步履式换步过孔型架桥机的 “步履式换步” 技术，通过支腿交替支撑与纵移的类步行运动实现整机过孔，其核心在于多机构协同控制与***力学传递。以下是基于工程实践的原理解析：

一、过孔前的准备与支撑转换

初始状态：架桥机前支腿支撑于前方桥墩盖梁，中支腿与后支腿通过托轮组与主梁下弦轨道接触，形成三点稳定支撑体系。此时主梁呈简支状态，后支腿通过液压油缸与已架箱梁锚固，抵抗纵移时的水平后座力。

支腿解锁与高度调整：前支腿油缸收缩，解除与桥墩的刚性连接，通过横移机构横向微调**设计位置；中支腿多级伸缩立柱同步收缩，使主梁底面轨道与托轮组分离，为纵移做准备。

二、步履式换步的四阶段循环

前支腿支撑阶段

前支腿油缸伸出，通过球面垫圈与桥墩盖梁柔性接触，承受整机 30%-40% 的重量。此时前支腿底部的横移滑道与主梁底面轨道对齐，为纵移提供导向。

中后支腿协同纵移

中支腿与后支腿的液压驱动系统启动：

中支腿通过纵向行走油缸推动主梁前移，单次步进距离 0.8-1.2m，托轮组沿轨道滚动实现低摩擦位移；

后支腿同步收缩油缸，通过托轮组与轨道的配合，将主梁后端向前推送，形成 “前支腿支撑、中后支腿拖移” 的联动状态。

后支腿支撑阶段

中后支腿纵移到位后，后支腿油缸伸出，通过精轧螺纹钢与桥墩预埋钢板锚固，承担整机 40%-50% 的重量。此时前支腿油缸收缩，主梁重心后移，形成后支腿为主支撑的稳定体系。

前中支腿纵移复位

前支腿与中支腿的液压驱动系统再次启动：

前支腿通过横移机构横向复位**初始位置，油缸伸出重新支撑于桥墩；

中支腿托轮组沿轨道后移，恢复**过孔前的支撑间距，完成一个 “步履式换步” 循环。

三、关键技术与协同控制

液压同步控制系统

采用 LSD 液压同步控制系统，通过比例阀调节各支腿油缸流量，确保中后支腿纵移同步精度≤3mm。例如，后支腿的双作用油缸（缸径 φ180mm）与中支腿的纵向行走油缸形成闭式回路，通过压力传感器实时监测载荷差异，动态调整驱动力。

动态监测与**冗余

位移监测：前支腿集成倾角传感器，实时反馈主梁水平度，偏差超过 1‰时自动触发液压补偿；

应力监控：销轴式压力传感器监测支腿锚固力，超限自动触发声光报警并锁定液压系统；

冗余锚固：后支腿除液压锁定外，另通过 4 根 φ32mm 精轧螺纹钢与箱梁拉结，单根抗拔力≥200kN。

曲线与坡道适应性

横向微调：前支腿横移机构通过液压油缸实现 ±1.5m 位移，适应**小曲线半径 R3500m；

坡度补偿：中支腿多级伸缩立柱通过油缸调整高度，可适应 20‰纵坡，确保主梁纵移时的水平度。

四、典型过孔流程示例

以 32m 箱梁架设为例：

前支腿横移**桥墩中心，油缸伸出支撑；

中后支腿同步纵移 1.2m，主梁整体前移；

后支腿锚固，前支腿收缩并横移复位；

重复上述步骤，直**主梁前端到达下一跨桥墩，完成过孔。

五、力学传递与风险控制

载荷分配：过孔过程中，前支腿承担约 30% 重量，中后支腿各承担 35% 和 35%，通过有限元分析优化支腿位置，避免主梁出现应力集中。

抗倾覆设计：后支腿与已架箱梁的锚固力设计值≥150kN，配合主梁 “后重前轻” 的重心分布，确保纵移时的稳定性。

这种 “步履式换步” 技术通过模块化支腿设计、液压同步控制和动态监测系统，实现了复杂工况下的高效过孔。实际工程中，需通过静载试验（1.2 倍设计荷载）验证支腿协同精度与结构可靠性，确保 900 吨级箱梁架设的**性与效率。

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