Macchina per la costruzione di ponti di travatura reticolare

In sostanza, si tratta di qualsiasi-macchina o sistema per carichi pesanti progettato per sollevare, posizionare e assemblare i grandi segmenti (membri) pre-prefabbricati di un ponte di travatura reticolare nella loro posizione finale.

Come funziona: il processo-passo-passo

Il processo è ciclico e si ripete per ogni nuovo segmento del ponte. La macchina viene generalmente assemblata sui primi pilastri a un'estremità del ponte.

Passaggio 1: consegna e ritiro-
Viene posizionato un nuovo concio di traliccio, prefabbricato in cantiere e trasportato in cantieresottola macchina per l'erezione. I potenti paranchi di sollevamento della macchina abbassano i ganci, si attaccano al segmento e lo sollevano dal veicolo di trasporto. Il veicolo poi riparte.

Passaggio 2: sollevamento e spostamento
Una volta sollevato, i paranchi sollevano il segmento all'altezza richiesta. Il sistema di traslazione sposta quindi l'intero segmento in avanti lungo le rotaie del portale finché non si trova direttamente dietro il segmento precedentemente installato nella parte anteriore del ponte.

Passo 3: Avanzare nel segmento (la mossa critica)
I paranchi spostano con attenzione il nuovo segmento in avanti, estraendolo a sbalzo dal portale. Il "naso" anteriore del portale fornisce un punto di appoggio temporaneo per il bordo anteriore del nuovo segmento. Il segmento è perfettamente allineato con la struttura del ponte esistente.

Passaggio 4: connessione del segmento
Le squadre di lavoro (connettori e bulloni) accedono in sicurezza ai punti di connessione. Collegano fisicamente il nuovo segmento a quello precedente utilizzando bulloni o saldature ad alta resistenza. Ciò integra permanentemente il nuovo segmento nella struttura del ponte.

Passaggio 5: preparazione per andare avanti (indicizzazione)
Una volta fissato il segmento, la macchina deve "camminare" in avanti per prepararsi al ciclo successivo.

Le gambe di supporto posteriori vengono retratte e sollevate.

L'intera struttura del portale viene spinta in avanti sui suoi carrelli lungo la parte superiore del nuovo ponte che ha appena contribuito a costruire.

Una volta superato il molo precedente, le gambe posteriori vengono abbassate e ancorate saldamente al molonuovomolo dietro di loro.

Le gambe anteriori vengono quindi retratte e il portale si sposta ulteriormente in avanti finché le gambe anteriori non vengono posizionate sulProssimomolo più avanti. Le zampe anteriori vengono quindi abbassate e ancorate.

Passaggio 6: ripetere
La macchina è ora nella sua posizione iniziale, pronta a ricevere il successivo segmento di traliccio. Il ciclo si ripete fino al completamento dell'intero ponte.

1. Quadro strutturale principale

Questo è lo scheletro primario della macchina che sopporta tutti i carichi.

Portale principale/struttura del portale:La struttura principale simile a un ponte in acciaio-che copre lo spazio tra i pilastri. Si tratta tipicamente di una trave scatolare o di una struttura reticolare essa stessa, che fornisce la rigidità e la resistenza necessarie a gestire il peso dei segmenti del ponte.

Supporto anteriore (naso):Una sezione a sbalzo estensibile nella parte anteriore del portale. Fornisce supporto al segmento del ponte prima che venga posizionato e aiuta a guidare la macchina fino al molo successivo.

Gambe/Torri di supporto:Colonne verticali o inclinate che trasferiscono il carico dal portale al pilastro del ponte o all'impalcato. Spesso sono regolabili in altezza.

Gambe anteriori:Montare sul nuovo molo in avvicinamento.

Gambe posteriori:Montare sulla parte già costruita dell'impalcato del ponte o su un molo precedente.

Base/Carrello:Il piede di ciascuna gamba di supporto, che spesso contiene un meccanismo di bloccaggio per afferrare saldamente il molo o il ponte.

2. Sistema di sollevamento e movimentazione

Questo sistema è responsabile dell'effettivo sollevamento e spostamento dei segmenti del traliccio.

Paranco principale (argani di sollevamento):Verricelli elettrici o idraulici ad alta-capacità con sistemi di frenatura ridondanti. Sono progettati per sollevare l'immenso peso dei segmenti del traliccio.

Travi di sollevamento/Telai di distribuzione:Un dispositivo di sollevamento specializzato che collega i cavi dell'argano al segmento del traliccio. È progettato per distribuire la forza di sollevamento in modo uniforme su più punti di presa-sul segmento per evitare piegature o danni.

Carrello/Carrozza:L'unità che ospita gli argani e si muove lungo i binari sulla flangia superiore o inferiore del portale principale, consentendo lo spostamento longitudinale del segmento in posizione.

Paranco ausiliario:Un argano secondario più piccolo utilizzato per la movimentazione di strumenti, piattaforme temporanee o per assistere nella rotazione e nella regolazione fine dei segmenti.

3. Sistema di propulsione (meccanismo di auto-lancio)

Questo è ciò che consente all'enorme macchina di avanzare mentre il ponte viene costruito.

Argani/Cingoli di propulsione:Questi sono tipicamente di due tipi:

Sistema di verricello e cavo:Un verricello è ancorato a un punto fisso davanti al ponte o al molo. La macchina si trascina lungo una serie di binari avvolgendo il cavo.

Crawler semoventi-:Cingoli idraulici (simili a quelli di un escavatore ma molto più grandi) montati sulle gambe di supporto o sul portale principale. Forniscono un movimento di "camminata" potente e controllato.

Binari/binari di guida:Rotaie-per carichi pesanti installati sulla parte superiore o sui lati dell'impalcato del ponte o dei pilastri. Su questi cingoli scorrono i carrelli o i cingoli della macchina per garantire il perfetto allineamento durante il movimento.

4. Sistemi idraulici e di controllo

I “muscoli” e i “cervelli” dell'operazione.

Centralina Idraulica (HPU):Una grande unità diesel o elettrica-che genera fluido idraulico ad alta-pressione per tutte le funzioni: regolazione delle gambe, bloccaggio, propulsione e talvolta sollevamento.

Sistema di controllo sincrono:Il sistema di sicurezza più critico. Un sistema-controllato da computer che garantisce che tutti gli argani e le unità di propulsione funzionino in perfetta sincronia. Impedisce che un argano si sollevi più velocemente di un altro, il che potrebbe inclinare pericolosamente un segmento.

Cabina operatore:Una cabina-climatizzata con vista panoramica, dotata di joystick, pannelli di controllo e monitor che mostrano pesi del carico, pressioni e dati di allineamento.

Sensori e strumentazione:Include:

Celle di carico:Per misurare il peso su ciascun paranco.

Inclinometri:Per monitorare il livello del portale e del segmento.

Sistemi di guida laser:Per garantire il posizionamento preciso del segmento rispetto a quello precedente.

Encoder di posizione:Per tracciare il movimento del carrello e della macchina stessa.

5. Componenti ausiliari e di sicurezza

Sistemi di bloccaggio:Morsetti idraulici sulle gambe di supporto che bloccano saldamente la macchina ai pilastri o al ponte, impedendo qualsiasi movimento durante le operazioni di sollevamento.

Sistemi di sollevamento:Martinetti idraulici integrati nelle gambe per la regolazione precisa dell'altezza e del livellamento del portale.

Piattaforme di lavoro e scale di accesso:Fornire ai lavoratori un accesso sicuro a tutte le parti della macchina per lavori di manutenzione e collegamento.

Sistemi di ancoraggio:Ancoraggi e ancoraggi temporanei-utilizzati per fissare la macchina in caso di vento forte o quando non è in funzione.

Sistemi di emergenza:Freni ridondanti (meccanici, idraulici ed elettrici), alimentazione di riserva e pulsanti di arresto di emergenza in tutta la macchina.

1. Maggiore sicurezza

Questo è il vantaggio più importante.

Rischi di lavoro-in-altezza ridotti al minimo:La macchina fornisce una piattaforma stabile e chiusa che consente agli operatori di assemblare i segmenti del ponte a livello del suolo o in un ambiente di fabbrica controllato. Ciò riduce drasticamente la necessità che il personale lavori a grandi altezze su fiumi, valli o strade.

Esposizione ridotta del personale di terra:Gran parte delle operazioni di assemblaggio e spinta (lancio) sono controllate a distanza da una piccola squadra, riducendo al minimo il numero di lavoratori in zone potenzialmente pericolose sotto la struttura in movimento.

Stabilità e controllo:Le macchine sono progettate per garantire un'eccezionale stabilità durante il processo di varo, con sistemi idraulici sincronizzati che controllano il movimento preciso della pesante struttura del ponte, prevenendone il ribaltamento o lo slittamento.

2. Efficienza e velocità di costruzione superiori

Flussi di lavoro paralleli:Mentre la macchina lancia in avanti le sezioni del traliccio completate, le sezioni successive possono essere assemblate simultaneamente sulla parte posteriore della macchina. Questo processo della catena di montaggio-accelera notevolmente la tempistica del progetto.

Funzionamento continuo:Il processo di lancio è in gran parte indipendente dalle condizioni atmosferiche, come forti venti (entro certi limiti) che potrebbero bloccare le operazioni della gru per giorni.

Tempi di ciclo rapidi:Una volta impostata, la macchina può avviare una nuova sezione nel giro di poche ore, consentendo una rapida progressione attraverso la campata.

3. Vantaggi economici

Costi di manodopera ridotti:Sebbene la macchina in sé rappresenti un importante investimento di capitale, richiede il funzionamento di un equipaggio più piccolo rispetto alle squadre più numerose necessarie per lavori di fasatura estesi o configurazioni di gru multiple.

Falsi lavori ridotti al minimo:In situazioni su gole profonde, autostrade trafficate o corsi d'acqua navigabili, la costruzione di torri di supporto temporanee (false opere) è incredibilmente costosa, logisticamente complessa e talvolta impossibile. Il portale di lancio elimina o riduce drasticamente questa necessità.

Costi di noleggio inferiori:Per i ponti lunghi, l'utilizzo di un portale di varo dedicato è spesso più economico rispetto al noleggio di più gru a capacità ultra-elevata-per un periodo prolungato.

Pianificazione prevedibile:La natura metodica del processo porta a tempi di costruzione più prevedibili, riducendo il rischio di costosi ritardi.

4. Accesso e vantaggi ambientali

Costruzione in terreno inaccessibile:Questo metodo è ideale per superare ostacoli in cui l'accesso per gru o veicoli da cantiere è fortemente limitato, come regioni montuose, zone umide protette o ampi fiumi.

Disturbo del terreno minimo:Poiché la maggior parte del lavoro viene svolto dalla sommità dei pilastri o dall'impalcato del ponte già costruito, il disturbo al suolo sottostante è minimo. Questo è un grande vantaggio nelle aree sensibili dal punto di vista ambientale.

Interruzione minima del traffico esistente:Quando si costruisce su ferrovie, autostrade o corsi d'acqua attivi, la macchina può funzionare con uno spazio minimo, spesso senza la necessità di interrompere completamente il traffico sottostante. Il lavoro avviene sopra l'ostruzione.

5. Alta precisione e qualità

Ambiente di assemblaggio controllato:I segmenti del traliccio sono generalmente saldati o imbullonati insieme in una posizione fissa e stabile nella parte posteriore della macchina. Ciò consente un controllo di qualità più elevato rispetto all’assemblaggio sul campo in condizioni imprevedibili.

Allineamento accurato:La macchina guida il nuovo segmento di traliccio in perfetto allineamento con la sezione precedentemente lanciata, garantendo che l'intero impalcato del ponte sia costruito secondo precise tolleranze geometriche.

6. Versatilità e adattabilità

Le moderne macchine per l'erezione sono altamente adattabili e possono essere utilizzate per:

Varie lunghezze della campata:Possono essere configurati per diverse lunghezze e pesi di tralicci.

Geometrie complesse:Possono gestire allineamenti di ponti diritti, curvi o anche leggermente inclinati.

Diversi tipi di ponti:Sebbene sia ideale per i ponti reticolari, lo stesso principio di lancio viene utilizzato per i ponti a travi scatolari e segmentali.

Applicazione di una macchina per la costruzione di ponti di travatura reticolare

L'applicazione principale di amacchina per la costruzione di ponti di travatura reticolareconsiste nell'assemblare in modo efficiente, sicuro e preciso i componenti strutturali grandi e pesanti di un ponte reticolare nel sito del progetto, spesso in ambienti difficili come gole profonde, ampi fiumi o corridoi di trasporto esistenti.

Queste macchine sono essenziali per la costruzione di ponti moderni, poiché consentono progetti che altrimenti sarebbero troppo pericolosi, dispendiosi in termini di tempo- o dannosi se si utilizzassero metodi tradizionali come le grandi gru.

1. Applicazioni primarie e casi d'uso

Le macchine per la costruzione di tralicci sono progettate specificamente per i seguenti scenari:

Lanciare ponti sopra gli ostacoli:Il loro utilizzo più critico è la costruzione di ponti sopra ostacoli dove è impossibile o proibitivamente costoso costruire impalcature temporanee di sostegno (falsework). Ciò include:

Valli e gole profonde:Costruire torri di sostegno sul fondo di un burrone non è pratico.

Vie navigabili:Costruire in-alluvioni bloccherebbe il traffico navale ed è soggetto a correnti e inondazioni.

Autostrade o linee ferroviarie trafficate:I lavori di costruzione non possono interrompere il flusso costante del traffico sottostante.

Costruzione a sbalzo bilanciata:La macchina consente di costruire il ponte verso l'esterno da entrambi i lati di un molo contemporaneamente. Questo metodo mantiene la struttura in equilibrio, riducendo al minimo le forze di flessione sul molo durante la costruzione.

Costruzione segmentale:I ponti reticolari sono spesso costruiti in segmenti. La macchina viene utilizzata per sollevare, posizionare e fissare questi segmenti pre-prefabbricati (che possono includere sezioni dell'impalcato, membri della travatura reticolare o interi pannelli della travatura reticolare) nella loro precisa posizione finale.

Avvio push (avvio incrementale):Sebbene siano più comuni per i ponti con travi a scatola, alcune macchine specializzate possono essere utilizzate per "spingere" le sezioni di traliccio completate verso l'esterno dalla spalla mentre le nuove sezioni vengono assemblate dietro di esse.

Procedura di produzione: macchina per la costruzione di ponti di travatura reticolare

1.0 Definizione e scopo
Una macchina per la costruzione di ponti reticolari (spesso chiamata portale di lancio o portale di montaggio) è una grande struttura in acciaio autoportante-utilizzata per sollevare, posizionare e assemblare segmenti prefabbricati di ponti reticolari. Elimina la necessità di estese strutture di sostegno e gru a terra-, rendendolo ideale per la costruzione di ponti su valli profonde, corpi idrici, strade trafficate o aree sensibili dal punto di vista ambientale.

2.0 Componenti chiave della macchina
Prima di dettagliare la procedura, è fondamentale comprendere i componenti principali:

Telaio principale del portale:La struttura primaria in acciaio che attraversa i pilastri del ponte.

Naso di sollevamento/naso di lancio:Una sezione più leggera e a sbalzo fissata nella parte anteriore per guidare la macchina durante il varo.

Gambe/Torri di supporto:Gambe regolabili che trasferiscono il peso della macchina sui pilastri del ponte o sul ponte.

Paranchi di sollevamento (argani e cavi):Il sistema motorizzato (elettrico o idraulico) che solleva e sposta i segmenti del traliccio.

Sistema di lancio:Un meccanismo (tipicamente martinetti idraulici o argani) per spostare l'intero portale in avanti alla posizione successiva.

Sistema di controllo:La cabina di controllo elettrica e idraulica per il funzionamento di tutte le funzioni.

Passerelle e sistemi di sicurezza:Piattaforme, guardrail e sistemi di arresto di emergenza.

3.0 Fase 1: Progettazione e Ingegneria

Analisi dei requisiti del progetto:

Esaminare la progettazione del ponte (tipo di traliccio reticolare, peso e dimensioni del segmento, lunghezze delle campate, curvatura).

Analizzare le condizioni del sito (geografia, condizioni meteorologiche, carichi del vento, fattori sismici, accesso).

Determinare la capacità di sollevamento massima, la portata richiesta e l'altezza di sollevamento.

Progettazione concettuale e dettagliata:

Crea calcoli strutturali e modelli di analisi degli elementi finiti (FEA) per garantire il controllo di resistenza, stabilità e deflessione in tutti i casi di carico (sollevamento, varo, vento).

Progettare sistemi meccanici (argani, martinetti, pulegge), sistemi idraulici (cilindri, pompe) e sistemi di controllo elettrici.

Sviluppare disegni di fabbricazione dettagliati, schemi di assemblaggio e distinte materiali (BOM).

Conformità normativa e certificazione:

Assicurarsi che il progetto sia conforme a tutti gli standard e i codici di sicurezza pertinenti (ad esempio, EN 13001, ASME B30, normative locali).

Coinvolgi un'autorità di certificazione-di terze parti per esaminare e approvare il progetto.

4.0 Fase 2: Produzione e Fabbricazione

Questa fase avviene in un ambiente di officina controllato.

Approvvigionamento materiali:

Acquista acciaio di alta qualità- (ad es. S355, ASTM A572) in base alla distinta base.

Acquistare componenti meccanici certificati (argani, funi metalliche, ganci), componenti idraulici (pompe, valvole, cilindri) e componenti elettrici (motori, sensori, PLC).

Fabbricazione dell'acciaio:

Taglio:Le piastre e le sezioni in acciaio vengono tagliate su misura utilizzando seghe o tagliatrici CNC al plasma/ossi-combustibile.

Foratura e lavorazione:Vengono praticati dei fori per i bulloni; le superfici sono lavorate per un adattamento-perfetto.

Piegatura:Elementi specifici vengono piegati ai raggi richiesti utilizzando rulli di piegatura della lamiera o presse piegatrici.

Saldatura:I componenti vengono assemblati in sottoassiemi- (ad esempio travi, torri, gambe) utilizzando principalmente la saldatura ad arco sommerso (SAW) per saldature automatizzate di alta-qualità. Tutte le saldature critiche sono sottoposte a test non-distruttivo (NDT) tramite test a ultrasuoni (UT) o ispezione con particelle magnetiche (MPI).

Sabbiatura e verniciatura abrasiva:Le parti fabbricate vengono sabbiate secondo lo standard Sa 2.5 per rimuovere scaglie di laminazione e ruggine, quindi verniciate con un sistema di rivestimento protettivo (primer, intermedio e rivestimento superiore) per la protezione dalla corrosione.

Sotto-assieme:

Saldare componenti più piccoli in moduli più grandi (ad esempio, un gruppo completo di gambe con cilindri idraulici).

Pre-assemblare i sistemi meccanici e idraulici sui moduli in acciaio, ove possibile.

Test di accettazione in fabbrica (FAT):

Assemblare l'intero portale o i sottosistemi principali nel cortile della fabbrica, se lo spazio lo consente.

Testare tutte le funzioni: sollevamento del paranco (con carico di prova), sollevamento/abbassamento delle gambe, traslazione del portale e sistemi di controllo.

Eseguire test di carico (tipicamente il 125% della capacità nominale) per verificare l'integrità strutturale e la sicurezza.

Certificare tutte le attrezzature di sollevamento e calibrare i sistemi di monitoraggio del carico.

5.0 Fase 3: Trasporto e assemblaggio in loco

Smontaggio e imballaggio:

La macchina è logicamente smontata in moduli trasportabili, tenendo conto dei limiti di peso e dimensioni su strada.

I componenti sono attentamente contrassegnati per una facile identificazione sul-sito.

Trasporto al sito:

I moduli vengono spediti tramite camion a pianale, chiatte o ferrovia al cantiere del ponte.

Preparazione del sito:

Preparare un'area di assemblaggio piana e stabile, spesso a terra, a un'estremità del ponte (la "piattaforma di lancio").

Se necessario, gettare fondazioni in calcestruzzo per il montaggio iniziale.

Assemblaggio in loco:

Utilizza le gru mobili per assemblare i componenti principali nella sequenza corretta.

Sequenza tipica: Assemble support legs on the first piers -> Erect the main gantry frame on top of the legs -> Attach the lifting nose -> Install winches, hydraulic systems, and electrical cabinets -> Connect all power and control lines ->Eseguire controlli funzionali.

6.0 Fase 4: Procedura di montaggio (Operazione in-servizio)

Questo è il processo ciclico di costruzione del ponte.

Posizionamento per il primo segmento:

Il portale è posizionato sopra la prima coppia di pilastri. Le gambe sono bloccate saldamente.

Sollevamento e posizionamento dei segmenti del traliccio:

Un segmento di traliccio prefabbricato viene consegnato tramite rimorchio sotto il portale.

I paranchi del portale abbassano i ganci/imbragature collegati al segmento.

Il segmento viene sollevato, spostato trasversalmente (se necessario) e posizionato con precisione sui supporti temporanei o sul segmento precedente.

I lavoratori collegano e fissano o saldano il segmento in posizione.

Lancio (avanzamento del portale):

Una volta costruita una campata completa o una sezione stabile, il portale si prepara ad andare avanti.

Il processo è altamente metodico:
a. Schienale sicuro:Le gambe posteriori sono bloccate sull'impalcato del ponte completato.
b. Rilascio anteriore:Le zampe anteriori sono retratte e sollevate.
c. Anticipo:Utilizzando il sistema di varo (ad esempio, martinetti idraulici che spingono sui pattini), l'intero carroponte viene spostato in avanti lungo il ponte fino a quando le gambe anteriori raggiungono il molo successivo.
d. Ri-supporto:Le gambe anteriori vengono abbassate e ancorate saldamente al nuovo molo.
e. Re-Imposta:Le gambe posteriori vengono rilasciate e il portale viene spostato completamente sui nuovi supporti. Il ciclo è ora pronto per essere ripetuto.

Ripetizione del ciclo:

Il processo diLift -> Place ->Lancioviene ripetuto finché non viene eretto l'intero ponte.

7.0 Fase 5: Smantellamento e smobilitazione

Posizione finale di smontaggio:

Una volta posizionato l'ultimo segmento del ponte, il portale viene posizionato all'estremità del ponte.

Il processo è inverso: viene smantellato utilizzando le gru in moduli sufficientemente piccoli per il trasporto.

Caricamento-e spedizione:

I moduli vengono caricati sui camion e spediti al progetto successivo o alla struttura di stoccaggio.

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 le 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%.

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