单台龙门吊跨内斜交轨道落梁技术

单台龙门吊跨内斜交轨道落梁技术

前言

龙门吊是桥梁预制场的核心设备，在场内提、运、落梁的操作都由它完成。预制梁场经典布局为两台龙门吊抬梁，预制台座及存梁台座平行于龙门吊轨道的布置形式[2]；除此之外较常见的还有单龙门吊提梁，台座垂直于轨道的预制场布局[3][4]。单台龙门吊布局的预制梁场，预制梁运输出场时运梁车组要就位在龙门吊主梁正下方，装载预制梁后的运梁车组总长要小于龙门吊跨径。

本文根据工程实例，介绍由于施工情况临时发生变化，运梁车载梁后总长超过龙门吊跨径时，通过更换吊具、改变运梁车组就位角度、调整龙门吊装车工序，实现了单台龙门吊落梁至超跨径长度运梁车的技术。

应用背景介绍

长春市某快速轨道工程为地面高架结构，我公司承建段的预制梁场采用了单龙门吊生产线布局。既定的预制梁出场方法为，场内龙门吊提梁直接送至场外架桥机配套的2台龙门吊组的提梁点，再提梁上桥至架桥机配套桥上运梁车组。

在工程实施过程中，承建线路中间一段征地延迟造成架桥机架梁线路出现断点，需要用多轴运梁车组沿城区道路将预制梁过运输到断点之后，改用履带式起重机完成其他预制梁安装。由于预制场规划时未考虑这种工况，在运梁车组运输30m长预制梁出场时，多轴运梁车组负载总长将超过龙门吊跨径（36m）不能垂直于轨道就位，龙门吊无法将预制梁装车。这种情况通常用做法是两台汽车吊[5]代替龙门吊在预制场装车，在工艺研讨、操作安全和经济测算后，最终选择将龙门吊的一个吊具更换为可旋转式的方法，然后据此开发了对应的单台龙门吊斜交轨道装车的工艺，解决了这个难题。

工艺原理及配套设备

工艺原理

单台龙门吊使用原有吊具只能将预制梁在龙门吊主梁正下方提降。预制梁和运梁车的组合长度超过龙门吊跨径时，运梁车组只能斜交与龙门吊轨道才能在跨内就位。这种状态运梁车组的前后车不在垂直于轨道的直线上，龙门吊的两个吊具要先后两次将梁端落至运梁车组上才能完成装车。因此，预制梁后落端的提梁吊具需要具备可旋转能力，可以在预制梁一端落下后随龙门吊前行而旋转，从而保证预制梁吊点处始终只在垂直方向受力，不出现水平力或扭转力。由于预制梁自重较大可旋转吊具选用从动式旋转吊具，不需使用电动旋转式[6]。

可旋转吊具结构如图1所示。

图1可旋转吊具结构图

龙门吊跨内斜交轨道落梁工艺原理如下：运梁车组前后车的承梁托架和可旋转吊具都具备乘梁旋转能力，更换可旋转吊具后龙门吊就能先后在不同位置落下预制梁的两个梁端，将预制梁倾斜于龙门吊大梁落至运梁车上。

落梁装车操作原理示意如图2。

主要配套设备

图2斜交龙门吊主梁落梁原理示意图

1、配置可旋转吊具双吊具式龙门吊

提梁龙门吊的两个吊具中至少一个为可旋转吊具。如果没有特殊需求配置一个固定吊具和一个可旋转吊具即可，而且定向的吊具较平稳耐用。

2、配置可旋转载梁托架的运梁车组

一般运梁车组前、后车的载梁托架均可旋转，前车为主动式、后车为从动式[7]即可。

主要操作步骤简介

工艺流程图

单龙门吊跨内斜交轨道落梁的工艺流程如图3所示。

操作要点

图3单龙门吊跨内斜交轨道落梁工艺流程图

1、将一个原厂的定向吊具更换为可旋转式吊具。

龙门吊更换的可旋转吊具位置要正确。如果只能从龙门吊一侧运梁出场，为保证出场顺利要更换出场方向侧提梁设备吊具；如果两侧均可运梁出场吊具更换位置可不限定。

2、运梁车就位

运梁车驶入龙门吊跨内，保持后车在龙门吊的定向吊具一侧，前车在更换的可旋转吊具一侧。运梁车后车可以垂直于轨道停放，并保持其载梁托架与轨道平行；前车斜向行驶至前、后车载梁托架距离满足预制梁安装。

3、龙门吊提梁就位

龙门吊提梁行走至运梁车就位区域附近，启动升降电机将预制梁水平整体下落至运梁车承梁托架上方20cm-30cm位置。

4、预制梁一端落位于运梁后车并固定

龙门吊提梁行走至运梁后车正上方，将对应预制梁梁端落至后车承梁托架上，检查合格固定后解除吊具锁定并将其提升到梁体上方。此时预制梁一端就位于运梁后车，龙门吊可旋转吊具悬提预制梁的另一梁端。

5、龙门吊提梁前行至运梁前车位置

龙门吊继续前行至运梁前车承梁托架正上方，前行过程中预制梁以运梁后车载梁托架转轴为轴心水平旋转。此阶段工况为：龙门吊通过可旋转吊具携预制梁一端前行，同时运梁后车原地不动只有托架和可旋转吊具随着预制梁同步水平旋转，预制梁随之与龙门吊轨道斜交角度增加至运梁前车上方。

6、预制梁另一端落位于运梁前车并固定

检查运梁前车承梁托架与梁端支撑位置是否对应，如果两者对应偏差较大启动前车行至适合位置挺好，并将托架旋转至与预制梁垂直状态。然后将预制梁端落至前车承梁托架上，检查合格固定后解除吊具锁定提升脱离梁体。至此，预制梁完成承载体系转换由运梁车组承载，跨内斜交轨道落梁操作完成。

7、龙门吊驶离运梁车出场

龙门吊驶离预制梁运输影响范围，运梁车启动将预制梁运输出场。

技术特点及适用性分析

单台龙门吊跨内斜交落梁技术最直接好处就是龙门吊跨径减小，主梁及配套架构规格降低，制造采购成本随之降低。应用该项技术还会降低梁场建设宽度和建设投入，从能节能环保角度减少了占地范围，将更利于资源节约和环保施工[8]。

此项技术主要特点及适用性范围可概括为以下内容：

第一、原理清晰，操作简单，与常规落梁效率基本无差别；

第二，只需更换一个可旋转吊具，附加费用低；如龙门吊出厂时即配置附加费可忽略；

第三，预制梁长度规格多但较长梁型数量少时，可应用此技术将少数较长预制梁装车出场，可有效降低预制场宽度和建设面积；

第四，如果场地宽度受限，考虑应用此项技术也可以降低预制梁选址要求。

目前我公司将此项施工技术申报了施工技术应用发明专利，目前处于专利实质性审查阶段。

结语

龙门吊具备提、落梁和提梁行走能力，在起重设备中具有操作简单、安全性高、使用经济、