摘要：本文介绍了根据重庆东水门长江大桥正桥的结构特点，基于以往桥梁检修设备而设计出的一种为桥梁检测人员在检测过程中提供的作业平台、装备有桥梁检测仪器、用于流动检测或维修作业的桥梁检查车。其结构形式为桁架式结构小车，自带发电机供电，电机驱动。采用悬挂式吊车方案，即走行机构通过钢轮倒置于工字钢轨道上，车架与走行机构相连，在电机的驱动下走行。本车为铝合金拼装式结构，可全部用人力组装，拼装容易，使用方便。
关键词：桥梁检查车；桁架结构；电机走行
1 简介
重庆东水门大桥正桥采用222.5+450+190.5m三跨单塔单索面连续钢桁斜拉桥，全长863m，桁宽15m，主桥全宽24.5～39.2m，渝中区侧边跨由于上层公路线路与下层轨道线形不平行，桁梁设置为变高度。主桁采用变高度的三角形桁式，除P1、P2桥塔处两个节间长度为14.5m外，其余节间长度均为16m。
为了实现对重庆东水门长江大桥钢桁主梁的全面检查，我们对整个东水门长江大桥设计了三种检查车，分别为上部中间检查车、上部边侧检查车和下部检查车。东水门长江大桥中间有P1、P2两个主塔，由于主塔中部有混凝土结构的横梁，使得上部边侧检查车和上部中间检查车不能通过主塔，故东水门长江大桥上层桥面的每个边侧各需要3台检查车，所以上部边侧共需要6台检查车。上部中间钢轨需要设计3台上部中间检查车。桥梁下部由于在主塔位置开有孔，因此只需要设计一台具有伸缩车架功能的下部检查车即可满足检查要求。
因东水门桥主梁分为两种，一种为24m宽主梁标准节段，一种为由24m变宽至39.2m的变宽段。两种梁形差别比较大，主要差别是24m变宽至39.2m的变宽段比24m宽主梁标准节段多了一斜杆，宽度也宽了很多。故上部边侧检查车共有两种结构形式，一种为桥梁变宽段段上部外侧检查车，其布置在主塔P2和桥墩P3之间；一种为桥梁标准段上部外侧检查车，其布置在桥墩A0、主塔P2之间以及两个主塔之间的桥梁边侧。
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东水门长江大桥检查车主体结构桁车悬挂于工字钢轨道上，通过自带发电机电力驱动走行台车沿工字钢轨道走行，主车架两端设计有两个旋转车架，通过手动旋转手柄可实现旋转车架90°旋转，可对变截面钢梁进行全面检查，并能避开变截面斜腹杆，顺利走行。两个旋转车架中部配有定点吊篮，通过吊篮的升降可实现对斜腹杆螺栓、油漆等的检查，同时检查车还配有可折叠A型梯，检查车、定点吊篮与A型梯的配合移动，即可在桥梁全宽范围内进行维修。
2 主要参数
（1）检查车允许最大载荷：2000kg
旋转平台允许载荷：200kg
升降吊篮允许载荷：100kg
（2）轨道最大坡度：2%
（3）工作走行速度：V=6m/min；
（4）自带发电机组：7.5KW
（5）最大工作风速：6级；吊篮工作风速：4级
（6）走行轨道跨距：顺桥向方向的跨距为1750mm，横桥向方向的跨距为4400mm。
3 主要结构
东水门长江大桥检查车主要由主车架、旋转车架、走行机构、固定装置、可折叠A型梯、定点吊篮等部分组成。
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3.1 主车架
主车架是检查车的主要承载车架，其主要由门字架和主体结构组成，采用铝合金材质用螺栓连接而成，能很好的防腐，防锈。
门字架是联接走行机构与主车架的主要机构，检查车的承载力主要由它来承受。门字架为型钢焊接结构，为了增加钢结构的防腐能力，制造完毕后，需在其表面热浸锌处理。主车架的主体结构为采用不锈钢螺栓连接的桁架结构，结构简单，拼装方便，便于运输。
3.2 旋转车架
在主车架上联接有旋转车架，以此来对主车架外部分上层正交异性桥面板的所有钢桥面板、纵横梁、加劲肋等构件及其连接焊缝、连接螺栓进行检查。
旋转车架也是由门字架和桁架组成，旋转车架跟主车架之间是通过四对连接板和销轴连接起来的。四个连接板分别分布在主车架和旋转车的两个门字架上。旋转车架其中的一个连接板装有一个减速器，另外3个连接板上各装有一个活动销，该活动销可以抽出。主车架的四个连接板中，有一个与旋转车架上安装减速器的连接板联接，该连接板上焊死一个销轴；另外3个连接板开有销轴孔跟旋转车架上带有活动销的3个连接板联接在一起。平时不需要旋转的时候，活动销就嵌套在连接板之间；当需要旋转车架旋转时，拔出减速器相对的两个活动销，转动减速器上的手轮，来驱动减速器运转，从而使焊接在旋转车架上的轴带动旋转车架转动。
旋转车架也是螺栓连接的可拆卸桁架结构，桁架部分全采用铝合金材质，门字架为型钢焊接的框架式结构。
3.3 走行机构
走行机构采用仿标准化、系列化的电动葫芦走行机构来实现走行。走行机构通过钢轮倒置于工字钢轨道上，车架与走行机构相连，在电机的驱动下运行，具有安全可靠，走行平稳，拆装更换方便等优点。整个走行机构通过自带的发电机供电，无需外接电源，对外界需求低，更好的为现场工作提供便利。走行机构采用了双驱动方式，即变频调速电机驱动方式和人力驱动方式。
变频电机和人力驱动均通过联接器与主动轮联接。在检查车正常工作时，检查车采用变频电机驱动，整个检查车具有快、慢两档走行速度。可使检查车前后行驶，从而使工作人员到达到该检查车检查范围内任意位置。如当电气系统或动力源发生故障时，检查车正处于桥梁检修部位，断开变频电机与主动走行轮的联轴器，并闭合人力驱动装置和主动走行轮的联轴器。然后拉动左边的链条，带动左侧钢轮的滚动，使检查车回到始发停放处进行维修，从而对检查车进行维修和保养。
走行机构所采用的变频电机，自身带有制动器。确保检查车在钢梁上行驶时，通过自身的制动器来停止检查车的运动，保护工作人员的工作效率及安全。
3.4 固定装置
为了保证上部边侧检查车在钢梁的固定能力以及检查车在变轨时（即检查车在顺桥向行驶和横桥向行驶互相变换时）检查车的安全，在检查车上的主桁架上增加了4套固定装置，其主要是由自行小车式夹钳、联接座1、轴、调节螺杆和联接座2连组成的，联接座2上的销轴孔跟主车架的门字架上的销轴孔通过销轴联接，来实现固定装置制动主车架的功能。
该固定装置通过旋转调节手柄，即可实现对轨道的夹紧，通过调节调节螺杆，即可实现固定装置联接座二向上移动，从而带动整车向上移动，从而减轻走行机构的承载压力，方便整车的变轨操作。
3.5 可折叠A型梯
在重庆东水门长江大桥的顺桥向和横桥向方向，由于整个桥梁检修部位并不是处于同一平面，而是高低不同的，其高度差比较大，因此仅仅站在检查车车架底板上来检查全桥钢梁各部位是不够的。此时对于钢梁某些高度位置的检查，工作人员需要借助一个爬梯平台才能完成，故上部外侧检查车设计并放置了可折叠A型梯。
可折叠A型梯为铝合金材质，其上顶部位置设有一个工作平台，当可折叠A型梯打开处于工作状态时，工作平台处于水平位置，此时，工作人员将A型梯进行固定，并安排专人掌扶A型梯，确保无安全问题后工作人员方能登上A型梯进行工作，且A型梯工作平台的周围有防护护栏，可以起到保护工作人员的安全作用。可折叠A型梯不使用时，可折叠成一个平面，大大减少了其占用空间。可折叠A型梯为符合国家标准的爬梯平台标准产品，其结构简单，自重轻，便于工作人员移动，可操作型强，且安全可靠，通过可折叠A型梯能够实现对不同高度的钢梁进行检查以达到全范围的检查桥梁的功能。
3.6 定点吊篮
为了对大桥钢桁主梁的上、下主弦杆、腹杆及斜撑杆节点进行无障碍的检查，需要借助吊篮。上部外侧检查车在两个旋转桁架上装备了两个手动升降吊篮。吊篮固定在检查车旋转桁架的端部横梁上。定点升降吊篮由安全锁、检查平台、手动提升机、收绳器等组成。当需要工作时，工作人员进入吊篮的工作平台上，此时通过手动提升机，松动钢绳，使工作平台缓缓的下降到所需要的位置，手动提升机具有自锁功能，能确保提升吊篮在不工作时，吊篮不受重力影响而发生下滑现象。升降吊篮上还配备了一套安全绳机构，平时工作时，安全锁上面的弹簧装置松开，安全绳可以自由的在安全锁内上下移动，一旦工作钢绳断了，这时安全锁上的弹簧装置马上锁紧保险绳，保证工作人员在高空中的安全。
4 结语
东水门长江大桥检查车可以随时移动位置，能安全、快速、高效地让检测人员进入作业位置进行流动检测或维修作业，工作时不影响交通，适用于主桥钢梁的安装、维护、保养、检修等。随着桥梁行业的迅猛发展，各种多功能、便捷式新型桥梁检查车都将会投入到研发设计中。
参考文献：
1 张效奎，高速铁路桥梁检测车结构设计与分析[D]，北京交通大学，2012
2 龚栋梁，桥梁检测车的研究与开发[D]，武汉理工大学，2009
3 刘胜民，桥梁检测车[J]，商用汽车，2003
论文作者:刘伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签：车架论文; 吊篮论文; 长江大桥论文; 水门论文; 桥梁论文; 桁架论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第30期论文;