轮式过孔型架桥机的临时支撑装置是保障整机在复杂工况下稳定作业的核心屏障,其设计通过液压驱动、机械锁定与智能监测的深度协同,实现对主梁、支腿及箱梁的动态支撑。该装置由液压支腿、钢垫板、销轴锁定机构及传感器网络构成,采用模块化集成设计,适应 ±20‰纵坡、R5500m 曲线半径及松软地基等严苛条件。
核心结构与支撑机制
临时支撑装置以液压支腿为核心执行单元,例如某 900 吨级架桥机采用三级伸缩油缸(行程 2.5 米),配合 Q345qD 低合金高强度钢制作的钢垫板(面积 1.5m²),可将轮组接地比压控制在 0.6MPa 以内,轮胎下陷量≤30mm。销轴锁定机构采用 42CrMo 合金钢(抗剪强度≥800MPa),通过机械挡块与液压锁双重锁定,可承受 1.5 倍额定载荷。例如,后支腿油缸在 20‰纵坡工况下,通过双向液压锁与销轴协同,可稳定支撑 500 吨静态载荷。
工作原理与协同控制
过孔支撑:过孔时,后支腿液压支腿伸出,钢垫板与桥墩顶面接触,分担主梁尾部载荷。PLC 系统根据倾角传感器(精度 ±0.1°)数据,动态调整支腿高度,使主梁水平度偏差≤1.5‰。移动配重后移时,临时支撑自动补偿载荷变化,确保整机重心偏移量≤±150mm。
曲线架梁:在 R400m 小曲线半径工况下,前支腿临时支撑与回转梁联动,通过激光测距仪实时调整横移补偿量,使箱梁轴线偏差控制在 ±15mm 以内。例如,某项目通过前支腿回转 12° 与中支腿横移 1.2 米的协同,实现 790 吨箱梁的 “零误差” 安装。
松软地基适应:液压悬挂系统与临时支撑协同,通过平衡阀动态分配轮组载荷,在湄洲湾跨海大桥施工中,将轮组压力偏差控制在 5% 以内,确保千吨箱梁在 R6000m 曲线半径下的稳定性。
制造工艺与可靠性设计
油缸采用内壁珩磨处理(表面粗糙度 Ra≤0.8μm),配合聚氨酯密封件(邵氏硬度 90A),寿命达 10 万次循环无泄漏。模块化设计使单部件运输重量≤35 吨,现场拼装仅需 8 小时。关键焊缝采用富氩气体保护焊打底 + 埋弧焊填充工艺,探伤合格率 100%,焊缝强度≥母材的 95%。安全冗余设计包括:①机械限位挡块限制支腿行程范围;②称重传感器实时监测载荷,超额定值 90% 时触发声光报警;③双路供电(主电源 + 备用电池)确保断电后 30 分钟内数据不丢失。
典型应用与实际效果
在西安北站 R400m 小曲线半径箱梁架设中,临时支撑装置通过前支腿液压油缸伸长 300mm,配合后支腿钢垫板支撑,使主梁纵向水平度偏差始终≤1.5‰。在恩施山区高铁桥梁施工中,临时支撑系统通过北斗定位与静力水准仪协同,将横移轨道横坡误差控制在 ±0.3% 以内,显著降低了高空作业风险。这种 “液压 - 机械 - 电气” 协同控制体系,在 ±3° 墩台高差、六级强风等极端条件下,仍能保持 66 米跨度箱梁 ±20mm 的架设精度,为高速铁路桥梁建设提供了可靠的安全屏障。