移動工作架

橋樑檢測工作架的基本工作原理是由整機沿順橋向移動， 工作平台上下升降，人員在工作平台上行走實現橋樑上部結構表面檢查作業。橋樑檢測工作架採用懸掛式拼裝結構 。主要由工作桁架、吊梯、懸臂樑、立柱、平台車、手搖卷揚機、附屬裝置、配重塊等組成。

基本介紹

• 中文名：移動工作架
• 套用：橋樑檢測工作架
• 優勢：操作簡便，造價低

國內外橋樑檢查設備現狀

公路交通運輸是一個國家經濟發展的命脈，公路橋樑是聯通公路網路的要穴，隨著公路橋樑投入使用年限的延長，橋樑運營養護管理越來越受到人們的重視，為了及時發現和診斷橋樑的健康狀況，橋樑的檢查（日常檢查、定期檢查、特殊檢查）就成為橋樑養護、加固、維修的首要任務。由於橋樑的許多部位不容易靠近，必需藉助橋樑檢查設備提供的工作平台完成檢查工作。

輕型可移動拼裝式橋樑檢測工作架研製是西部交通建設科技項目公路舊橋檢測評定與加固技術研究及推廣套用的一個專題。主要解決接近橋樑構造物進行橋樑檢查工作的通道問題，為一般公路橋樑檢查或檢測作業提供工作平台。

1、國外橋樑檢查設備

由於橋樑的結構型式不同，難以用一種設備完成所有橋樑的檢查工作。應根據橋樑的類型及檢測工作量的大小等決定使用相適應的橋樑檢查設備。國外機動式橋樑檢查車已系列化生產，規格、型號比較齊全。其主要生產國有美國、德國、義大利等。固定式（永久性）橋樑檢查設備在新建橋樑時已安裝在橋樑結構上，如日本在懸索橋、斜拉橋、高架橋等鋼結構橋樑多採用這種方式。對於簡易式橋樑檢查設備，例如當檢查距地面高4~5m以下橋樑時，使用活動式梯子、攜帶使用均方便。例如英國的拼裝式可移動鋁合金檢查架，可以檢查橋上部結構及橋箱內側結構。捷克的拼裝式懸吊檢查平台，用來檢查橋樑上部結構。

2、國內橋樑檢查設備

在國內橋樑觀測和維修加固工程中，過去往往採用臨時腳手架，費工費時，花費的材料和資金較多，不能適應廣泛地開展舊橋的檢查、養護和維修的需要。國內曾先後開發了一些橋樑檢查設備，套用於實際的養護工程中。國內機動式橋樑檢查設備開發方面起步較晚，目前只有小型屈臂式橋樑檢查作業車投入市場，桁架式橋樑檢查車尚處於空白。國內鐵路橋樑檢查多採用固定式（永久性）檢查設備，公路大型橋樑考慮到交通運行中的養護檢查，也有採用這種方式的。例如新建成的杭州下沙大橋運營養護檢查，橋內側採用固定式（永久性）檢查設備，橋箱內採用移動式可拼裝鋁合金檢查架，檢查人員能接近橋樑結構檢查部位。

3、橋樑檢查設備綜合比較

橋樑的結構型式多種多樣，應根據具體情況選用不同類型的檢查設備，對於固定式（永久性）橋樑檢查設備，尤其適合於新建橋樑（斜拉橋、懸索橋、高架橋等鋼結構橋樑以及大型混凝土橋樑上部結構）；對於機動式橋樑檢查設備，尤其適合一級公路以上的橋樑運營養護檢查；桁架式橋樑檢查車適合於橋下垂直作業範圍8m以內，橋下水平作業範圍23m以內（單幅）的橋樑檢查。對於簡易式橋樑檢查設備，適合於一般公路橋樑上部結構的檢查。

輕型可移動拼裝式橋樑檢測工作架的研製

整體方案

橋樑檢測工作架的基本工作原理是由整機沿順橋向移動，工作平台上下升降，人員在工作平台上行走實現橋樑上部結構表面檢查作業。橋樑檢測工作架採用懸掛式拼裝結構。主要由工作桁架、吊梯、懸臂樑、立柱、平台車、手搖卷揚機、附屬裝置、配重塊等組成。

橋樑檢測工作架結構特點與關鍵技術

1、工作桁架

工作桁架總體結構型式為2個單片桁梁與鋪桿、鋪板組拼。針對以往桁梁聯接採用螺栓連線，受現場條件的限制，裝、卸均不方便的情況，工作桁架單片桁梁的節段均為2m，節段連線採用銷接結構，減少聯接件的數量，使裝、拆簡便。根據輕質高強材料用於橋樑檢查架的調研情況，輕質高強材料以鋁合金材料為主，在國外橋樑檢查架上已得到套用，如日本大鳴門橋內側、外側檢查作業架，門崎高架橋橋側及橋箱底面檢查作業架主要結構材料均採用防鏽鋁合金（型材、管材），作為永久性實施布置在橋樑結構上，不需要經常拆卸。工作桁架的單片桁梁的弦桿，腹桿材料採用冷彎型鋼，力圖減輕重量。鋪桿考慮安裝方便與桁架的橫向穩定性，採用2種結構型式，一種直接插入兩單片桁梁，一種用螺栓與兩單片桁梁連線。

2、懸臂樑

懸臂樑體由2個單片組拼而成。為了簡化橋樑檢測工作架過燈柱的操作，採用絲桿機構使懸臂樑體伸縮。懸臂樑採用絲桿機構後，用於實橋檢查工作，取得了滿意的效果，簡化了橋面過燈柱的操作。

3、平台車

平台車由台車架與行走輪組、調節輪等組成。考慮到橋樑檢測工作架的實際工況，平台車架主要特點為可摺疊式結構，以適應不同寬度橋樑的檢查可換裝不同的行走輪組（輪胎式或軌行式）以滿足不同工況的要求。行走輪組由輪胎式與軌行式2種型式組成，可根據需要選用。輪胎式輪組八個行走車輪採用平衡結構型式，以保證各輪受力均勻，減少作用於人行道上的單位面積荷載。軌行式輪組由4個行走車輪和軌道組成，其中2個行走車輪高度可調節，利用軌道均載，減小作用於人行道的荷載。

4、手搖卷揚機

手搖卷揚機是橋樑檢測工作架的升降機構，採用2個捲筒同軸線布置，以滿足設備升降的技術要求。手搖卷揚機採用這種結構形式的關鍵技術是傳動機構，通過對國內傳動機構市場調查，諧波齒輪傳動技術可滿足設備低速重載工作需求。諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的。其特點是結構簡單，構件少（波發生器、柔輪、剛輪），體積小，重量輕，傳動比範圍大，承載能力高，傳動平穩。

諧波齒輪組件是由柔輪（環形）、2個剛輪和波發生器組成。其中波發生器與手柄連線為輸入運動（主動件），柔輪與2個剛輪之1組成輸出運動（從動件）。而2個剛輪分別與2個捲筒相連，當某個捲筒工作時，另1個捲筒固定。只有在空載情況下充許2個捲筒，同時轉動（用於繞繩、收繩）。手搖卷揚機由雙捲筒，諧波齒輪傳動機構，帶式制動器，止逆機構，鋼絲繩具等組成。安裝在平台車架上。

配置雙向逆止器（超越離合器）後，大大提高了卷揚機的安全性，防止工作過程中偶而出現的撒手現象，或者提升、下降在任何位置停止搖動手柄時，可自動鎖緊輸入軸、捲筒，停止轉動，確保檢查工作架作業安全。

5、吊梯與支承立柱

吊梯作用是聯接懸臂樑與工作桁架，使設備形成整體結構，減輕工作桁架的縱橫向擺動，作為橋樑檢測工作架的人梯，桁架空中拼裝的立腳點。吊梯由上、中、下、底節4種節段構成，各種節段均由冷彎角鋼焊接而成。吊梯的下節、底節焊接成2片桁架，並用角鋼橫乾聯接成矩形框架。平時鬆動螺栓把2片桁架摺疊，便於運輸。吊梯拼裝時將螺母擰緊。可按檢查高度的需要接長。支承立柱採用角鋼與鋼板焊接成2個單片，其下部與平台車連線，上部與懸臂樑連線。

6、附屬工作架

附屬工作架是用於橋樑斷面高度變化的檢查通道，是安裝在工作桁架上的，要求重量輕、拼裝方便，根據市場調查，可選用英國生產的ZIG- ZAG鋁合金快速拼裝式檢查架。其架身長度為2m，架身寬度為0.75 m，平台高度4m（根據檢查高度拼裝）。結構重量輕、性能可靠（平台負載272 kg），拼裝方便。

7、橋樑檢測工作架作業流程

橋樑檢測工作架作業流程參見圖。

圖1 橋樑監測工作架作業流程

總體性能指標

橋樑檢測工作架是橋樑檢查的專用設備之一主要用途是為一般公路橋樑進行觀測、檢查作業提供工作平台。主要技術經濟指標如下。

設備型式：拼裝、桁架式結構；

檢查範圍：4.5-18m的各種橋面淨寬；

適應橋面高度在12m以下的橋樑結構；

工作桁架升降高度：60m；

工作桁架載重能力：6000～8000N；

設備總質量：5.236t（輪式）， （不包括配重）；5.522t （軌行式）， （不包括配重）。