Máquina de ereção de ponte de 160 toneladas para construção

Em resumo, umMáquina de ereção de ponte de 160 toneladasnão é apenas um guindaste; é umsistema de construção sofisticado e independente-que revolucionou a forma como construímos grandes pontes, tornando o processo mais rápido, seguro e preciso.

 

 

O processo, conhecido comoLançamento IncrementalouLançamento Segmentadométodo, é cíclico:

Conjunto:O BEM é montado no pilar inicial da ponte, muitas vezes utilizando um grande guindaste móvel.

Entrega do segmento:Um segmento de ponte pré-fabricado de concreto ou aço (por exemplo, uma viga-caixa de 30-metros pesando 160 toneladas) é transportado para a área de partida em um reboque de vários eixos.

Elevação:Os guinchos do BEM baixam seus ganchos/viga espalhadora, que são conectados ao segmento. Os guinchos então levantam o segmento para fora do trailer transportador.

Transporte:Todo o pórtico, agora transportando o segmento, avança ao longo do tabuleiro da ponte já concluído até que o segmento esteja diretamente acima da posição de colocação pretendida.

Colocação precisa:Os guinchos abaixam cuidadosamente o segmento. Macacos hidráulicos nas pernas de apoio fazem micro{1}}ajustes para garantir alinhamento perfeito com o segmento anterior. Os topógrafos verificam a posição com precisão milimétrica.

Pós-tensionamento:Depois que o segmento é colocado, os trabalhadores passam e tensionam tendões de aço de alta-resistência através de dutos nos segmentos para prendê-los, criando uma plataforma de ponte contínua.

Lançamento para frente:Após a fixação do segmento, o BEM se desprende, levanta as pernas e se impulsiona para frente até o final da seção recém-construída para se preparar para o próximo ciclo.

Repetição:Este ciclo se repete para cada segmento até que o vão da ponte seja concluído.

 

 

 

Especificação geral: Máquina de montagem de ponte de 160 toneladas (BEM)

1.0 Função Primária
Para içar, transportar e posicionar com precisão segmentos de concreto pré-moldados (vigas, vigas caixões, vigas U-, vigas T-) ou vigas-de vão completo com peso de até 160 toneladas métricas para a construção de viadutos, pontes e viadutos.

2.0 Principais padrões e códigos de design

ISO 4301-1:2016 (Guindastes - Classificação)

ISO 8686-1:2012 (Guindastes - Princípios de projeto para cargas e combinações de cargas)

FEM 1.001 (Regras para Projeto de Aparelhos de Elevação)

EN 1993 (Eurocódigo 3: Projeto de estruturas de aço)

Regulamentações locais e nacionais de segurança para guindastes e construção.

 

 

Uma máquina de montagem de pontes (BEM) de 160{1}} toneladas é um equipamento essencial usado para a instalação rápida e precisa de pontes pré-moldadas de concreto ou vigas de aço, especialmente em projetos de infraestrutura de grande escala, como viadutos, rodovias e ferrovias.

Aqui está uma análise detalhada de seus principais componentes, categorizados por seus sistemas funcionais.

1. Quadro Estrutural Principal

Este é o esqueleto de suporte de carga principal-da máquina.

Viga/treliça principal:A viga longa e horizontal que se estende por todo o comprimento entre os pilares. Ele fornece a plataforma para todos os outros componentes e deve ter imensa resistência e rigidez para suportar a carga de 160 toneladas sem deflexão excessiva. Freqüentemente, é um projeto de viga caixão ou treliça.

Suporte Frontal (Nariz):A seção em balanço na frente da viga principal. Proporciona estabilidade durante o processo de lançamento à medida que a máquina avança para o próximo vão.

Pernas de apoio traseiro:As pernas rígidas na parte traseira da máquina que a fixam ao convés previamente construído. Eles transferem a carga durante a operação de elevação.

Pernas de apoio frontal (pórtico de lançamento):Estas são pernas móveis na frente que descem para o próximo cais assim que a máquina é lançada para frente. Estão equipados com macacos hidráulicos para ajuste fino e transferência de carga.

2. Sistema de elevação e elevação

O sistema central responsável por realmente pegar e colocar as vigas.

Guinchos de elevação principais:Guinchos de alta-capacidade, movidos elétrica ou hidraulicamente, com controle preciso de velocidade e sistemas de freio. Para uma máquina de 160 toneladas, normalmente são dois guinchos de 80+ toneladas cada, trabalhando em conjunto.

Cabos e roldanas de aço:Cabos de aço-de alta resistência que vão dos guinchos através de um sistema de polias (roldanas) até o carrinho de elevação. Eles são projetados para ciclos-de serviço pesado e segurança crítica.

Carrinho de elevação:O carro móvel que corre ao longo dos trilhos na parte inferior da viga principal. Abriga as roldanas e o ponto de conexão da viga espalhadora. É acionado por um sistema motorizado separado para posicionar a viga transversalmente.

Viga Espalhadora / Viga de Elevação:Uma viga subordinada que se conecta à viga em vários pontos. Sua finalidade é distribuir a carga maciça uniformemente pela viga pré-moldada, evitando danos causados ​​por tensões concentradas. Muitas vezes é ajustável para diferentes larguras de vigas.

3. Sistema de lançamento e propulsão

Este sistema permite que toda a máquina de várias -centenas- de toneladas avance para o próximo vão assim que o atual for colocado.

Guinchos de Propulsão/Cilindros Hidráulicos:O principal mecanismo para mover a máquina. Alguns utilizam guinchos que puxam a máquina ao longo de cabos ancorados, enquanto outros utilizam um mecanismo de "caminhada" com cilindros hidráulicos sincronizados que empurram o convés existente.

Lançamento de sapatos/skids:Superfícies deslizantes-de baixo atrito fixadas às pernas de suporte que permitem que a viga principal deslize para frente em relação aos pilares durante a sequência de lançamento.

Sistema de Orientação:Trilhos ou guias que garantem que a máquina se mova em linha reta durante o lançamento, evitando desalinhamentos.

4. Sistema de suporte e estabilização

Garante que a máquina permaneça perfeitamente estável e nivelada durante todas as operações, o que é fundamental para a segurança e a precisão.

Sistemas de elevação hidráulica:Localizado na parte superior de cada perna de apoio. Esses macacos permitem micro-ajustes de altura para nivelar perfeitamente a viga principal, compensando quaisquer irregularidades nas alturas do cais ou do convés.

Bases de elevação/placas únicas:Placas grandes e robustas que ficam entre os macacos hidráulicos e a superfície do cais/convés. Eles distribuem a imensa carga pontual sobre uma área maior para evitar o esmagamento do concreto.

Estabilizadores horizontais:Suportes laterais ou contraventamentos que evitam que a máquina oscile lateralmente devido ao vento ou a cargas laterais acidentais.

5. Sistema de controle e energia

O “cérebro e coração” da operação.

Cabine do Operador:Uma cabine-climatizada com visibilidade panorâmica, normalmente localizada para uma visão ideal das operações de elevação. Ele abriga todas as interfaces de controle.

Sistema de controle centralizado:Um sofisticado CLP (controlador lógico programável) ou sistema{0}}baseado em computador que integra e sincroniza todos os movimentos (içamento, deslocamento do carrinho, lançamento da máquina). Muitas vezes inclui proteção contra sobrecarga e intertravamentos de segurança.

Unidade de energia:Um grande grupo gerador a diesel ou uma conexão de energia elétrica (se estiver em um local energizado) que forneça a energia necessária para todos os guinchos, sistemas hidráulicos e controles.

Anemômetro e sensores de segurança:Instrumentos críticos que medem a velocidade do vento (bloqueio de operações se for muito alto), peso da carga e inclinação da viga, garantindo que as operações permaneçam dentro dos parâmetros seguros.

6. Componentes Auxiliares

Plataformas de trabalho e passarelas de acesso:Acessos seguros para manutenção e inspeção em toda a extensão da viga principal.

Sistemas de iluminação:Para trabalhar durante turnos noturnos ou em condições-de pouca luz.

Sistemas de segurança:Botões de parada de emergência, extintores de incêndio, alarmes de alerta e sistemas de proteção contra quedas.

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Como os componentes funcionam juntos em um ciclo típico:

Posicionamento:A máquina está ancorada em dois pilares, com as pernas dianteiras retraídas.

Elevação:O carrinho se posiciona acima do veículo de entrega. As talhas principais baixam a viga espalhadora, que está conectada à nova viga de 160 toneladas. Os guinchos então o retiram do transportador.

Colocação:O carrinho se move ao longo da viga principal para posicionar com precisão a nova viga acima do local pretendido. Em seguida, ele é abaixado lentamente até o lugar nas almofadas de rolamento.

Lançamento (Propulsão):Uma vez concluído o vão, a máquina está preparada para se mover. As pernas de suporte frontais estendem-se até o próximo cais. As pernas traseiras são retraídas e o sistema de propulsão (guinchos ou aríetes hidráulicos) empurra toda a estrutura da viga principal para frente até que ela fique centralizada no próximo vão.

Ancoragem:As pernas traseiras são abaixadas e ancoradas no convés recém-construído, e a máquina é nivelada e preparada para o próximo içamento.

Este processo cíclico permite a montagem rápida de uma ponte longa vão por vão com mão de obra mínima e alta precisão.

 

 

 

 

1. Eficiência e velocidade incomparáveis

Ciclo de construção rápido:Essas máquinas são projetadas para tarefas repetitivas. Eles podem colocar um segmento ou viga pré-moldado de 160- toneladas em questão de horas, reduzindo drasticamente o tempo necessário para concluir o tabuleiro de uma ponte em comparação com métodos tradicionais, como a construção de cimbres ou o uso de grandes guindastes móveis.

Fluxo de trabalho contínuo:A máquina cria um fluxo de trabalho previsível e contínuo. Enquanto um segmento está sendo colocado, os próximos segmentos podem ser preparados e transportados para o local, e a equipe atrás da máquina pode trabalhar no acabamento do convés (por exemplo, soldagem, rejuntamento, instalação de parapeito).

Tempo de inatividade mínimo:A máquina avança no tabuleiro da ponte já{0}}construída, preparando-se para a próxima colocação com tempo mínimo de desmontagem e configuração.

2. Segurança aprimorada

Riscos reduzidos-no local:Minimiza significativamente a necessidade de os trabalhadores realizarem tarefas perigosas em grandes alturas ou em terrenos difíceis (por exemplo, vales profundos, rios, estradas movimentadas). A maioria das operações é controlada a partir de uma plataforma segura.

Estabilidade e Controle:Ao contrário dos guindastes que podem ser afetados pelo vento e exigem uma configuração extensa de estabilizadores, essas máquinas são ancoradas à estrutura estável da ponte existente. Isto proporciona um ambiente muito mais controlado e seguro para levantar e posicionar com precisão cargas pesadas.

Eliminação de falsificações extensas:A construção de estruturas tradicionais de apoio temporário (falsagens) por baixo da ponte é uma das actividades mais perigosas na construção. A viga de lançamento elimina totalmente esta necessidade, protegendo os trabalhadores de potenciais colapsos.

3. Precisão e qualidade superiores

Precisão milimétrica:Estas máquinas estão equipadas com sofisticados sistemas de controle hidráulico e eletrônico que permitem a colocação extremamente precisa de vigas ou segmentos. Essa precisão é fundamental para garantir o alinhamento final e a inclinação da ponte, especialmente para trens de alta-velocidade, onde as tolerâncias são minúsculas.

Resultados consistentes:A natureza automatizada e repetitiva do processo garante que cada segmento seja colocado com o mesmo alto nível de precisão, levando a um produto final de{0}}qualidade consistentemente alta.

4. Vantagens Econômicas

Custo-efetivo para longos períodos:Para projetos que envolvem viadutos longos (normalmente com mais de 1 a 2 km), o alto investimento inicial na máquina é rapidamente compensado pela economia de mão de obra, tempo e materiais (como madeira e aço para cimbres).

Custos trabalhistas reduzidos:O processo é altamente mecanizado e requer uma equipe menor e especializada em comparação com métodos-de trabalho intensivo, como a construção de cimbres.

Custos de aluguel mais baixos:Embora a máquina em si seja cara, ela pode ser mais econômica do que alugar vários guindastes de capacidade ultra-alta-durante toda a duração de um projeto longo.

5. Impacto Ambiental e Social

Perturbação Mínima do Solo:Como funciona de cima para baixo e não requer cimbres extensos-baseados no solo, a máquina ocupa um espaço muito pequeno no solo abaixo. Isto é crucial quando se constrói sobre áreas ambientalmente sensíveis, zonas húmidas, florestas ou ferrovias e autoestradas ativas.

Menos interrupções no trânsito:Ao construir sobre estradas ou ferrovias existentes, a máquina pode operar com interferência mínima no tráfego abaixo. Não há necessidade de-intervalos de pista de longo prazo para erguer e desmontar cimbres.

Ruído e poluição reduzidos:O processo geralmente é mais silencioso e gera menos poeira e resíduos do que os métodos tradicionais que envolvem grandes quantidades de-concreto no local e construção de cimbres.

6. Capacidade de trabalhar em terrenos desafiadores

Esta é talvez a sua maior força. Uma máquina de montagem de pontes de 160 toneladas é indispensável em situações onde outros métodos são impraticáveis ​​ou impossíveis:

Sobre desfiladeiros ou vales profundos:Construir cimbres a partir do fundo é incrivelmente difícil e perigoso.

Sobre hidrovias:Evita a necessidade de construir ensecadeiras ou trabalhar na água, o que é ecologicamente prejudicial e caro.

Sobre a infraestrutura existente:Permite que a construção prossiga sem problemas em rodovias, ferrovias ou áreas urbanas ativas, sem interrompê-las.

 

 

Aplicativos primários

O BEM de 160 toneladas é uma tecnologia fundamental para oMétodo Cantilever Balanceado Pré-moldadoeSpan-por-métodos de construção de span. Suas aplicações são altamente especializadas:

1. Montagem de segmentos de concreto pré-moldado (a função central):

Este é o trabalho principal da máquina. As pontes são construídas a partir de segmentos individuais (geralmente "vigas I-ou"vigas-U" para vãos mais simples, ou "vigas em caixa" para vãos complexos) que são moldados em uma fábrica fora-do local.

O BEM percorre os trechos já concluídos da ponte, coleta os novos trechos entregues no local por caminhões e os posiciona com precisão na posição designada.

Os trabalhadores então-tensionam temporariamente os segmentos na estrutura existente antes de realizar o rejuntamento final e o pós{1}}tensionamento permanente.

2. Construção de Viadutos e Rodovias/Ferrovias Elevadas:

Esta é a aplicação mais comum. Quando uma nova estrada ou linha ferroviária precisa ser construída em terrenos difíceis-como vales, estradas existentes, rios ou áreas urbanas com espaço limitado-construir um viaduto elevado geralmente é a melhor solução.

O BEM permite a construção com o mínimo de interrupção do tráfego e do ambiente abaixo, já que a maior parte do trabalho acontece acima da cabeça.

3. Construção Cantilever Balanceada:

Neste método, os segmentos são colocados simetricamente em ambos os lados de um pilar simultaneamente para equilibrar as cargas e evitar momentos fletores excessivos no pilar.

O BEM de 160 toneladas é perfeitamente adequado para isso, pois pode manobrar no cais e lidar com os segmentos pesados ​​necessários para grandes vãos, que podem ultrapassar 150 metros.

4. Construção de vão-por{2}}vão:

Este método envolve a construção da ponte, um vão completo de cada vez, de um cais ao outro.

O BEM fica no topo dos pilares, lançando-se para frente após completar cada vão. Este é um processo altamente eficiente, semelhante a uma-linha de montagem-, ideal para pontes longas com comprimentos de vão e curvatura constantes.

 

 

Procedimento de produção para uma máquina de montagem de ponte de 160 toneladas (BEM)

1. Definição do Projeto e Fase de Design

Análise de Requisitos do Cliente:Os engenheiros trabalham com o cliente para definir especificações precisas:

Capacidade de elevação:160 toneladas métricas (requisito principal).

Comprimento do vão:Comprimento máximo do vão que o BEM deve cobrir.

Geometria da ponte:Curvatura, gradiente e seção-transversal do tabuleiro da ponte.

Tipo de viga:Vigas em caixa segmentadas pré-moldadas, vigas I-, vigas U-, etc.

Sistema de Propulsão:Tipo de movimento (rolar, deslizar, com ou sem nariz de lançamento).

Sistema de controle:Nível de automação (manual, semi{0}}automático, controle remoto completo).

Condições do local:Cargas de vento, fatores sísmicos e limitações de acesso.

Projeto detalhado de engenharia:

Análise Estrutural:A Análise de Elementos Finitos (FEA) é realizada nas vigas principais, suportes e equipamentos de elevação para garantir a integridade estrutural sob carga total de 160 toneladas e fatores dinâmicos.

Projeto Mecânico:Projeto de todos os componentes mecânicos: guinchos, talhas, carrinhos, sistemas hidráulicos, rodas e rolamentos.

Projeto de sistema elétrico e de controle:Projeto de distribuição de energia, controles de motor, sensores (carga, alinhamento, vento) e interface do operador.

Desenhos e Documentação:Criação de desenhos detalhados de fabricação, lista de materiais (BOM) e instruções de montagem.

2. Aquisição e preparação de materiais

Fornecimento de Materiais:Aquisição de matérias-primas por BOM:

Vigas principais:Placas de aço-de alta resistência (por exemplo, ASTM A572 Gr. 50 ou equivalente).

Componentes:Cabos de aço, ganchos, polias, cilindros hidráulicos, válvulas, mangueiras, motores, engrenagens e componentes elétricos de alta qualidade certificados de fornecedores aprovados.

Fixadores:Parafusos, porcas e arruelas de alta resistência-.

Teste de materiais:Os materiais recebidos são inspecionados para certificação (Mill Test Certificates - MTCs) e passam por testes como testes ultrassônicos (UT) para placas de aço para detectar falhas internas.

3. Fase de Fabricação e Fabricação

Corte e perfilamento:

As placas de aço são cortadas no tamanho certo usando máquinas de corte CNC a plasma ou oxicombustível para maior precisão.

A perfuração dos furos dos parafusos é feita em furadeiras CNC para garantir o alinhamento perfeito.

Formação e dobra:

Placas para seções curvas (por exemplo, em pernas de suporte ou conectores) são dobradas usando máquinas laminadoras de placas ou dobradeiras.

Soldagem e montagem de sub{0}}componentes:

Vigas Principais:As placas são soldadas entre si para formar as seções de caixa ou treliça das vigas longitudinais principais. Este é um processo crítico.

Procedimento de soldagem:Soldadores qualificados seguem uma Especificação de Procedimento de Soldagem (WPS). Todas as soldas críticas são-testadas de forma não destrutiva (NDT) por meio deTeste de Partículas Magnéticas (MT)ouTeste de corante penetrante (PT)para defeitos superficiais eTeste Ultrassônico (UT)ouTeste Radiográfico (RT)para defeitos internos.

Pernas/estruturas de apoio:Fabricação dos suportes dianteiro e traseiro que suportam o peso da máquina no pilar da ponte.

Pórtico/carrinho de elevação:Fabricação do sistema-de travessa e carrinho que se movimenta lateralmente e abriga os guinchos.

Tratamento pós--soldagem:

As costuras de solda são lisas.

Componentes estruturais críticos podem ter-alívio de tensão em um forno de tratamento térmico para remover tensões residuais da soldagem.

Preparação e pintura de superfície:

Todos os componentes são jateados de acordo com o padrão SA 2.5 para remover ferrugem e incrustações e criar um perfil para adesão da tinta.

Uma camada de primer é aplicada imediatamente após o jateamento para evitar corrosão.

São aplicadas camadas intermediárias e superiores de tinta-de alta qualidade industrial-. A codificação por cores para segurança e estética é feita de acordo com as especificações.

4. Sub-montagem e pré{2}}montagem

Os componentes mecânicos são montados em unidades menores:

Montagem do guincho:Montagem de tambores de guincho, motores, caixas de engrenagens e freios em uma estrutura base.

Unidade de energia hidráulica (HPU):Montagem da bomba hidráulica, reservatório, filtros e válvulas em um skid.

Conjunto do carrinho:Montagem de rodas, motores de acionamento e unidade de elevação principal na estrutura do carrinho.

Montagem do Painel Elétrico:Fiação de PLCs, inversores de frequência variável (VFDs), disjuntores e controladores em um painel de controle.

5. Teste de aceitação de fábrica (FAT)

Esta é uma etapa crucial para verificar o desempenho e a segurança antes da desmontagem para envio.

Verificação Dimensional:Verificação de todas as dimensões críticas em relação aos desenhos.

Inspeção Visual:Inspeção de todas as soldas, pintura e conexões mecânicas.

Testes funcionais (sem carga-):

Teste todos os movimentos: deslocamento do carrinho, elevação/descida da talha, propulsão do pórtico principal. Verifique o bom funcionamento, a funcionalidade do interruptor de limite e as paradas de emergência.

Teste o sistema hidráulico quanto a vazamentos e pressão correta.

Teste de carga: (O teste mais crítico para um BEM de 160 toneladas)

Teste de carga estática:O sistema de elevação (guindaste, carrinho, vigas) está sujeito a uma carga25% acima de sua capacidade nominal(ou seja, 200 toneladas). A carga é levantada, mantida suspensa por um período (por exemplo, 10 a 15 minutos) e cuidadosamente inspecionada quanto a qualquer deformação, deflexão ou problemas.

Teste de carga dinâmica:O sistema é testado em110% da capacidade nominal(176 toneladas). A carga é levantada e movimentada em toda a faixa de operação para simular as condições de trabalho.

Os testes de carga são realizados usando células de carga calibradas e pesos de teste certificados (geralmente blocos de concreto).

6. Desmontagem, Embalagem e Expedição

Depois de passar pelo FAT, a máquina é sistematicamente desmontada em módulos transportáveis.

Os componentes são cuidadosamente embalados para evitar danos durante o transporte. Os pontos de elevação estão claramente marcados.

Todas as portas hidráulicas e conectores elétricos expostos são vedados.

Uma lista de embalagem detalhada é criada para cada contêiner ou remessa.

7. Montagem e comissionamento no local (frequentemente supervisionado pelo fabricante)

Preparação do local:Verificação da fundação do pilar da ponte, garantindo uma área de trabalho nivelada e estável.

Ereção:Utilizando guindastes móveis, os componentes principais são montados na ordem inversa da desmontagem.

Re-conexão:Todas as mangueiras hidráulicas, cabos elétricos e parafusos estruturais são reconectados{0}}e apertados conforme a especificação.

Comissionamento do local:

Novo-teste de todos os sistemas de segurança e interruptores de limite.

Uma finalteste de cargageralmente é realizado-no local com o cliente presente, normalmente com 100% (160T) e às vezes 125% (200T) da capacidade, usando as vigas reais da ponte ou pesos de teste para verificar se tudo funciona corretamente em sua posição final.

Treinamento de operadores e manutenção é fornecido à equipe do cliente.

8. Entrega de documentação

O projeto é concluído com a entrega de toda a documentação final, incluindo:

Desenhos-conformes construídos

Cálculos de projeto

Certificados para materiais e soldas (relatórios END)

Relatórios de teste de carga e FAT

Manuais de operação e manutenção de equipamentos

Lista de peças de reposição

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A empresa instalou uma plataforma inteligente de gerenciamento de equipamentos e instalou 310 conjuntos (conjuntos) de robôs de manuseio e soldagem. Após a conclusão do plano, serão mais de 500 conjuntos (conjuntos), e a taxa de rede dos equipamentos chegará a 95%. 32 linhas de soldagem foram colocadas em uso, 50 estão previstas para serem instaladas e a taxa de automação de toda a linha de produtos atingiu 85%.

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