缆载吊机——高空中的“大力士”

缆车,大家再熟悉不过了,坐在其中观光,美景尽收眼底。在中交集团所属中交二航局有一座特别的“缆车”,它既能在百米高空走“钢丝”,又能轻松拎起上千吨的重物,有了它,悬索桥的建造再也不用担心高空钢桁梁吊装难题。这,到底是什么黑科技?

上图中的黄色机械装置,就是由中交二航局研发的具有世界最大吊重能力的缆载吊机——1000吨缆载吊机,目前已在浙江温州瓯江北口大桥项目成功投入使用。瓯江北口大桥是世界首座三塔四跨双层钢桁梁悬索桥,大桥上部结构钢桁梁一共有110个吊装节段,安装吨位约8万吨,其中钢桁梁单块最大重量达813吨,这台吊机是当之无愧的“大力士”。

有颜有料的“硬汉”

这位“大力士”看着身材小小,它的额定起重能力却超1000吨,是业内最先进的悬索桥主梁吊装装备,它可是“有颜有料”的真“硬汉”。

先来了解一下它的构造。1000吨缆载吊机由集柴油发动机一体化的液压泵站、控制系统、提升千斤顶、牵引千斤顶、液压马达收线系统、钢主梁部分、滚轮式行走机构部分、吊具等部分组成。从外观上看,这抹鲜艳的黄色凌空于江面上,瞬间抓住了人们的眼球。

超级“大力士”如何工作?

这位超级“大力士”到底是如何轻松提起千吨重物的呢?其实全靠“一体化液压泵站及液压执行机构”这个装置。过程总共分三步:第一步,船舶将梁段运送至指定位置抛锚定位;第二步,缆载吊机下放吊具、固定好;第三步,以泵站输出的液压动力作为驱动,千斤顶把梁段从下往上提升至安装位置。

这时,大家或许会想,吊装的过程中梁段歪了怎么办?左右不平衡吊上来也麻烦呀。其实我们的“大力士”不仅提得动,还能提得稳!配备重心调节油缸的吊具机构设计,可以实现加劲梁在起吊时调平重心,让“大力士”提升的同时保持平衡。

轻轻松松跨越障碍

看到这里,问题又来了,一个梁段提升完成后,那下一个梁段怎么办呢?其实,我们的吊机不仅会提,还会走呢!这得益于行走机构设计,其主要由行走机构钢结构主体、滚轮、牵引千斤顶等组成。最厉害的是,它还能顺利跨越如索夹、猫道吊绳等主缆上的障碍物,在主缆上畅通无阻。

能在钢缆上稳稳行走,这也全是液压泵站的功劳,泵站能给行走机构的各种执行元件注入源源不断的动力,实现缆载吊机在钢缆上移动。当梁段提升安装完成后,再与相邻梁段铰接,吊机移动至下个位置继续吊装,每跨布置两位“大力士”,由跨中向两侧对称吊装梁段,使吊装工作全面铺开。

能伸能缩,哪里都能做最闪亮的主角

“大力士”如此厉害,是不是为这个项目定制的呢?换到另外一个工程可还行?水土不服?那是不存在的!吊机的主梁结构采用分段、可现场组装的模块化设计,适应长途运输和存储堆放。通过中间节段的增减,吊机可以像“金箍棒”一样,可伸可缩,可长可短,对于不同主缆间距的桥梁,一样可以找回自己的主场!

科技加持,智能装备

这么一个体形庞大的家伙,如何操控它呢?如果你以为它“无脑”,那可就大错特错了,它的系统完全由计算机控制,非常智能。中交二航局研制的分布式计算机网络控制系统,可以根据各种传感器采集到的位置信号、压力信号,按照控制程序和算法,控制集群千斤顶的协调工作,同时驱动油缸以规定的速度伸缸或缩缸,从而实现千斤顶的同步控制。

计算机同步控制系统让吊机的每一步都在掌控中,实现平稳提升、下降及远程控制,一键启动即可自动提升和下降;需要单独调节时,还可以切换成手动控制模式;要“变身”时,一键切换成调整模式,就可以实现系统的安装和解体。

作为目前行业内最先进的悬索桥主梁吊装装备,其设计新颖,结构简单,同时具备大倾角荡移功能,解决了大吨位、大跨度悬索桥箱梁节段吊装同步稳定性差、起重能力和起升速度无法保证的难题。未来,它将在桥梁领域大放异彩。(供稿:中国交通建设集团有限公司)