Selvbalancerende-broopstillingsmaskine til brokonstruktion

En 190 T Bridge Launcher er et selvkørende, bevægeligt portalsystem, der bruges til at løfte og placere præ-støbte betonsegmenter eller ståldragere til konstruktion af viadukter, overkørsler og andre forhøjede motorvejs- eller jernbanekonstruktioner. "T" står for "Tonne" (metrisk ton), hvilket angiver dens løftekapacitet, men "190" er spændvidden i meter.

 

 

Princippet ligner en vippe. Forestil dig maskinen forankret til en færdig mole.

"Vippe"-analogien:

Omdrejningspunkt:Maskinens hovedstøtte på molen.

Belastningsarm:Den forreste del af maskinen, der strækker sig over mellemrummet, bærer det nye segment, der skal installeres.

Modvægt arm:Den bagerste del af maskinen, der strækker sig tilbage over det allerede-færdige brodæk, med tunge modvægte.

Processen:

Maskinen flytter et nyt segment fremad (lastarm).

Denne handling skaber et massivt væltende øjeblik, der forsøger at tippe hele maskinen fremad i dalen.

For at modvirke dette genererer kontravægtene bagtil (modvægtarm) et lige og modsat moment.

Formlen:(Segmentvægt × Afstand fra Fulcrum) ≈ (Vægt af Modvægt × Afstand fra Fulcrum)

Denne ligevægt holder maskinen stabil og molen sikker mod for store bøjningsbelastninger.

Hydraulik- og kontrolsystemernes rolle:Sofistikerede computer--kontrollerede hydrauliske donkrafte foretager konstant mikro-justeringer af modvægtene eller støttebenene for at opretholde perfekt balance under hele løfte- og placeringsprocessen. Trækmålere og hældningsmålere giver feedback i realtid.-

 

 

 

Gældende standarder:Design og fremstilling skal være i overensstemmelse med, men ikke være begrænset til, de seneste udgaver af:

FEM 1.001 (Regler for design af hejseapparater)

DIN 15018 (kraner; stålkonstruktioner; principper for design og konstruktion)

AISC 360 (specifikation for strukturelle stålbygninger)

AWS D1.1/D1.5 (Structural Welding Code)

Relevante lokale og nationale sikkerhedsforskrifter.

Designliv:Hovedkonstruktionen skal udformes til minimum10.000 arbejdstimereller20 kmaf brobyggeri.

Arbejdsmiljø:

Omgivelsestemperatur: -20 grader til +50 grader

Maksimal vindhastighed:

Driftsmæssig: 15 m/s

Overlevelse (ikke-operativ, parkeret): 36 m/s

Relativ luftfugtighed: Op til 95 % ikke-kondenserende.

 

 

Nøglekomponenter

Maskinen kan opdeles i flere store undersystemer:

1. Hovedportalstruktur:

Primære bjælker/dragere:Det er de to massive, langsgående stålspær eller kassedragere, der udgør rygraden i maskinen. De spænder over afstanden mellem for- og bagstøtter og bærer hele lasten.

Tværbjælker:Disse forbinder de to primære bjælker, giver sidestabilitet og danner en stiv ramme.

2. Støtte- og bensystemer ("fødderne"):

Forreste støtteben:Disse er placeret i den forreste ende af maskinen. De er udstyret med hydraulisk styrede klemmer eller sko, der griber fat i toppen af ​​det nybyggede brodæk eller den forreste mole.

Støtteben bagpå:Disse er placeret i den bagerste ende. De har også klemmer og griber fat i den stabile, færdige del af brodækket.

Mellemstøtte (hvis relevant):Nogle større maskiner kan have ekstra understøtninger til meget lange spænd.

3. Selv-balanceringsmekanisme ("Hjernen" og "musklerne"):

Hydrauliske cylindre:Disse er kernen i balancegangen. De er placeret ved støttebenene og giver mulighed for:

Lodret justering:For at kompensere for dækshældning, camber eller sætning.

Belastningsoverførsel:For at flytte maskinens vægt mellem forreste og bagerste støtte under udsendelsescyklussen.

Computerkontrolsystem og sensorer:Dette er "hjernen". Den overvåger løbende:

Belastningsceller:Mål vægten på hvert ben.

Hældningsmålere:Mål hældningen af ​​hoveddragerne.

Positionskodere:Følg positionen af ​​hydrauliske cylindre.

Kontrolsystemet justerer automatisk det hydrauliske tryk i cylindrene for at opretholde en plan og stabil platform, hvilket sikrer, at ingen enkelt støtte er overbelastet.

4. Løfte- og håndteringssystem:

Hejseværk/kran:En rejsehejs (eller flere hejseværker) løber langs skinner på hoveddragerne. Den bruges til at løfte de præ-støbte segmenter fra transportkøretøjerne bag på maskinen og bære dem frem til deres monteringsposition.

Sprederbjælker:Fastgjort til hejsen sikrer disse, at de store tunge segmenter løftes jævnt uden at blive beskadiget.

5. Fremdriftssystem ("Bevægelsen"):

Startmekanisme:Sådan bevæger maskinen sig selv fremad. Den bruger typisk en gå- eller glidemekanisme:

Hydrauliske donkrafte/gåpuder:Maskinen "går" ved sekventielt at løfte sine ben, flytte dens vægt og skubbe sig fremad på glidesko. Dette er en trin-for-proces, der styres af det centrale system.

6. Hjælpesystemer:

Power Pack:En dieselgenerator eller en elektrisk forbindelse, der leverer strøm til hydraulik, styring og belysning.

Sikkerhedssystemer:Nødstop, anti-kollisionssystemer, vindhastighedsmonitorer og overbelastningsbeskyttelse.

Arbejdsplatforme:Sørg for sikker adgang for arbejdere langs maskinens længde.

 

 

 

 

 

Vigtigste fordele ved selv-balanceringsmaskiner

Fordelene stammer direkte fra kerneprincippet om at opretholde ligevægt under byggeriet.

1. Forbedret sikkerhed

Dette er den mest kritiske fordel.

Eliminering af risiko for væltning:Traditionelle metoder involverer ofte at bygge ud fra en mole i én retning (ubalanceret cantilever), hvilket skaber et enormt væltende øjeblik, som skal modstås af molen eller midlertidige rekvisitter. Selvbalanceringsmetoden annullerer disse øjeblikke, hvilket gør processen iboende stabil.

Reduceret risiko for strukturelle fejl:Ved at holde molen i en tilstand af næsten-nul moment under byggeriet, minimeres risikoen for overbelastning af den permanente struktur.

Sikkert arbejdsmiljø:Den stabile platform giver et sikrere og mere forudsigeligt miljø for arbejdere, der samler segmenterne.

2. Øget konstruktionshastighed og effektivitet

Samtidig konstruktion:Maskinen kan placere segmenter på begge sider af en mole i en enkelt cyklus, hvilket effektivt fordobler fremskridtshastigheden sammenlignet med sekventielle metoder.

Kontinuerlig arbejdsgang:Den afbalancerede tilgang giver mulighed for en mere rytmisk og kontinuerlig arbejdsgang, hvilket reducerer inaktiv tid. Der er ingen grund til at vente på, at den ene side er stabiliseret, før du starter den anden.

Hurtigere cyklustider:Uden behov for at samle og adskille store midlertidige understøtninger eller modvægte, forkortes den samlede projekttidslinje væsentligt.

3. Overlegen strukturel integritet og kvalitet

Kontrolleret deformation:Den afbalancerede konstruktion minimerer nedbøjninger og krybeeffekter i betonen i byggefasen. Dette resulterer i en endelig broprofil, der er meget tættere på det teoretiske design, hvilket fører til en glattere køreflade.

Reduceret revnedannelse:Ved at undgå store, ubalancerede midlertidige spændinger reduceres risikoen for mikro-revner i betonsegmenterne og molen kraftigt.

Præcis justering:Maskinerne er stærkt automatiserede, hvilket giver mulighed for præcision på millimeter-niveau i segmentplacering, hvilket sikrer, at broen er bygget nøjagtigt efter dens designede justering og geometri.

4. Økonomiske fordele

Reduceret behov for midlertidigt arbejde:Dette er en massiv omkostningsbesparelse. Traditionel afbalanceret cantilever-konstruktion kræver ofte dyre midlertidige moler, falskarbejde eller store modvægte. Den selvbalancerende maskine integrerer denne funktion og eliminerer eller reducerer disse omkostninger drastisk.

Lavere lønomkostninger:Processen er mere mekaniseret og kræver færre personale til at opføre midlertidige strukturer.

Hurtigere projektafslutning:Tid er penge. En kortere byggeperiode fører til lavere faste omkostninger, tidligere åbning for indtægter (i tilfælde af betalingsbroer) og reducerede afbrydelsesrelaterede-omkostninger.

5. Alsidighed og tilpasningsevne

Velegnet til udfordrende websteder:Disse maskiner er ideelle til at bygge broer over dybe dale, brede floder, travle motorveje eller økologisk følsomme områder, hvor det er upraktisk, farligt eller uoverkommeligt dyrt at rejse midlertidige understøtninger fra jorden.

Evne til at navigere i komplekse geometrier:Avancerede modeller kan bruges til at konstruere broer med komplekse vandrette og lodrette kurver.

6. Reduceret miljømæssig og social påvirkning

Minimal jordforstyrrelse:Da det meste af arbejdet foregår fra dækniveau, er der minimal forstyrrelse af terrænet, vandvejene eller økosystemerne nedenfor.

Mindre forstyrrelse af eksisterende trafik:Når der bygges over en vej eller jernbane, reduceres behovet for lukninger eller beskyttende stilladser, da arbejdet stort set er selvstændigt- ovenfor.

 

 

Primære anvendelser i brobyggeri

Denne maskine er ikke en ens-løsning-passer-til alle, men den er usædvanlig effektiv i specifikke scenarier:

Præfabrikeret segmentelt afbalanceret cantilever-konstruktion:Dette er den mest klassiske applikation. Maskinen placerer par af segmenter symmetrisk på hver side af en mole, perfekt udnytter dens selvbalancerende natur til at opretholde ligevægt under hele "cantilevering"-processen.

Spænd-for-Spankonstruktion med præfabrikerede segmenter:Maskinen samler et helt spænd (fra den ene mole til den næste) på jorden eller i enderne af broen, løfter hele spændet og placerer det på molerne. Selv--balanceringen er afgørende i løfte- og lanceringsfasen.

Lancering af præfabrikerede kassedragere med fuld-spændvidde:For broer med mellem-spændvidde kan hele brospænd (f.eks. 40-50 meter) præfabrikeres og derefter lanceres på plads af disse maskiner. Den selvbalancerende funktion er afgørende, når drageren er udkraget under udskydningsprocessen.

Byggeri i udfordrende miljøer:

Over dybe dale eller floder:Eliminerer behovet for dyrt, vanskeligt og miljøforstyrrende falskarbejde fra jorden eller vandet.

Over eksisterende trafik (jernbane eller vej):Tillader byggeriet at fortsætte med minimal forstyrrelse af trafikken nedenunder, da maskinen arbejder oppefra.

I økologisk følsomme områder:Minimerer jordforstyrrelser og påvirkning af landskabet.

 

 

Kerneprincippet om "selv-balancering"

Før proceduren er det afgørende at forstå "selv-balanceringsmekanismen". Maskinen er ikke afhængig af eksterne understøtninger fra jorden. I stedet bruger den en kombination af:

Bagforankring:Den er solidt forankret til det allerede konstruerede dæk bagved.

Næsestøtte:Forsiden (næsen) af maskinen hviler midlertidigt på den næste mole, ofte på et glideleje eller en midlertidig sadel.

Hydrauliksystem:Et sofistikeret system af hydrauliske donkrafte og spil flytter maskinen fremad på en kontrolleret, afbalanceret måde, hvilket sikrer, at tyngdepunktet altid forbliver over den understøttede struktur.

---

Produktionsprocedure: Trin-for-trin

Hele processen er en gentagen cyklus for hvert nyt spænd. Vi antager, at maskinen allerede er samlet på broens anlæg eller de første par pile.

Fase 1: Forberedelse til en ny cyklus

Maskinpositionering og stabilisering:

Maskinen er placeret over molen, hvor det sidste segment blev placeret. Dens hovedben er sikkert fastspændt til de færdige dæksegmenter.

Maskinens fornæse understøttes på den næste mole ("målmolen") via et midlertidigt leje.

Alle strukturelle forbindelser er verificeret for integritet.

Segment transport og fodring:

Præ-støbte beton- eller stålbrosegmenter fremstilles uden for-stedet og transporteres til lanceringsstedet.

Segmenter bringes til bagenden af ​​maskinen ved hjælp af et transportkøretøj (f.eks. en anhænger med flere-hjul).

Maskinens interne hejsesystem (en løftevogn, der løber langs hoveddrageren) opfanger segmentet og flytter det på plads under maskinens hovedramme. Segmenter opbevares typisk midlertidigt inden for maskinens spændvidde.

Fase 2: Segmentløft og placering

Løft segmentet:

Løftevognen bevæger sig til segmentets opbevaringsposition, sænker krogene og fastgøres sikkert til segmentets løfteankre.

Segmentet løftes til den ønskede højde, lidt over sin endelige position.

Fin positionering:

Vognen transporterer segmentet fremad langs hoveddrageren til dets præcise placering foran på maskinen.

Ved hjælp af præcisionshydrauliske kontroller (og ofte styret af et GPS- eller Total Station-system) er segmentet omhyggeligt justeret både lodret og vandret.

Midlertidig stress:

Når det er placeret, forbindes det nye segment midlertidigt til det tidligere placerede segment ved hjælp af post-stænger eller sener.

Denne midlertidige belastning holder segmenterne sammen og danner en udkrager og gør det muligt for maskinen at overføre sin vægt til det nye segment til næste lanceringscyklus.

Trin 3: Efter-opspænding og fugning

Epoxyapplikation (til betonsegmenter):

Lige før segmentet placeres, påføres et tyndt lag epoxy med høj-styrke på den matchende overflade af det forrige segment. Denne epoxy sikrer en fuld bæreflade og vandtætter samlingen.

Permanent post-spænding:

Efter at flere segmenter er placeret (ofte i et symmetrisk mønster for at opretholde balancen, f.eks. et på hver side), føres de permanente post-spændesener gennem kanalerne i segmenterne.

Senerne belastes (spændes) ved hjælp af hydrauliske donkrafte til en specificeret kraft, hvilket komprimerer hele spændvidden og giver den dens strukturelle styrke. Dette gøres typisk efter et fuldt spænd eller et afbalanceret par segmenter er afsluttet.

Trin 4: Selvet-Balancerende lancering fremad

Dette er den mest kritiske og karakteristiske fase af operationen.

Anchorage Transfer:

De bagerste benklemmer udløses. Maskinens vægt understøttes nu af dens forreste næse på målmolen og hovedbenene på dækket bagved.

Det bagerste forankringssystem er frakoblet og klargjort til næste cyklus.

Lanceringssekvens:

Hovedbjælke fremrykning:Maskinens hoveddragere skubbes frem over det nykonstruerede spænd. Dette gøres ved hjælp af store hydrauliske cylindre, der skubber mod den stabile del af dækket.

Justering af næsestøtte:Den forreste næsestøtte er justeret til at styre dragerne og sikre en jævn overgang til næste mole.

Kontinuerlig balanceovervågning:Under hele denne proces justerer det hydrauliske system og kontrolsoftwaren løbende tryk og bevægelser for at holde maskinens tyngdepunkt inden for sikre grænser, hvilket forhindrer væltning.

Gen-forankring og gen-stabilisering:

Når først hoveddragerne har fremført den fulde længde af et spænd, sænkes de bagerste ben og fastspændes sikkert på dækket.

Den forreste næse er placeret og fastgjort pånæstemole (den nye "målmole").

Maskinen er nu stabil og klar til at starte cyklussen igen for det næste spænd (vend tilbage til trin 1).

 

 

---

 

 

 

Virksomheden har installeret en intelligent udstyrsstyringsplatform og har installeret 310 sæt (sæt) håndterings- og svejserobotter. Efter færdiggørelsen af ​​planen vil der være mere end 500 sæt (sæt), og udstyrsnetværkshastigheden vil nå 95 %. 32 svejselinjer er taget i brug, 50 er planlagt installeret, og automatiseringshastigheden for hele produktlinjen har nået 85 %.

Populære tags: selv-balancerende broopstillingsmaskine til brobyggeri, Kina selv-balancerende broopstillingsmaskine til brobygningsproducenter, leverandører, fabrik