Màquina d'aixecament de ponts auto-equilibrada per a la construcció de ponts

Un llançador de ponts de 190 T és un sistema de pòrtic mòbil autopropulsat que s'utilitza per aixecar i col·locar segments pre-de formigó o bigues d'acer per construir viaductes, passos superiors i altres estructures elevades d'autopistes o ferrocarrils. La "T" significa "tona" (tona mètrica), que indica la seva capacitat d'elevació, però el "190" és la longitud de la llum en metres.

 

 

El principi és semblant a un balancí. Imagineu la màquina ancorada a un moll acabat.

L'analogia del "balancí":

Punt de suport:El suport principal de la màquina al moll.

Braç de càrrega:La part davantera de la màquina que s'estén per sobre del buit, portant el nou segment a instal·lar.

Braç de contrapès:La part posterior de la màquina que s'estén per sobre de la coberta del pont ja-completa, transportant contrapesos pesats.

El procés:

La màquina mou un nou segment cap al davant (braç de càrrega).

Aquesta acció crea un moment de bolcada massiva, intentant inclinar tota la màquina cap endavant cap a la vall.

Per contrarestar-ho, els contrapesos de la part posterior (braç de contrapès) generen un moment igual i contrari.

La fórmula:(Pes del segment × Distància des del Fulcre) ≈ (Pes del contrapès × Distància del Fulcre)

Aquest equilibri manté la màquina estable i el moll protegit d'esforços de flexió excessius.

El paper de la hidràulica i els sistemes de control:Els sofisticats gats hidràulics controlats per ordinador- fan micro-ajustaments constants als contrapesos o a les potes de suport per mantenir un equilibri perfecte durant tot el procés d'aixecament i col·locació. Els extensometres i els inclinòmetres proporcionen informació-en temps real.

 

 

 

Normes aplicables:El disseny i la fabricació s'ajustaran, entre d'altres, a les últimes edicions de:

FEM 1.001 (Normes per al disseny d'aparells d'elevació)

DIN 15018 (Grues; Estructures d'acer; Principis de disseny i construcció)

AISC 360 (Especificació per a edificis d'acer estructural)

AWS D1.1/D1.5 (Codi de soldadura estructural)

Codis de seguretat locals i nacionals rellevants.

Vida del disseny:L'estructura principal s'ha de dissenyar per a un mínim de10.000 hores de treballo20 kmde construcció de ponts.

Entorn de treball:

Temperatura ambient: -20 graus a +50 graus

Velocitat màxima del vent:

Operativa: 15 m/s

Supervivència (no-operativa, estacionada): 36 m/s

Humitat relativa: fins a un 95% sense-condensació.

 

 

Components clau

La màquina es pot dividir en diversos subsistemes principals:

1. Estructura principal del pòrtic:

Bigues/bigues primàries:Aquestes són les dues bigues massives d'acer longitudinals o bigues de caixa que formen la columna vertebral de la màquina. Ocupen la distància entre els suports davanter i posterior i porten tota la càrrega.

Bigues transversals:Aquests connecten les dues bigues primàries, proporcionant estabilitat lateral i formant un marc rígid.

2. Sistemes de suport i cames (Els "Peus"):

Potes de suport davanteres:Aquests es troben a l'extrem davanter de la màquina. Estan equipats amb pinces o sabates controlades hidràulicament que subjecten la part superior de la coberta del pont de nova construcció o el moll frontal.

Potes de suport posterior:Aquests es troben a l'extrem final. També tenen pinces i agafa la secció estable i completa de la coberta del pont.

Suports intermedis (si escau):Algunes màquines més grans poden tenir suports addicionals per a trams molt llargs.

3. Mecanisme d'auto-equilibri (el "cervell" i els "músculs"):

Cilindres hidràulics:Aquests són el nucli de l'acte d'equilibri. Es troben a les potes de suport i permeten:

Ajust vertical:Per compensar el pendent, la inclinació o l'assentament de la coberta.

Transferència de càrrega:Per desplaçar el pes de la màquina entre els suports davanter i posterior durant el cicle de llançament.

Sistema de control informàtic i sensors:Aquest és el "cervell". Controla contínuament:

Cèl·lules de càrrega:Mesureu el pes de cada cama.

Inclinòmetres:Mesureu la inclinació de les bigues principals.

Codificadors de posició:Seguiment de la posició dels cilindres hidràulics.

El sistema de control ajusta automàticament la pressió hidràulica als cilindres per mantenir una plataforma plana i estable, assegurant que no es sobrecarregui cap suport únic.

4. Sistema d'elevació i manipulació:

Polipast/grua:Un polipast mòbil (o polipasts múltiples) recorre els rails de les bigues principals. S'utilitza per aixecar els segments pre-molts dels vehicles de transport a la part posterior de la màquina i portar-los cap endavant fins a la seva posició d'instal·lació.

Bigues de propagació:Enganxats al polipast, aquests asseguren que els segments grans i pesats s'aixequin uniformement sense danyar-se.

5. Sistema de propulsió (El "Moviment"):

Mecanisme de llançament:Així és com la màquina avança. Normalment utilitza un mecanisme de marxa o lliscament:

Gats hidràulics/coixinets per caminar:La màquina "camina" aixecant seqüencialment les cames, canviant el seu pes i empenyent-se cap endavant amb sabates lliscants. Aquest és un procés-a-pas a pas controlat pel sistema central.

6. Sistemes auxiliars:

Power Pack:Un generador dièsel o una connexió elèctrica que proporciona energia per a la hidràulica, els controls i la il·luminació.

Sistemes de seguretat:Parades d'emergència, sistemes anti-col·lisió, monitors de velocitat del vent i protecció contra sobrecàrregues.

Plataformes de treball:Proporcioneu accés segur als treballadors al llarg de la màquina.

 

 

 

 

 

Avantatges clau de les màquines d'auto{0}}equilibri

Els avantatges provenen directament del principi bàsic de mantenir l'equilibri durant la construcció.

1. Seguretat millorada

Aquest és l'avantatge més crític.

Eliminació del risc de bolcada:Els mètodes tradicionals sovint impliquen la construcció d'un moll en una direcció (voladís desequilibrat), creant un gran moment de bolcada que ha de resistir el moll o els accessoris temporals. El mètode d'auto-equilibri cancel·la aquests moments, fent que el procés sigui inherentment estable.

Risc reduït de fracàs estructural:En mantenir el moll en un moment proper a -zero durant la construcció, es redueix al mínim el risc de sobreesforçar l'estructura permanent.

Entorn de treball més segur:La plataforma estable proporciona un entorn més segur i previsible per als treballadors que munten els segments.

2. Augment de la velocitat i l'eficiència de la construcció

Construcció simultània:La màquina pot col·locar segments a banda i banda d'un moll en un sol cicle, duplicant efectivament la taxa de progrés en comparació amb els mètodes seqüencials.

Flux de treball continu:L'enfocament equilibrat permet un flux de treball més rítmic i continu, reduint el temps d'inactivitat. No cal esperar que un costat s'estabilitzi abans de començar l'altre.

Temps de cicle més ràpids:Sense la necessitat de muntar i desmuntar grans suports temporals o contrapesos, el calendari global del projecte s'escurça significativament.

3. Integritat estructural i qualitat superiors

Deformació controlada:La construcció equilibrada minimitza les deflexions i els efectes de fluència en el formigó durant la fase de construcció. Això resulta en un perfil final del pont molt més proper al disseny teòric, donant lloc a una superfície de conducció més suau.

Cracking reduït:En evitar tensions temporals grans i desequilibrades, es redueix molt el risc de micro-esquerdes als segments de formigó i al moll.

Alineació precisa:Les màquines estan altament automatitzades, la qual cosa permet una precisió de nivell mil·límetre-en la col·locació dels segments, garantint que el pont es construeixi exactament segons la seva alineació i geometria dissenyades.

4. Avantatges econòmics

Necessitat reduïda d'obres temporals:Això suposa un estalvi de costos massiu. La construcció tradicional en voladís equilibrat sovint requereix molls temporals cars, falses o contrapesos grans. La màquina d'auto-equilibri integra aquesta funció, eliminant o reduint dràsticament aquests costos.

Menors costos laborals:El procés és més mecanitzat i requereix menys personal per a la construcció d'estructures provisionals.

Finalització més ràpida del projecte:El temps és diners. Un període de construcció més curt comporta una reducció dels costos generals, una obertura anticipada dels ingressos (en el cas dels ponts de peatge) i una reducció dels costos relacionats amb les interrupcions-.

5. Versatilitat i adaptabilitat

Apte per a llocs desafiants:Aquestes màquines són ideals per construir ponts sobre valls profundes, rius amples, carreteres transitades o zones ecològicament sensibles on muntar suports temporals des del terra sigui poc pràctic, perillós o prohibitiu.

Capacitat per navegar per geometries complexes:Es poden utilitzar models avançats per construir ponts amb corbes horitzontals i verticals complexes.

6. Impacte ambiental i social reduït

Pertorbació mínima del sòl:Com que la major part del treball es fa des del nivell de la coberta, hi ha una interrupció mínima al terreny, a les vies fluvials o als ecosistemes que hi ha a sota.

Menys interrupcions al trànsit existent:Quan es construeix sobre una carretera o un ferrocarril, es redueix la necessitat de tancaments o bastides de protecció, ja que l'obra és en gran part autònoma-a dalt.

 

 

Aplicacions primàries en la construcció de ponts

Aquesta màquina no és una solució única--per a tots-, però és excepcionalment eficaç en escenaris específics:

Construcció en voladís equilibrat segmental prefabricat:Aquesta és l'aplicació més clàssica. La màquina col·loca parells de segments simètricament a banda i banda d'un moll, utilitzant perfectament la seva naturalesa d'auto-equilibri per mantenir l'equilibri durant tot el procés de "voladissa".

Construcció de traves-per-construcció de trams amb segments prefabricats:La màquina munta un vano sencer (d'un moll a l'altre) a terra o als extrems del pont, aixeca tot el vano i el col·loca sobre els molls. L'auto-equilibri és crucial durant la fase d'aixecament i llançament.

Llançament de les bigues prefabricades de caixes-completes:Per als ponts de -luna mitjana, es poden prefabricar llums de pont senceres (p. ex., 40-50 metres) i després posar-les en marxa per aquestes màquines. La funció d'autoequilibri és vital quan la biga està en voladís durant el procés de llançament.

Construcció en entorns difícils:

Sobre valls o rius profunds:Elimina la necessitat de treballs falses costosos, difícils i perjudicials per al medi ambient des del sòl o de l'aigua.

Trànsit existent (ferrocarril o carretera):Permet que la construcció continuï amb una interrupció mínima del trànsit per sota, ja que la màquina funciona des de dalt.

En zones ecològicament sensibles:Minimitza les pertorbacions del sòl i l'impacte sobre el paisatge.

 

 

Principi bàsic de l'"auto{0}}equilibri"

Abans del procediment, és crucial entendre el mecanisme d'"auto-equilibri". La màquina no depèn de suports externs des del terra. En canvi, utilitza una combinació de:

Ancoratge posterior:Està fermament ancorat a la coberta ja construïda darrere.

Suport nasal:La part davantera (nas) de la màquina es recolza temporalment al següent moll, sovint sobre un coixinet lliscant o una cadira temporal.

Sistema hidràulic:Un sofisticat sistema de gats i cabrestants hidràulics mou la màquina cap endavant de manera controlada i equilibrada, assegurant que el centre de gravetat roman sempre sobre l'estructura suportada.

---

Procediment de producció:-pas a-pas

Tot el procés és un cicle repetitiu per a cada nou tram. Suposarem que la màquina ja està muntada al contrafort del pont o als primers pilars.

Etapa 1: Preparació per a un nou cicle

Posicionament i estabilització de la màquina:

La màquina es col·loca sobre el moll on es va col·locar l'últim segment. Les seves potes principals estan subjectades de manera segura als segments de coberta completats.

El morro davanter de la màquina es recolza al següent moll (el "moll objectiu") mitjançant un coixinet temporal.

Es verifica la integritat de totes les connexions estructurals.

Segment de transport i alimentació:

Els segments pre-de formigó o de pont d'acer es fabriquen fora del lloc- i es transporten al lloc de llançament.

Els segments es porten a la part posterior de la màquina mitjançant un vehicle de transport (p. ex., un remolc de diverses rodes-).

El sistema d'elevació intern de la màquina (un carro elevador que recorre la bigueta principal) recull el segment i el mou a la seva posició sota el bastidor principal de la màquina. Normalment, els segments s'emmagatzemen temporalment dins de l'abast de la màquina.

Etapa 2: aixecament i col·locació de segments

Aixecament del segment:

El carro d'elevació es mou a la posició d'emmagatzematge del segment, baixa els seus ganxos i s'enganxa de manera segura als ancoratges d'elevació del segment.

El segment s'eleva a l'alçada requerida, lleugerament per sobre de la seva posició final.

Posicionament fi:

El carro transporta el segment cap endavant al llarg de la biga principal fins a la seva ubicació precisa a la part davantera de la màquina.

Utilitzant controls hidràulics de precisió (i sovint guiats per un sistema GPS o Estació Total), el segment s'alinea meticulosament tant verticalment com horitzontalment.

Estrès temporal:

Un cop posicionat, el nou segment es connecta temporalment al segment col·locat anteriorment mitjançant barres o tendons d'acer de post{0}}tensió (PT).

Aquesta tensió temporal manté els segments units, formant un voladís, i permet que la màquina transfereixi el seu pes al nou segment per al següent cicle de llançament.

Etapa 3: Post-tensat i finalització conjunta

Aplicació epoxi (per a segments de formigó):

Just abans de col·locar el segment, s'aplica una capa fina d'epoxi-d'alta resistència a la cara coincident del segment anterior. Aquest epoxi garanteix una superfície de suport completa i impermeabilitza la junta.

Post{0}}tension permanent:

Després de col·locar diversos segments (sovint en un patró simètric per mantenir l'equilibri, per exemple, un a cada costat), els tendons permanents de post-tensió es passen pels conductes dels segments.

Els tendons es tensen (tensen) mitjançant gats hidràulics a una força especificada, comprimint tota la llum i donant-li la seva resistència estructural. Això es fa normalment després d'haver completat un tram complet o un parell equilibrat de segments.

Etapa 4: Llançament d'auto-equilibri

Aquesta és la fase més crítica i característica de l'operació.

Transferència d'ancoratge:

S'alliberen les pinces de les cames posteriors. El pes de la màquina ara és recolzat pel seu morro davanter al moll objectiu i les potes principals de la coberta darrere d'ella.

El sistema d'ancoratge posterior està desenganxat i preparat per al següent cicle.

Seqüència de llançament:

Avanç de la biga principal:Les bigues principals de la màquina s'empenyen cap endavant sobre la llum de nova construcció. Això es fa utilitzant grans cilindres hidràulics que empenyen contra la part estable de la coberta.

Ajust del suport del nas:El suport frontal del morro s'ajusta per guiar les bigues i garantir una transició suau cap al següent moll.

Seguiment continu de l'equilibri:Durant tot aquest procés, el sistema hidràulic i el programari de control ajusten contínuament les pressions i els moviments per mantenir el centre de gravetat de la màquina dins dels límits de seguretat, evitant el bolcat.

Re-ancoratge i re{1}}estabilització:

Un cop les bigues principals han avançat tota la longitud d'un vano, les potes posteriors es baixen i es subjecten de manera segura a la coberta.

El nas davanter es col·loca i s'assegura a lasegüentmoll (el nou "moll objectiu").

La màquina ara és estable i preparada per començar de nou el cicle per al següent període (tornar a l'etapa 1).

 

 

---

 

 

 

L'empresa ha instal·lat una plataforma intel·ligent de gestió d'equips, i ha instal·lat 310 jocs (conjunts) de robots de manipulació i soldadura. Després de la finalització del pla, hi haurà més de 500 conjunts (conjunts) i la taxa de connexió en xarxa d'equips arribarà al 95% de les línies de soldadura . 32 que s'han posat en funcionament, s'ha previst instal·lar-ne 50 i la taxa d'automatització de tota la línia de productes ha arribat al 85%.

Etiquetes populars: Màquina d'aixecament de ponts d'auto-equilibri per a la construcció de ponts, màquina d'aixecament de ponts d'auto-equilibri de la Xina per a fabricants, proveïdors, fàbrica de construcció de ponts