橋檢查工作，取得了滿意的效果，簡(jiǎn)化了橋面過(guò)燈柱的操作。

3、平臺(tái)車

平臺(tái)車由臺(tái)車架與行走輪組、調(diào)節(jié)輪等組成?？紤]到橋梁檢測(cè)工作架的實(shí)際工況，平臺(tái)車架主要特點(diǎn)為可折疊式結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同寬度橋梁的檢查可換裝不同的行走輪組（輪胎式或軌行式）以滿足不同工況的要求。行走輪組由輪胎式與軌行式2種型式組成，可根據(jù)需要選用。輪胎式輪組八個(gè)行走車輪采用平衡結(jié)構(gòu)型式，以保證各輪受力均勻，減少作用于人行道上的單位面積荷載。軌行式輪組由4個(gè)行走車輪和軌道組成，其中2個(gè)行走車輪高度可調(diào)節(jié)，利用軌道均載，減小作用于人行道的荷載。

4、手搖卷?yè)P(yáng)機(jī)

手搖卷?yè)P(yáng)機(jī)是橋梁檢測(cè)工作架的升降機(jī)構(gòu)，采用2個(gè)卷筒同軸線布置，以滿足設(shè)備升降的技術(shù)要求。手搖卷?yè)P(yáng)機(jī)采用這種結(jié)構(gòu)形式的關(guān)鍵技術(shù)是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)市場(chǎng)調(diào)查，諧波齒輪傳動(dòng)技術(shù)可滿足設(shè)備低速重載工作需求。諧波傳動(dòng)是利用柔性元件可控的彈性變形來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)件少（波發(fā)生器、柔輪、剛輪），體積小，重量輕，傳動(dòng)比范圍大，承載能力高，傳動(dòng)平穩(wěn)。

諧波齒輪組件是由柔輪（環(huán)形）、2個(gè)剛輪和波發(fā)生器組成。其中波發(fā)生器與手柄連接為輸入運(yùn)動(dòng)（主動(dòng)件），柔輪與2個(gè)剛輪之1組成輸出運(yùn)動(dòng)（從動(dòng)件）。而2個(gè)剛輪分別與2個(gè)卷筒相連，當(dāng)某個(gè)卷筒工作時(shí)，另1個(gè)卷筒固定。只有在空載情況下充許2個(gè)卷筒，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)（用于繞繩、收繩）。手搖卷?yè)P(yáng)機(jī)由雙卷筒，諧波齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶式制動(dòng)器，止逆機(jī)構(gòu)，鋼絲繩具等組成。安裝在平臺(tái)車架上。

配置雙向逆止器（超越離合器）后，大大提高了卷?yè)P(yáng)機(jī)的安全性，防止工作過(guò)程中偶而出現(xiàn)的撒手現(xiàn)象，或者提升、下降在任何位置停止搖動(dòng)手柄時(shí)，可自動(dòng)鎖緊輸入軸、卷筒，停止轉(zhuǎn)動(dòng)，確保檢查工作架作業(yè)安全。

5、吊梯與支承立柱

吊梯作用是聯(lián)接懸臂梁與工作桁架，使設(shè)備形成整體結(jié)構(gòu)，減輕工作桁架的縱橫向擺動(dòng)，作為橋梁檢測(cè)工作架的人梯，桁架空中拼裝的立腳點(diǎn)。吊梯由上、中、下、底節(jié)4種節(jié)段構(gòu)成，各種節(jié)段均由冷彎角鋼焊接而成。吊梯的下節(jié)、底節(jié)焊接成2片桁架，并用角鋼橫干聯(lián)接成矩形框架。平時(shí)松動(dòng)螺栓把2片桁架折疊，便于運(yùn)輸。吊梯拼裝時(shí)將螺母擰緊?？砂礄z查高度的需要接長(zhǎng)。支承立柱采用角鋼與鋼板焊接成2個(gè)單片，其下部與平臺(tái)車連接，上部與懸臂梁連接。

6、附屬工作架

附屬工作架是用于橋梁斷面高度變化的檢查通道，是安裝在工作桁架上的，要求重量輕、拼裝方便，根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，可選用英國(guó)生產(chǎn)的ZIG- ZAG鋁合金快速拼裝式檢查架。其架身長(zhǎng)度為2m，架身寬度為0.75 m，平臺(tái)高度4m（根據(jù)檢查高度拼裝）。結(jié)構(gòu)重量輕、性能可靠（平臺(tái)負(fù)載272 kg），拼裝方便。

7、橋梁檢測(cè)工作架作業(yè)流程

橋梁檢測(cè)工作架作業(yè)流程參見圖。

移動(dòng)工作架總體性能指標(biāo)

橋梁檢測(cè)工作架是橋梁檢查的專用設(shè)備之一主要用途是為一般公路橋梁進(jìn)行觀測(cè)、檢查作業(yè)提供工作平臺(tái)。主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下。

設(shè)備型式：拼裝、桁架式結(jié)構(gòu)；

檢查范圍：4.5-18m的各種橋面凈寬；

適應(yīng)橋面高度在12m以下的橋梁結(jié)構(gòu)；

工作桁架升降高度：60m；

工作桁架載重能力：6000～8000N；

設(shè)備總質(zhì)量：5.236t（輪式）， （不包括配重）；5.522t （軌行式）， （不包括配重）。

公路交通運(yùn)輸是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈，公路橋梁是聯(lián)通公路網(wǎng)絡(luò)的要穴，隨著公路橋梁投入使用年限的延長(zhǎng)，橋梁運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)管理越來(lái)越受到人們的重視，為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)和診斷橋梁的健康狀況，橋梁的檢查（日常檢查、定期檢查、特殊檢查）就成為橋梁養(yǎng)護(hù)、加固、維修的首要任務(wù)。由于橋梁的許多部位不容易靠近，必需借助橋梁檢查設(shè)備提供的工作平臺(tái)完成檢查工作。

輕型可移動(dòng)拼裝式橋梁檢測(cè)工作架研制是西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目公路舊橋檢測(cè)評(píng)定與加固技術(shù)研究及推廣應(yīng)用的一個(gè)專題。主要解決接近橋梁構(gòu)造物進(jìn)行橋梁檢查工作的通道問(wèn)題，為一般公路橋梁檢查或檢測(cè)作業(yè)提供工作平臺(tái)。

1、國(guó)外橋梁檢查設(shè)備

由于橋梁的結(jié)構(gòu)型式不同，難以用一種設(shè)備完成所有橋梁的檢查工作。應(yīng)根據(jù)橋梁的類型及檢測(cè)工作量的大小等決定使用相適應(yīng)的橋梁檢查設(shè)備。國(guó)外機(jī)動(dòng)式橋梁檢查車已系列化生產(chǎn)，規(guī)格、型號(hào)比較齊全。其主要生產(chǎn)國(guó)有美國(guó)、德國(guó)、意大利等。固定式（永久性）橋梁檢查設(shè)備在新建橋梁時(shí)已安裝在橋梁結(jié)構(gòu)上，如日本在懸索橋、斜拉橋、高架橋等鋼結(jié)構(gòu)橋梁多采用這種方式。對(duì)于簡(jiǎn)易式橋梁檢查設(shè)備，例如當(dāng)檢查距地面高4~5m以下橋梁時(shí)，使用活動(dòng)式梯子、攜帶使用均方便。例如英國(guó)的拼裝式可移動(dòng)鋁合金檢查架，可以檢查橋上部結(jié)構(gòu)及橋箱內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)。捷克的拼裝式懸吊檢查平臺(tái)，用來(lái)檢查橋梁上部結(jié)構(gòu)。

2、國(guó)內(nèi)橋梁檢查設(shè)備

在國(guó)內(nèi)橋梁觀測(cè)和維修加固工程中，過(guò)去往往采用臨時(shí)腳手架，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，花費(fèi)的材料和資金較多，不能適應(yīng)廣泛地開展舊橋的檢查、養(yǎng)護(hù)和維修的需要。國(guó)內(nèi)曾先后開發(fā)了一些橋梁檢查設(shè)備，應(yīng)用于實(shí)際的養(yǎng)護(hù)工程中。國(guó)內(nèi)機(jī)動(dòng)式橋梁檢查設(shè)備開發(fā)方面起步較晚，目前只有小型屈臂式橋梁檢查作業(yè)車投入市場(chǎng)，桁架式橋梁檢查車尚處于空白。國(guó)內(nèi)鐵路橋梁檢查多采用固定式（永久性）檢查設(shè)備，公路大型橋梁考慮到交通運(yùn)行中的養(yǎng)護(hù)檢查，也有采用這種方式的。例如新建成的杭州下沙大橋運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)檢查，橋內(nèi)側(cè)采用固定式（永久性）檢查設(shè)備，橋箱內(nèi)采用移動(dòng)式可拼裝鋁合金檢查架，檢查人員能接近橋梁結(jié)構(gòu)檢查部位。

3、橋梁檢查設(shè)備綜合比較

橋梁的結(jié)構(gòu)型式多種多樣，應(yīng)根據(jù)具體情況選用不同類型的檢查設(shè)備，對(duì)于固定式（永久性）橋梁檢查設(shè)備，尤其適合于新建橋梁（斜拉橋、懸索橋、高架橋等鋼結(jié)構(gòu)橋梁以及大型混凝土橋梁上部結(jié)構(gòu)）；對(duì)于機(jī)動(dòng)式橋梁檢查設(shè)備，尤其適合一級(jí)公路以上的橋梁運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)檢查；桁架式橋梁檢查車適合于橋下垂直作業(yè)范圍8m以內(nèi)，橋下水平作業(yè)范圍23m以內(nèi)（單幅）的橋梁檢查。對(duì)于簡(jiǎn)易式橋梁檢查設(shè)備，適合于一般公路橋梁上部結(jié)構(gòu)的檢查。

兩排背靠背貨架成一組安裝在一個(gè)移動(dòng)底盤上，呈多組排列，每個(gè)底盤附設(shè)多個(gè)滾輪和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，通過(guò)按動(dòng)控制按鈕，由驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)鏈條傳動(dòng)帶動(dòng)整個(gè)底盤及其上貨架貨物，沿鋪于地面上的兩條或多條軌道移動(dòng)(或無(wú)軌—磁條異引)，從而叉車可進(jìn)入已移動(dòng)開的場(chǎng)地進(jìn)行存取貨。 解讀詞條背后的知識(shí)

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