Macchina per la costruzione di ponti auto-bilanciata per la costruzione di ponti

Una lanciaponti da 190 T è un sistema a portale mobile e semovente utilizzato per sollevare e posizionare segmenti prefabbricati in calcestruzzo o travi in ​​acciaio per la costruzione di viadotti, cavalcavia e altre strutture sopraelevate o ferroviarie. La "T" sta per "Tonnellata" (tonnellata metrica), che indica la sua capacità di sollevamento, ma "190" è la lunghezza della campata in metri.

 

 

Il principio è simile a quello di un'altalena. Immaginate la macchina ancorata ad un molo completato.

L'analogia dell'"altalena":

Fulcro:Il supporto principale della macchina sul molo.

Braccio di carico:La parte anteriore della macchina che si estende oltre l'intercapedine, portando il nuovo segmento da installare.

Braccio contrappeso:La parte posteriore della macchina che si estende sopra il ponte già-completato e trasporta pesanti contrappesi.

Il processo:

La macchina sposta un nuovo segmento in avanti (braccio di carico).

Questa azione crea un enorme momento di ribaltamento, cercando di ribaltare l'intera macchina in avanti nella valle.

Per contrastare questo, i contrappesi nella parte posteriore (braccio contrappeso) generano un momento uguale e contrario.

La formula:(Peso del segmento × Distanza dal fulcro) ≈ (Peso del contrappeso × Distanza dal fulcro)

Questo equilibrio mantiene la macchina stabile e il molo al sicuro da eccessive sollecitazioni di flessione.

Il ruolo dell’idraulica e dei sistemi di controllo:Sofisticati martinetti idraulici controllati dal computer-effettuano costantemente micro-regolazioni ai contrappesi o alle gambe di supporto per mantenere il perfetto equilibrio durante tutto il processo di sollevamento e posizionamento. Gli estensimetri e gli inclinometri forniscono feedback-in tempo reale.

 

 

 

Standard applicabili:La progettazione e la produzione devono essere conformi, ma non limitate a, alle ultime edizioni di:

FEM 1.001 (Norme per la progettazione degli apparecchi di sollevamento)

DIN 15018 (Gru; Strutture in acciaio; Principi di progettazione e costruzione)

AISC 360 (Specifiche per edifici strutturali in acciaio)

AWS D1.1/D1.5 (codice di saldatura strutturale)

Codici di sicurezza locali e nazionali pertinenti.

Vita progettuale:La struttura principale dovrà essere progettata per un minimo di10.000 ore lavorativeO20 kmdella costruzione del ponte.

Ambiente di lavoro:

Temperatura ambiente: da -20 gradi a +50 gradi

Velocità massima del vento:

Operativo: 15 m/s

Sopravvivenza (non-operativa, parcheggiata): 36 m/s

Umidità relativa: fino al 95% senza-condensa.

 

 

Componenti chiave

La macchina può essere suddivisa in diversi sottosistemi principali:

1. Struttura principale del portale:

Travi/Travi primarie:Queste sono le due massicce capriate longitudinali in acciaio o travi scatolari che costituiscono la spina dorsale della macchina. Coprono la distanza tra i supporti anteriore e posteriore e trasportano l'intero carico.

Travi trasversali:Questi collegano le due travi primarie, fornendo stabilità laterale e formando un telaio rigido.

2. Sistemi di supporto e gambe (i "Piedi"):

Gambe di supporto anteriori:Questi si trovano all'estremità anteriore della macchina. Sono dotati di morsetti o pattini a comando idraulico che afferrano la parte superiore dell'impalcato del ponte di nuova costruzione o del molo anteriore.

Gambe di supporto posteriori:Questi si trovano all'estremità finale. Sono inoltre dotati di morsetti e afferrano la sezione stabile e completata dell'impalcato del ponte.

Supporti intermedi (se applicabili):Alcune macchine più grandi possono avere supporti aggiuntivi per campate molto lunghe.

3. Meccanismo di auto-equilibrio (il "Cervello" e i "Muscoli"):

Cilindri idraulici:Questi sono il nucleo dell’atto di bilanciamento. Si trovano sulle gambe di supporto e consentono:

Regolazione verticale:Per compensare la pendenza, la campanatura o l'assestamento dell'impalcato.

Trasferimento del carico:Per spostare il peso della macchina tra i supporti anteriore e posteriore durante il ciclo di varo.

Sistema di controllo computerizzato e sensori:Questo è il "cervello". Monitora continuamente:

Celle di carico:Misura il peso su ciascuna gamba.

Inclinometri:Misurare l'inclinazione delle travi principali.

Encoder di posizione:Traccia la posizione dei cilindri idraulici.

Il sistema di controllo regola automaticamente la pressione idraulica nei cilindri per mantenere una piattaforma livellata e stabile, garantendo che nessun singolo supporto venga sovraccaricato.

4. Sistema di sollevamento e movimentazione:

Paranco/Gru:Un paranco mobile (o più paranchi) corre lungo i binari sulle travi principali. Viene utilizzato per sollevare i segmenti prefabbricati-dai veicoli di trasporto nella parte posteriore della macchina e portarli avanti fino alla posizione di installazione.

Travi di distribuzione:Attaccati al paranco, assicurano che i segmenti grandi e pesanti vengano sollevati in modo uniforme senza essere danneggiati.

5. Sistema di propulsione (il "Movimento"):

Meccanismo di lancio:È così che la macchina avanza. In genere utilizza un meccanismo di camminata o scorrimento:

Martinetti idraulici/cuscinetti da passeggio:La macchina "cammina" sollevando in sequenza le gambe, spostando il peso e spingendosi in avanti su scarpe scorrevoli. Si tratta di un processo-passo-passo controllato dal sistema centrale.

6. Sistemi ausiliari:

Pacchetto di potenza:Un generatore diesel o un collegamento elettrico che fornisce energia all'impianto idraulico, ai comandi e all'illuminazione.

Sistemi di sicurezza:Arresti di emergenza, sistemi anticollisione-, monitoraggio della velocità del vento e protezione da sovraccarico.

Piattaforme di lavoro:Fornire un accesso sicuro ai lavoratori lungo la lunghezza della macchina.

 

 

 

 

 

Vantaggi chiave delle macchine autobilancianti-

I vantaggi derivano direttamente dal principio fondamentale del mantenimento dell'equilibrio durante la costruzione.

1. Maggiore sicurezza

Questo è il vantaggio più importante.

Eliminazione del rischio di ribaltamento:I metodi tradizionali spesso comportano la costruzione da un molo in una direzione (sbalzo sbilanciato), creando un enorme momento di ribaltamento a cui deve resistere il molo o i puntelli temporanei. Il metodo di autobilanciamento-annulla questi momenti, rendendo il processo intrinsecamente stabile.

Rischio ridotto di cedimento strutturale:Mantenendo il molo in una condizione di momento vicino- a zero durante la costruzione, il rischio di sollecitare eccessivamente la struttura permanente è ridotto al minimo.

Ambiente di lavoro più sicuro:La piattaforma stabile fornisce un ambiente più sicuro e prevedibile per i lavoratori che assemblano i segmenti.

2. Maggiore velocità ed efficienza di costruzione

Costruzione simultanea:La macchina può posizionare segmenti su entrambi i lati di un pilastro in un unico ciclo, raddoppiando di fatto la velocità di avanzamento rispetto ai metodi sequenziali.

Flusso di lavoro continuo:L'approccio equilibrato consente un flusso di lavoro più ritmato e continuo, riducendo i tempi di inattività. Non è necessario attendere che un lato si stabilizzi prima di avviare l'altro.

Tempi di ciclo più rapidi:Senza la necessità di montare e smontare grandi supporti temporanei o contrappesi, la tempistica complessiva del progetto viene notevolmente ridotta.

3. Integrità strutturale e qualità superiori

Deformazione controllata:La costruzione equilibrata riduce al minimo le deflessioni e gli effetti di scorrimento nel calcestruzzo durante la fase di costruzione. Ciò si traduce in un profilo finale del ponte molto più vicino al design teorico, portando ad una superficie di guida più liscia.

Cracking ridotto:Evitando sollecitazioni temporanee ampie e sbilanciate, il rischio di micro-fessurazioni nei segmenti di calcestruzzo e nel molo viene notevolmente ridotto.

Allineamento preciso:Le macchine sono altamente automatizzate e consentono una precisione millimetrica-nel posizionamento dei segmenti, garantendo che il ponte sia costruito esattamente secondo l'allineamento e la geometria progettati.

4. Vantaggi economici

Ridotta necessità di lavori temporanei:Si tratta di un enorme risparmio sui costi. La tradizionale costruzione a sbalzo bilanciata spesso richiede costosi pilastri temporanei, falsi lavori o grandi contrappesi. La macchina autobilanciante-integra questa funzione, eliminando o riducendo drasticamente questi costi.

Costi di manodopera inferiori:Il processo è più meccanizzato e richiede meno personale per la costruzione di strutture temporanee.

Completamento del progetto più rapido:Il tempo è denaro. Un periodo di costruzione più breve comporta costi generali inferiori, un'apertura anticipata delle entrate (nel caso dei ponti a pedaggio) e una riduzione dei costi legati alle interruzioni-.

5. Versatilità e adattabilità

Adatto a siti impegnativi:Queste macchine sono ideali per costruire ponti su valli profonde, ampi fiumi, autostrade trafficate o aree ecologicamente sensibili dove erigere supporti temporanei da terra è poco pratico, pericoloso o proibitivamente costoso.

Capacità di navigare in geometrie complesse:I modelli avanzati possono essere utilizzati per costruire ponti con curve orizzontali e verticali complesse.

6. Ridotto impatto ambientale e sociale

Disturbo del terreno minimo:Poiché la maggior parte del lavoro avviene dal livello del ponte, il disturbo al terreno, ai corsi d'acqua o agli ecosistemi sottostanti è minimo.

Meno interruzioni per il traffico esistente:Quando si costruisce su una strada o una ferrovia, la necessità di chiusure o impalcature protettive è ridotta, poiché il lavoro è in gran parte autonomo-sopra.

 

 

Applicazioni primarie nella costruzione di ponti

Questa macchina non è una soluzione-taglia unica-adatta a-tutti, ma è eccezionalmente efficace in scenari specifici:

Costruzione a sbalzo bilanciata segmentata prefabbricata:Questa è l'applicazione più classica. La macchina posiziona coppie di segmenti simmetricamente su entrambi i lati di un pilastro, sfruttando perfettamente la sua natura auto-bilanciante per mantenere l'equilibrio durante l'intero processo di "sbalzo".

Costruzione di campate-per-campate con segmenti prefabbricati:La macchina assembla un'intera campata (da una pila all'altra) a terra o alle estremità del ponte, solleva l'intera campata e la posiziona sulle pile. L'auto-bilanciamento è fondamentale durante la fase di sollevamento e lancio.

Lancio delle travi scatolari prefabbricate a campata intera-:Per i ponti di media-campata, intere campate del ponte (ad esempio, 40{5}}50 metri) possono essere prefabbricate e poi messe in posizione da queste macchine. La funzione di autobilanciamento è vitale quando la trave si sposta a sbalzo durante il processo di varo.

Costruzione in ambienti difficili:

Sopra valli profonde o fiumi:Elimina la necessità di lavori falsi costosi, difficili e dannosi per l'ambiente dal suolo o dall'acqua.

Rispetto al traffico esistente (ferroviario o stradale):Consente di procedere alla costruzione con il minimo disturbo al traffico sottostante, poiché la macchina lavora dall'alto.

Nelle aree ecologicamente sensibili:Riduce al minimo il disturbo del suolo e l’impatto sul paesaggio.

 

 

Principio fondamentale dell'"auto-bilanciamento"

Prima della procedura, è fondamentale comprendere il meccanismo di "auto-bilanciamento". La macchina non poggia su appoggi esterni da terra. Utilizza invece una combinazione di:

Ancoraggio posteriore:È saldamente ancorato al ponte già costruito dietro di esso.

Supporto per il naso:La parte anteriore (muso) della macchina poggia temporaneamente sul molo successivo, spesso su un cuscinetto scorrevole o su una sella temporanea.

Sistema idraulico:Un sofisticato sistema di martinetti idraulici e argani fa avanzare la macchina in modo controllato ed equilibrato, garantendo che il baricentro rimanga sempre sopra la struttura supportata.

---

Procedura di produzione: passo-per-passo

L'intero processo è un ciclo ripetitivo per ogni nuova campata. Supponiamo che la macchina sia già assemblata sulla spalla del ponte o sui primi piloni.

Fase 1: Preparazione per un nuovo ciclo

Posizionamento e stabilizzazione della macchina:

La macchina viene posizionata sopra il molo dove è stato posizionato l'ultimo segmento. Le sue gambe principali sono fissate saldamente ai segmenti del ponte completati.

Il muso anteriore della macchina è supportato sul molo successivo (il "molo di destinazione") tramite un cuscinetto temporaneo.

Tutte le connessioni strutturali sono verificate per l'integrità.

Segmento Trasporto e alimentazione:

I segmenti di ponti pre-in cemento o acciaio vengono fabbricati fuori-sito e trasportati al sito di lancio.

I segmenti vengono portati sul retro della macchina utilizzando un veicolo di trasporto (ad esempio un rimorchio a più-ruote).

Il sistema di sollevamento interno della macchina (un carrello di sollevamento che corre lungo la trave principale) preleva il segmento e lo sposta in posizione sotto il telaio principale della macchina. I segmenti vengono generalmente archiviati temporaneamente all'interno dell'intervallo della macchina.

Fase 2: sollevamento e posizionamento del segmento

Sollevamento del segmento:

Il carrello di sollevamento si sposta nella posizione di stoccaggio del segmento, abbassa i ganci e si fissa saldamente agli ancoraggi di sollevamento del segmento.

Il segmento viene sollevato all'altezza richiesta, leggermente al di sopra della sua posizione finale.

Posizionamento preciso:

Il carrello trasporta il segmento in avanti lungo la trave principale fino al punto preciso di posizionamento nella parte anteriore della macchina.

Utilizzando controlli idraulici di precisione (e spesso guidati da un sistema GPS o stazione totale), il segmento viene meticolosamente allineato sia verticalmente che orizzontalmente.

Stressazione temporanea:

Una volta posizionato, il nuovo segmento viene temporaneamente collegato al segmento precedentemente posizionato utilizzando barre o tendi in acciaio post-tensionamento (PT).

Questa sollecitazione temporanea tiene insieme i segmenti, formando un cantilever, e consente alla macchina di trasferire il suo peso sul nuovo segmento per il successivo ciclo di lancio.

Fase 3: post-tensionamento e completamento del giunto

Applicazione epossidica (per segmenti di calcestruzzo):

Immediatamente prima di posizionare il segmento, viene applicato un sottile strato di resina epossidica ad alta resistenza-sulla faccia corrispondente del segmento precedente. Questa resina epossidica garantisce una superficie portante completa e impermeabilizza il giunto.

Post-tensionamento permanente:

Dopo aver posizionato diversi segmenti (spesso in uno schema simmetrico per mantenere l'equilibrio, ad esempio uno su ciascun lato), i tendini di post-tensionamento permanente vengono fatti passare attraverso i condotti nei segmenti.

I tiranti vengono sollecitati (tensionati) utilizzando martinetti idraulici ad una forza specifica, comprimendo l'intera campata e conferendole la sua resistenza strutturale. Questa operazione viene in genere eseguita dopo il completamento di un'intera estensione o di una coppia bilanciata di segmenti.

Fase 4: lancio in avanti dell'autobilanciamento

Questa è la fase più critica e caratteristica dell'operazione.

Trasferimento all'ancoraggio:

I morsetti della gamba posteriore vengono rilasciati. Il peso della macchina è ora sostenuto dal muso anteriore sul molo bersaglio e dalle gambe principali sul ponte dietro di esso.

Il sistema di ancoraggio posteriore viene disinserito e preparato per il ciclo successivo.

Sequenza di lancio:

Avanzamento della trave principale:Le travi principali della macchina vengono spinte in avanti sulla campata appena costruita. Questo viene fatto utilizzando grandi cilindri idraulici che spingono contro la parte stabile del piatto.

Regolazione del supporto per il naso:Il supporto anteriore è regolato per guidare le travi e garantire una transizione graduale sul pilastro successivo.

Monitoraggio continuo del saldo:Durante tutto questo processo, il sistema idraulico e il software di controllo regolano continuamente pressioni e movimenti per mantenere il baricentro della macchina entro limiti di sicurezza, impedendone il ribaltamento.

Ri-ancoraggio e ri-stabilizzazione:

Una volta che le travi principali hanno fatto avanzare l'intera lunghezza di una campata, le gambe posteriori vengono abbassate e fissate saldamente sul ponte.

Il naso anteriore è posizionato e fissato sulProssimomolo (il nuovo "molo bersaglio").

La macchina è ora stabile e pronta per ricominciare il ciclo per il periodo successivo (ritorno alla Fase 1).

 

 

---

 

 

 

L'azienda ha installato una piattaforma di gestione intelligente delle apparecchiature e ha installato 310 set (set) di robot di movimentazione e saldatura. Dopo il completamento del piano, ci saranno più di 500 set (set) e il tasso di messa in rete delle apparecchiature raggiungerà il 95%. 32 linee di saldatura sono state messe in uso, è prevista l'installazione di 50 e il tasso di automazione dell'intera linea di prodotti ha raggiunto l'85%.

Etichetta sexy: macchina per la costruzione di ponti autobilanciata-per la costruzione di ponti, Cina macchina per la costruzione di ponti autobilanciata-per la costruzione di ponti produttori, fornitori, fabbrica