运架一体式架桥机技术描述

900吨穿隧道运架一体式架桥机

技术描述

1、设备功能概述

本机适用于山区铁路客运专线（桥隧相连）20m、24m、32m双线整孔混凝土箱梁（含曲线梁、现浇梁前后的箱梁）的架设；能在铁路客运专线混凝土箱梁预制场吊运，并能够把混凝土箱梁从预制场地通过便道、路基、桥梁（包括钢结构连续梁、单跨及多跨连续现浇梁等）、涵洞运至架梁工位完成架梁作业，而且对路基及桥面不造成任何损害；可在不需要任何辅助设施的情况下，利用设备自身功能和辅具，进行工地转移、调头、吊运混凝土箱梁穿越铁路客运专线双线隧道，并能做到在作业过程中不会和已完成工程发生碰撞，方便快捷的完成第一孔梁及最末两孔梁的架设任务。

该设备走行轮组与主梁为双铰接结构，适合整机在吊重情况下，高速走行。特别适合前后轮组在不同便道上走行。整机部分采用了690特殊钢材，降低了整机重量和高度，以便在吊重的情况下走行在已架设的桥面、通过已有的连续梁和隧道。

2、主要技术条件

额定起吊能力: 900吨

架设箱梁长度形式: 32.6米,24.6米,20.6米 施工海拔高度: ≤2000米 工作温度: -20°C / +50°C

3、运架一体机技术参数描述

吊具下额定起吊能力: 跨度:

最小转向半径(在±15度时)： 起吊高度（地面至箱梁顶面）: 整机高度:

满载吊梁天车横/纵向微调量:

900吨 51.9米 115米 6.2米 8.9米 ±200毫米

后吊梁天车空载纵向行程: 12米

后吊梁天车空载纵向变跨方式: 有级变跨 空载吊钩提升速度:

0-1米/分钟

满载吊钩提升速度: 0-0.5米/分钟 马达与卷筒间的制动器: 常闭盘式 紧急制动器（卷扬）: 卷筒单侧法兰盘制动 双作用缓冲油缸: 轮组垂直升降行程: 重载走行速度: 空载平地走行速度: 纵向走行时转向角: 90°转向后转向角: 轮胎接地比压:

32个 ±300毫米 4公里/小时 7公里/小时

±15° 3° <7.5bar

燃油: 柴油 柴油发动机功率: 2×419千瓦 满载架梁小车走行速度: 0-2.5米/分钟 非满载时架梁小车走行速度: 工作时最小水平曲线半径: 工作纵向坡度: 走行横向坡度: 行走爬坡能力： 单件最大重量：

0-5米/分钟 2000米

≤±3.0% ≤±4.0% ≤±3.0% ≤25吨

单件最大尺寸： 满足公路和铁路的运输条件 运架梁机重量： 420吨 导梁机重量： 310吨

所有运输安装部件的起吊部位均设有安全合理的吊点。

4．设备组成

穿隧道运架一体式架桥机按动作单元可分为：运架梁机（简称主机）和导梁机两部

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分。按构成可分为主结构、动力系统、提升系统、走行系统、转向系统、液压平衡系统、电气控制系统。 4．1运架梁机

主机部分包括前后行走轮组，共计64个轮胎，分别安装在四个走行梁上。两个走行梁位于主机的前部，两个走行梁位于主机的后部。前后部走行轮组的两根走行梁与门式支撑刚性连接，并通过四根斜支撑杆增加连接的稳固性。每个走行梁下面装有8个轮组，每个轮组上有两个走行轮，每个轮组置有一个双作用缓冲油缸，每个油缸配有一个液控安全阀。

每个轮组配有一个转向油缸，共计32个。每个轮组装有转向角度传感器，转向角度传感器将信号反馈给PLC电子转向控制系统，实现对转向油缸的转角控制。

每个走行梁下面装有两个90°转向支撑油缸，当主机吊运900吨混凝土箱梁进行90°转向过程时支起油缸，减轻轮胎的载荷。每个支撑油缸的支撑能力为50吨。在进行满载90°转向作业时，设备的部分载荷通过油缸传递到地面上。当所有轮组转向完成后，支撑油缸收回，设备便可横向/纵向行走。

主机主梁分为7节,用高强度螺栓连接。主梁为箱形结构，用特殊钢板焊接而成,主梁两端与下部支撑部分的连接为铰接。

主梁上装有提升系统：包括两组绞车和2组吊梁装置. 前、后各两组绞车分别采用4个液压马达驱动4个卷筒。

吊梁装置可相对于主梁纵向和横向移动，在起吊或降落混凝土箱梁时可调节其位置,每个吊梁装置布有两组横向油缸和一组纵向油缸, 纵向最大位移均为?200毫米。横向最大位移均为?100毫米在吊运不同长度的混凝土箱梁时，后吊梁装置可根据箱梁长度的不同纵向变位。两组吊梁装置采用三点平衡起吊方式，其中后端的两部绞车通过一根钢丝绳缠绕,形成一个吊点,前端两部绞车各通过一根钢丝绳缠绕,形成二个吊点。

主机主梁的前、后端部装有平台，分别安装动力泵站和绞车组，设有上下扶梯。 在第七节梁的下部装有辅助起吊装置，可以起吊滚轮支腿。 正、副驾驶室分别装在前、后端轮组走行梁上面。 4.2导梁机

导梁机分为导梁、架梁小车、后支腿、后滚轮支腿、中滚轮支腿、前滚轮支腿、支腿吊装架等七部分。

导梁为箱式结构，用特殊钢板焊接而成，刚性高，重量轻。导梁为导梁机的主体，上

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部装有架梁小车，下部装有后支腿、后滚轮支腿、中滚轮支腿及前滚轮支腿。

架梁小车包括一个刚性支架，下部装有走行钢轮，单侧钢轮成对称平衡布置，可以保证驮运混凝土箱梁时每个钢轮受力均匀。架梁小车顶部配有一个球面铰，可以保证运架梁机驮运箱梁时，将力均匀的传递到导梁上。

后支腿用于支撑导梁后部，为特殊钢板焊接结构。下部支撑在墩台帽上，配有支撑油缸和起升油缸，在导梁机向前自行时，可折叠在导梁的两个侧面,与滚轮支腿不发生干涉。

后滚轮支腿由滚轮和支撑架组成，底部装有支撑油缸可调节高度。

中滚轮支腿和后滚轮支腿一样由滚轮和支撑架组成。其主要功能除了支撑导梁外，在进行曲线架桥时，中滚轮支腿上半部能够横向调整。

前滚轮支腿结构组成与中滚轮支腿基本相同，当进行曲线架桥时，支腿上半部能够横向调整，可以改变导梁端部的横向位置。

支腿吊架装在导梁的前端，配有一个提升铰车。用于提升和串挂滚轮支腿。

5. 各部分描述

5．1 发动机组

主发动机、泵组、油箱、液压控制阀组、蓄电池等均安装在一带门的封闭的动力箱内,分置于主机主梁端部。

? 水冷柴油机安装在橡胶弹性减震支座上，直接与泵组联结。

? 走行和起吊分别由独立泵组的变量柱塞泵驱动，两个动作是相互独立的。 ? 柴油发动机技术参数：

? ? ?

主机功率 2 x 419 KW 导梁发电机组: 1 x 45 KW 辅助发电机组: 1 x 30 KW

5.2 设备走行系统

? 通过20个驱动轮(10组驱动轮组)作行走驱动，驱动动力装置为一内置式的液压马达，

通过减速箱与各驱动轮组的轮毂相连。

? 液压驱动马达为变量柱塞马达，与齿轮减速箱同轴相联。减速箱带有制动装置。 ? 停车制动器为常闭式制动器，能保证在发动机熄火的状况下，吊运梁机在坡道上有最

高的制动安全性。所有的驱动马达均为并联供油，保证它们相互间有相同的输出扭矩。

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? 导梁机的纵移通过液压马达驱动链传动机构实现。 ? 各滚轮支腿的墩间位移通过纵向移动装置实现

5.3转向系统

? 主机配有一组全液压转向系统，PLC录入转向控制程序，走行转向轮组架上装有转向编

码器，通过驾驶室可控制32个转向油缸实现转向动作。

? 主机的最大走行转向角： 纵向走行+/- 15°、横向走行为+/- 3°。

? 90度转向时，将通过走行梁下的8个转向支撑油缸对主机轮胎载荷进行分担。 ? 转向操作由架驶室内一操纵杆完成， 通过比例分配阀控制流量，达到控制转向油缸行

程而控制转向角。 5.4 液压回路

? 设备液压系统的设计和安装符合欧洲标准。各种油品易于在中国市场购买到。 ? 变量泵通过闭式回路向驱动马达供油，从而实现一体机行走。在这个系统里，操纵杆

通过控制比例分配阀来调节变量泵的斜盘倾角，得到不同的泵输出流量，实现各档走行速度的调节。操纵杆回中位，主机就可缓慢停车。 ? 有双液压制动系统：

1. 行车制动：根据传动方式，调整液压马达流量大小以及驱动油的通断，实现制动（液

压闭式回路）。

2、停车制动：停车制动器为常闭式制动器。能保证在发动机熄火的状况下主机在坡道

上有可靠的制动安全性。

?

可充分抵抗强风引起的推动力。

? 主机上的起吊装置由四组液压马达来驱动，马达通过减速器与卷筒相连，变量泵通过

开式回路驱动马达。

? 比例分配阀能保证梁体起吊和下落十分平稳。

? 液压回路配有通用滤清装置用以清洁液压油。所有管路均是阻燃抗腐型的，适合在工

程机械上安装，能抗油污侵蚀。

? 液压回路配有压力阀以控制油路中的最大工作压力。适当部位配有压力表用以检查系

统工作压力。

? 液压回路系统中有足够的测试点位,满足检查所有油路的需求。

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? 所有动作均由各执行阀组控制。

? 液压系统的主压力阀控制系统峰值压力。

该设备安装的液压系统设计和安装符合 ISO, UNI 标准, 以及CETOP规定和相关执行标准。所有液压部件的抗压能力均比回路中要求的压力至少高100巴。液压管路采用钢管或液压软管，在任何条件下的最小抗爆系数为3（破坏压力大约是液压回路中运行压力的3倍）。 5.5电气系统

电气系统包括交流和直流。 保护与控制

? 交流电气系统设有过载保护和欠电压保护、缺相及漏电保护；直流电气系统设有过载

保护；各电气控制板均防潮、防水、防尘。 ? 电缆是阻燃抗油型的。

? 限位开关和传感器适合户外安装，符合欧洲现行标准、规范。

? 进入电气控制箱和传感器的接线使用能密封的插接式接头连接，便于连接和拆装。 ? 采用PLC控制系统，并设置联锁与互锁。

? 所有电气元件，如接触器、行程开关、传感器等均为国际著名品牌。 照明

配有满足夜间作业要求的照明系统。 5.6方向监控系统

穿隧道运架一体机配有传感器，能够监控运行方向。当穿隧道运架一体式架桥机走出规定的轴线时，系统将提醒司机驶回正确的路线。当司机由于某种原因驶出一定的范围时，穿隧道运架一体式架桥机将自动停机。偏出范围按如下设置：偏出150mm报警，偏出250mm停机。当穿隧道运架一体式架桥机在桥面上行驶时，为了防止桥梁的破坏，保持在桥中位行驶是必要的。

穿隧道运架一体式架桥机的前端和后端各设有一个传感器，监视地面的标志线。设有双临界限制，偏出范围按如下设置：偏出150mm报警，偏出250mm停机。

在驾驶室内配有红色显示灯，其中一个显示前方右侧（左侧）已偏离方向（与实际情况完全一致），另一个显示后方右侧（左侧）已偏离方向（与实际情况完全一致）。一旦穿隧道运架一体式架桥机驶出正确路线时，其中一个将显示。司机操作转向手柄

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将穿隧道运架一体式架桥机驶回正确路线。如果司机未按规定程序操作，继续任由穿隧道运架一体式架桥机驶出正确路线，第二个临界信号进入，警笛立即报警。数秒内如司机还未将穿隧道运架一体式架桥机驶回正确路线，运行将自动切断。红灯继续闪烁。

5．7司机室和控制 ? 无线遥控装置采用欧洲名牌产品,工作半径≥100m，能很好地满足工作环境要求。遥控

装置满足欧标R&TTE 99/05/EC 的基本技术要求。

? 穿隧道运架一体式架桥机主机的动作均由程序控制，最大限度地防止可能的人为误操

作。

PLC系统的主要功能是收集来自各主要装置上的数字或模拟信号，并对它们进行分析，发出相应的动作指令，保证整套设备处于安全作业状态。

PCL系统按收的信号来自于：

a） 载荷传感器；

b）司机室的手柄和按钮开关； c） 压力传感器； d）角度传感器；

e） 各机械运动机构的限位器。

PCL控制动作互锁。具备但不限于以下各项操作：

1）控制运架机走行和起吊互锁；

2）当载荷传感器测出起吊超载时，只允许落钩，不允许升钩； 3）位置传感器测出吊高超高时，停止吊升动作，并只允许落钩； 4）通过装在卷筒上的传感编码器实现同步起吊， 5）控制后走行轮组和架梁小车的同步作业；

6）油压传感器测出油压超出设计限制值时，自动停止各种操作，

7）控制轮组转向：当轮组中有一对不在0度或90度位置时，不允许走行起动； 8）当90度支撑油缸没有完全收回时，运架机不能行走； 9）四绞车同步运行超过允许偏差时，卷扬机自动停止； 10） 四绞车中任一个运行超速时，卷扬机自动停止；

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? 驾驶室位于走行梁上，离地高度约为3.5 m，保证驾驶员有良好的视线。主、副驾驶室

分别位于运架梁机的后端和前端。

主驾驶室为封闭式，观测视线，装备有下列控制按钮： ? 发动机点火启动开关

? 主、副驾驶室分别设有控制权按钮 ? 发动机速度控制操纵杆

? 万向走行操纵杆，带有通断控制按钮 ? 卷筒选择开关 ? 总钥匙开关 ? 操作和显示触摸屏

? 缓冲、制动、卷筒制动选择开关 ? 90°转向选择开关及转向操纵杆 ? 走行音响警报器 ? 紧急停车按钮 ? 室内照明开关 ? 空调插口 ? 其它指示器

? 可调式驾驶控制座椅 5．8 提升系统

? 提升系统由绞车和起吊装置组成；每个绞车带有一个卷筒；液压马达通过减速机

驱动卷筒，在马达与减速器间设有一多片式常闭制动器；卷扬上设有限位器，限定升、降动作的极限位置；设有编码器，控制卷筒的转速及极限位置；每两个绞车安装在一个绞车支座上，放置在主机主梁一端；卷筒法兰盘上装有紧急制动器，当卷筒超速或按下急停按钮等时，紧急制动器启动，卷筒被制动。 ? 绞车制动器由卷扬马达的同一液压系统所控制。 ? 走行及起吊的操纵杆带有一锁定按钮，避免误操作。 ? 吊梁系统四点起吊，三点平衡，能准确实现三维定位。

卷扬机

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? ?

起吊钢绳直径:24 mm

单绳最大破断拉力大于: Ru ≥ 56000 公斤

5．9 制动

? 卷筒制动方式：采用双制动设计。 ? 盘式制动系统用作卷筒的紧急制动。

? 紧急情况下，紧急制动盘直接作用于绞车一侧的法兰上。卷筒上装有一个转速限制器

来控制制动盘：当卷筒转速超过设定值时，紧急制动盘自动抱紧。制动为常闭控制，只有在回路有压力时打开。当压力降低、卷筒超速时，制动抱死。当司机室或遥控器上的红色紧急停止按钮按下时，紧急制动盘立即动作。

6.安全

? 设备设计满足其工作在最好的安全状态之下。所有的制动装置都采用常闭方式，以便

在意外动力中断情况下进行保护。

? 扶梯、走台能很方便地进行设备的维修和检查，并能有效保证人身安全。 ? 运架梁机及导梁机均设有纵向限位装置。

? 运架梁机设置了故障报警装置，能够显示故障类别和故障位置。 ? 设有紧急停机装置和驻车防溜制动装置 。 ? 设备有起重超载保护装置。

? 卷扬机装有高、低限位器，对卷扬机的极限位置进行可靠保护。 ? 卷扬机的升、降动作均由液压比例阀控制。

? 如果设备在大坡度上停驻及作业的安全性可由如下的锚固装置来实现：

? 导梁机锚固系统在架设箱梁及转移支腿时起安全保护作用；

? 在滚轮支腿锚固装置支持下，通过架梁小车驱动链驱动实现导梁的过孔，进入

下一待架跨。

设备抗风能力如下

工作状态最大风速: 非工作状态风速: 超过12级时,需要进行临时锚固。

架桥机在高空位置设有一风速仪，随时显示高空风速情况。

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8级 12级

7. 穿隧道运架一体式架桥机的工地转移

导梁机的前端设有支腿吊装架，可以将各支腿吊起。运架梁机也可以将导梁机吊起，

这样运架梁机可极方便地携带导梁机及其各支腿一起转移工地。

8. 支腿固定装置（此项为选择项，不包含在设备报价中）

导梁机的主滚轮支腿和前滚轮支腿固定装置有两种：墩顶预埋锚固装置和支腿紧固装

置，两种都可以实现支腿的固定。前者需在墩顶预埋锚固件，后者可以不用在墩顶预埋锚固件。

9．钢结构

设备采用的通用件、联接副及销符合欧洲现行标准、国标和相关规范。

主要钢结构件的承载部位在生产过程中用无损探伤检验方法（超声波探伤）检验，检验结果资料随机提供。

10．防腐与喷涂

依照客户要求的颜色对整机进行喷漆。机徽的颜色、位置将按客户指示喷涂。买方应在签约后60天内通过书面的方式确认有关信息。 涂漆标准

? 结构 : 抛丸 SA 2,5

丙烯酸聚氨酯半亚光漆 ? 最小干厚度 ： 120 ?

? 标准颜色 : 黄色 RAL 1032 底漆为富锌环氧漆，中间漆为云铁漆,面漆为

11．设计规范标准

? 电器标准:IEC 204-1 标准 (电器设备 380V, 50 Hz) ? 安全:设备符合常规安全等级。

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? 载荷试验:额定起吊能力900吨，动载110%，静载125%。 ? FEM 第3版 ’98.10.01. ? 其他规范标准：

《起重机设计规范》 GB3811-2008 《起重机试验规范和程序》 GB5905-86 《起重机械安全规程》 GB6067-85 《起重设备安装工程施工及验收规范》 GB50278-98 《钢结构设计规范》 GB50017-2003 《钢结构施工及验收规范》 GB50205-95 《钢结构工程质量检验评定标准》 GB50221-95 《钢结构焊缝外形尺寸》 GB10854-89 《装配通用技术要求》 JB/ZQ 4000.9 《焊接件通用技术要求》 JB/ZQ 4000.3 《紧固件机械性能》 GB 3098

《电气装置安装工程施工及验收规范》 GB5024-GB50259-96 《低压电器基本标准》 GB 1497 《液压系统通用技术条件》 GB/T 3766 《铁路工程施工安全技术规程》 TB10401.1—2003 《京沪高速铁路设计暂行规定》 铁建设[2003]13号 《京沪高速铁路运架设备研制技术条件》 高速办函[2003]23号 《铁路桥涵施工规范》 TB 10203 《铁道架桥机架梁规程》 TB/T 10401.1 架桥机整机工作级别为A2，机构工作级别为M4； 利用等级为U2，载荷状态为Q3； 在正常架梁工况下，安全系数不小于1.8。

起吊冲击系数 1.05 起升钢丝绳安全系数 ≥6 吊杆拉伸应力安全系数 ≥6 结构强度计算安全系数 ≥1.5

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机构传动零件安全系数 ≥1.5 过孔抗倾覆安全系数 ≥1.5

12、相关性能描述

12.1在隧道做完二衬、仰拱、填充完毕后进行桥梁架设时，运架一体机安装有边界距离报警装置，防止设备穿越隧道时发生偏移刮蹭隧道内壁。

12.2运行方向监控(纠偏能力)

穿隧道运架一体式架桥机配有传感器，能够监控运行方向。当穿隧道运架一体式架桥机走出规定的轴线时，系统将提醒司机驶回正确的路线。当司机由于某种原因驶出一定的范围时，穿隧道运架一体式架桥机将自动停机。偏出范围按如下设置：偏出100mm报警，偏出150mm停机。当穿隧道运架一体式架桥机在桥面上行驶时，为了防止桥梁的破坏，保持在桥中位行驶是必要的。

12.3液压系统具备自动调整平衡能力。运架一体机控制平衡的液压系统，通过走行梁的平衡油缸形成三点平衡支撑分布，由8个高度传感器自动控制平衡，在行走过程中，平衡油缸通过液压系统能自动调节平衡。

12.4隧道口零距离架梁：

混凝土箱梁不切翼缘的情况下在隧道口架设影响架设难度的主要因素是：混凝土箱梁不切翼缘的情况下，混凝土箱梁能在隧道内提升的高度问题，根据隧道的横截面与混凝土箱梁的横截面尺寸进行考虑出隧道口零距离架设问题，以及出隧道口时架设桥梁的孔数。

运架一体机隧道口零距离架设混凝土箱梁的前提条件是，混凝土箱梁能在隧道内能够提升到一定的高度（即混凝土箱梁底面与桥台面相距至少为2000mm）。根据现有的时速为350公里/小时客运专线隧道断面，本机可以顺利实现隧道口零距离架桥。时速为250公里/小时客运专线的最小隧道，能够保证隧道内提升到2000mm以上的箱梁，横截面宽度必须小于12m。

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针对250公里/小时隧道断面情况下，当运架一体机隧道口零距离架设混凝土箱梁时，运架一体机先按正常架设方式将导梁放置到架设位后，后滚轮支腿不前移，后固定支腿为折叠状，将专用隧道口架设使用的过渡导梁（选择项。未包含在报价中）与现有的导梁进行连接后，主机或架梁小车将导梁前移到桥台面边缘位置停止，前、中、后滚轮支腿油缸回收，将导梁下降一定高度。主机挟混凝土箱梁走行到架设位，断开隧道口架设专用过渡导梁与导梁的连接，架梁小车拖动导梁前移让开落梁位，将混凝土箱梁落梁到位，导梁回抽11米后，主机退出，既完成隧道口零距离架设箱梁。

在进隧道口零距离架设箱梁过程中，因混凝土箱梁不需要隧道在隧道内提升，故不存在架设难度。见附件“隧道口零距离架设900吨混凝土箱梁流程图”

13、湘桂铁路架梁工程提梁站喂梁平台技术说明（此项为选择项，不包含在设备报价中）

本提梁平台由横向钢箱梁、纵向钢箱梁、钢支柱、移梁台车和梯子平台等附件构成，其长度为一跨32.6m梁跨长，宽度为20.4m，满足双线桥梁使用穿隧道运架一体式架桥机在桥上提梁使用。

1．主结构由4根纵向钢箱梁通过4个横向小钢梁支撑在4个桥墩上，横向小支撑钢梁

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与桥墩通过预埋件锚固，纵向钢箱梁与小支撑钢梁通过法兰螺栓副连接，在纵向钢箱梁的上部有4组横向轨道梁，轨道梁上部有移梁台车横移轨道，轨道上平面与纵向钢箱梁上面平齐，这样能保证运架一体式架桥机能在上面顺利走行。为减小纵向钢箱梁在运架一体机吊梁通过时以及横移24.6m混凝土箱梁时的下挠，在每根箱梁的21.5m位置增加钢立柱，共4个立柱，纵向钢箱梁分为3段，以满足公路运输要求，通过连接板螺栓副连接。整个移梁平台钢结构重约330吨。

2．移梁台车由4组小车构成，每端两个小车连接在一起，其中一端的两个小车使用2个大吨位油缸支撑混凝土箱梁，且两个油缸相串联，这样保证了“四点支撑，三点平衡”，避免混凝土箱梁在移动过程中受扭，移梁台车使用电机减速机驱动，减速机输出端安装链轮，电机减速机与横移台车固定，链轮通过安装在轨道梁上的链条使小车横移。

3． 施工方法：本设备使用在南广线和柳南线双桥并行段，当在架设南广线梁时，使用提梁机将混凝土箱梁提升到柳南线位置的喂梁平台上，在运架一体机主机运行到吊梁位置时，驱动移梁台车，时混凝土箱梁横移到主机下方，主机吊起混凝土箱梁，移梁台车退出，运架一体机主机吊运混凝土箱梁到架桥位置。当架设柳南线梁时，使用提梁机将混凝土箱梁提升到南广线位置的喂梁平台上，通过移梁台车使混凝土箱梁横移到柳南线位置，完成运架一体机吊运梁作业。

见附件“喂梁平台 SC002.10.00A” “喂梁平台 SC002.10.00B”。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9mk8.html