防风抗滑装置是单梁式架桥机应对复杂气象条件的核心保障,其设计需满足 GB/T 3811-2008《起重机设计规范》及 GB 6067.1-2010《起重机械**规程》要求,通过多重防护机制实现设备稳定性。以下从核心组件、协同控制、维护体系三方面展开技术解析:
一、核心防风抗滑组件
弹簧液压夹轨器
采用常闭设计,弹簧夹紧力≥200kN,液压系统驱动释放,钳口与轨道接触面经淬火处理(硬度 HRC40-45),配合浮动式结构(水平补偿 ±30mm,垂直补偿 ±20mm),可自适应轨道偏差。夹轨器与行走机构联锁,当风速超过 6 级(20m/s)时自动触发夹紧,制动距离≤0.5m。
地锚与锚定装置
非工作状态下,采用 Φ32 精轧螺纹钢锚杆(抗拉强度≥830MPa)插入深度≥1.5m 的混凝土锚定坑,抗拔力≥2 倍设计风载荷(沿海地区按 13 级台风标准设计)。锚杆与架桥机端梁通过销轴连接,配防脱锁销及聚四氟乙烯隔离层防止电化学腐蚀。
防风拉索系统
在主梁两侧对称设置 4 组钢绞线拉索(破断拉力≥500kN),一端连接架桥机顶部吊耳,另一端固定于地面混凝土基础(抗压强度≥C30)。拉索张力通过花篮螺栓调节,与轨道平面夹角控制在 45°-60°,形成三角形稳定结构。
二、协同控制与**冗余
多级预警机制
风速仪(精度 ±0.5m/s)实时监测环境风速,6 级风(13.9-17.1m/s)触发声光报警,7 级风(17.2-20.7m/s)自动切断动力电源并启动夹轨器,8 级风(20.8-24.4m/s)强制启动锚定装置。部分机型集成倾角传感器,当倾斜角度≥1.5° 时联动夹轨器抱死轨道。
多重制动体系
行走机构配备双速电机 + 电磁制动器(制动力矩≥1.5 倍额定力矩),与夹轨器形成机械 - 液压双重制动。轨道两端设置钢筋混凝土止挡块(高度≥300mm,配筋率≥0.8%),与夹轨器协同作用,防止极端风载下整机滑移。
材料与结构强化
夹轨器钳口采用 42CrMo 合金钢(抗拉强度≥1080MPa),表面喷涂防滑涂层(摩擦系数≥0.4);锚定装置销轴采用 40CrNiMoA 材质,调质处理后硬度 HRC32-36,配合达克罗涂层(盐雾试验≥1000 小时)提升耐腐蚀性。
三、维护与检测机制
周期性检查
日常:检查夹轨器液压系统压力(≥16MPa)、拉索张力(偏差≤5%)及锚定螺栓扭矩(M30 螺栓预紧力≥350N・m)。
月度:使用超声波探伤仪检测夹轨器焊缝及锚定杆裂纹,测量轨道磨损量(允许***磨损值 15%)。
年度:进行夹轨器夹紧力测试(≥200kN)、锚定装置抗拔试验(加载** 1.2 倍设计值)及拉索破断拉力验证。
润滑与保养
夹轨器弹簧每 50 小时涂抹锂基润滑脂,液压系统每季度更换抗磨液压油(黏度指数 VI≥140);锚定装置销轴及拉索连接处每 20 小时加注二硫化钼润滑剂,确保摩擦系数≤0.12。
动态监测
在关键锚点安装应变传感器,实时采集数据上传** PLC 控制系统,异常时自动触发应急预案。沿海地区设备需每半年进行一次防风拉索张力重新标定,确保在 11 级风(28.5-32.6m/s)下位移≤20mm。
实际应用中,某跨海大桥项目采用该防风方案,在 12 级台风(风速 32.7-36.9m/s)期间,实测夹轨器夹紧力达 220kN,锚定装置应力峰值为设计值的 78%,验证了系统可靠性。严格执行 JT/T 722-2021《公路钢结构桥梁防腐蚀涂装技术条件》,可确保防风抗滑装置在 15 年设计周期内稳定运行。
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