Máquina de lanzamiento de vigas para vigas de hormigón de carreteras

 

Características clave de una viga de lanzamiento de autopista

El diseño de la máquina se centra en afrontar los desafíos específicos del montaje de vigas en carreteras:

Tes principales fuertes y de alta capacidad:Diseñado para levantar pesos extremos de vigas de hormigón pre-fabricadas (vigas I-, vigas U-o vigas cajón), que pueden pesar desde200 a más de 900 toneladas métricas. Sus dos vigas principales son increíblemente rígidas para evitar que se doblen (deflexión mínima) bajo carga.

Capacidad de inicio-automático:Ésta es su característica definitoria. La máquina puede impulsarse hacia adelante hasta el siguiente tramo.sin necesidad de desmontaje y montaje mediante una gran grúa móvil. Esto se hace a través de un sistema integrado de gatos hidráulicos o ruedas que "hacen avanzar" la estructura.

Sistemas de colocación de precisión:

Polipastos sincronizados:Varios cabrestantes en el carro elevador están controlados-por computadora para elevar y bajar la viga perfectamente nivelada.

Micro-ajuste:Los controles hidráulicos permiten-ajustar con precisión la posición de la viga en todas las direcciones (arriba-abajo, izquierda-derecha, adelante-atrás) para una ubicación exacta en las almohadillas de apoyo.

Sistemas de guía:Los operadores utilizan guías láser o estacas topográficas para lograr la precisión de colocación requerida.

Patas de apoyo adaptables:Las patas delanteras se apoyan en el siguiente muelle (a menudo en cabeceras temporales), mientras que las patas traseras se apoyan en la plataforma construida previamente. La distancia entre las patas a menudo se puede ajustar para diferentes longitudes de tramo.

Sistemas de seguridad mejorados:

Anclaje Automático:Las patas se sujetan firmemente a los pilares y la plataforma antes de cualquier elevación.

Indicadores de momento de carga (LMI):Las computadoras monitorean el peso de la carga y la estabilidad de la grúa en tiempo{0}}real.

Monitoreo de la velocidad del viento:Las operaciones se detienen si la velocidad del viento excede los límites de seguridad.

Fallo-frenos seguros:Los sistemas de frenado redundantes se activan automáticamente en caso de corte de energía.

Tipo de máquinaGrúa pórtico de lanzamiento modular y autopropulsada
Forma estructuralVigas tipo cajón principal doble con carro elevador superior
Modo de operaciónPaquete de energía eléctrica o electro-hidráulica
Sistema de controlControl centralizado de cabina + Control remoto inalámbrico
Capacidad de elevación nominal200 a 900 toneladas métricas
Velocidad de elevación0.5 - 1.0 m/min (bajo carga completa)
Velocidad de desplazamiento del carro3 - 8 m/min
Velocidad de propulsión del pórtico5 - 12 m/min
Máx. Luz de viga30 a 50 metros
Máx. Peso de la vigaSegún la capacidad nominal (por ejemplo, 900T)
Altura de elevación8 - 15 metros

Fuente de energíaGrupo electrógeno diésel o conexión a red externa
Capacidad del generador200 kVA - 400 kVA (según tamaño)
Sistema de accionamientoMotores hidráulicos o motores eléctricos-controlados por frecuencia Proporcionan aceleración y desaceleración suaves.

 

1. Carga principal-Estructura de soporte

Este es el marco principal que soporta todas las cargas.

Vigas del cajón principal (1 o 2):Las vigas longitudinales primarias que abarcan toda la distancia entre los puntos de apoyo. Por lo general, están diseñados como dos fuertes y rígidos.vigas de cajahecho de acero de alta-resistencia. Este diseño proporciona una resistencia excepcional a la flexión y torsión bajo la inmensa carga de una viga de hormigón.

Patas/columnas de soporte delanteras:Las estructuras verticales en el extremo delantero del pórtico. Transfieren el peso de la máquina y la carga de la viga elevada.hacia el siguiente muellepara ser construido. Suelen ser de altura-ajustable.

Patas/columnas de soporte trasero:Las estructuras verticales en la parte trasera del pórtico. Ellos transfieren pesosobre el tablero del puente previamente construido. Son fundamentales para la estabilidad durante las operaciones de elevación.

Vigas transversales y refuerzos:Miembros horizontales y diagonales que conectan las dos vigas principales y las patas de apoyo. Garantizan que toda la estructura actúe como una unidad rígida, evitando la distorsión y manteniendo la estabilidad geométrica.

2. Sistema de elevación y manipulación

Este sistema realiza la elevación, el movimiento y la colocación de la viga de hormigón.

Carro elevador (cangrejo):La unidad que se desplaza por la parte superior de las vigas principales. Contiene la maquinaria de elevación.

Polipastos/Cabrestes:Potentes motores eléctricos o hidráulicos con cajas de cambios que enrollan los cables para levantar y bajar la carga. Por lo general, hay varios polipastos sincronizados para levantar juntos.

Cables y poleas de alambre:Cables de acero de alta-resistencia tendidos a través de un sistema de poleas para proporcionar la ventaja mecánica necesaria para levantar cientos de toneladas.

Viga separadora (marco de elevación):Un accesorio esencial que se conecta a la viga. Es una viga rígida que garantiza que la fuerza de elevación se aplique en los puntos de recogida designados-la viga, evitando tensiones de flexión dañinas en la viga de hormigón durante el levantamiento.

3. Sistema de propulsión (lanzamiento)

Este sistema permite que toda la máquina avance sola hasta el siguiente tramo.

Unidades de propulsión:Motores hidráulicos o motores eléctricos que proporcionan la potencia para mover el pórtico.

Ruedas o almohadillas deslizantes:Los componentes que realmente interactúan con la pista de lanzamiento o la plataforma. Algunos modelos usan ruedas-con neumáticos de goma, mientras que otros usan almohadillas deslizantes-de baja fricción.

Nariz de lanzamiento (en algunos modelos):Una extensión delantera temporal y liviana de las vigas principales que ayuda a guiar el proceso de lanzamiento y evita el vuelco excesivo.

4. Sistema de soporte y estabilidad

Estos componentes aseguran la máquina durante la elevación y el lanzamiento.

Dispositivos de anclaje:Abrazaderas hidráulicas o pasadores mecánicos que bloquean de forma segura las patas de soporte a las pilas del puente y al tablero. Este es un sistema de seguridad crítico que evita que el pórtico se mueva o vuelque.

Estabilizadores Horizontales:Gatos o vigas hidráulicas que proporcionan soporte lateral adicional a las patas, asegurando que permanezcan perfectamente verticales bajo carga.

Sistemas de elevación:Gatos hidráulicos integrados que se utilizan para-nivelar con precisión toda la estructura del pórtico sobre los soportes para garantizar que esté perfectamente horizontal antes del levantamiento.

5. Sistema de potencia y control

El "cerebro y sistema nervioso" de la máquina.

Unidad de potencia:Un gran grupo electrógeno diésel o un punto de conexión eléctrica que proporcione toda la energía necesaria para los polipastos, propulsión y controles.

Cabina del Operador:Una cabina-con clima controlado montada en el pórtico, que proporciona al operador una vista clara y alberga las consolas de control principales.

Sistema de control:Un sofisticado sistema computarizado que utiliza PLC (controladores lógicos programables) para gestionar todos los movimientos. Sus funciones clave incluyen:

Sincronización:Garantizar que todos los polipastos suban y bajen exactamente al mismo ritmo.

Control de movimiento:Gestionar la velocidad y precisión del movimiento del carro y del pórtico.

Control remoto inalámbrico:Permite al operador caminar junto a la viga para obtener una vista perfecta durante la crítica colocación y aterrizaje final.

Conjunto de sensores:

Indicadores de momento de carga (LMI):Controla constantemente el peso en el anzuelo.

Anemómetro:Mide la velocidad del viento y advierte o apaga las operaciones si se exceden los límites.

Inclinómetros:Vigilar el nivel del pórtico y de la viga.

Interruptores de límite:Evite que el carro o los polipastos se muevan más allá de su rango de desplazamiento seguro.

6. Sistemas de seguridad

Funciones integradas dedicadas a la prevención de accidentes.

Fallo-frenos seguros:Múltiples sistemas de frenado redundantes (mecánicos, hidráulicos) que se activan automáticamente si se pierde potencia.

Sistemas de parada de emergencia:Botones de parada de emergencia-de fácil acceso en la cabina y control remoto.

Sensores anticolisión:Evita que el carro choque con el extremo del pórtico o con otro carro.

Protección contra sobrecarga:El sistema de control no permitirá un levantamiento que exceda la capacidad nominal de la máquina.

 

 

 

 

Ventajas de utilizar una máquina de lanzamiento de vigas

El uso de un pórtico de lanzamiento ofrece grandes beneficios sobre los métodos tradicionales, como el uso de múltiples grúas móviles, lo que lo convierte en la opción preferida para proyectos modernos de carreteras elevadas.

1. Eficiencia y velocidad inigualables

Proceso de línea de ensamblaje-:La máquina crea un ciclo repetitivo y altamente eficiente: levantar, colocar, lanzar hacia adelante, repetir. Este enfoque sistemático acelera drásticamente los plazos de los proyectos.

Lanzamiento rápido:Su diseño autopropulsado-le permite pasar al siguiente tramo en cuestión de horas sin necesidad de desmontarlo, evitando el tiempo de inactividad asociado con la movilización y desmovilización de grúas grandes.

Construcción más rápida:Los proyectos pueden avanzar a un ritmo deun lapso cada pocos días, que es significativamente más rápido que otros métodos.

2. Seguridad mejorada

Operaciones terrestres reducidas:La mayor parte del trabajo se realiza por encima, minimizando la cantidad de personal y equipos que trabajan a nivel del suelo en la "zona de peligro" bajo cargas suspendidas.

Estabilidad inherente:La máquina está anclada de forma segura a los robustos pilares y la plataforma del puente, lo que la hace mucho menos susceptible a la inestabilidad causada por las condiciones del terreno (por ejemplo, suelo blando) que pueden afectar a las grúas móviles.

Sistemas Integrados de Seguridad:Las funciones-incorporadas, como protección contra sobrecargas, frenos automáticos, monitores de velocidad del viento y sistemas de anclaje, previenen activamente los accidentes.

3. Precisión y calidad superiores

Precisión milimétrica:La sincronización-controlada por computadora y las capacidades de micro-ajuste permiten la colocación precisa de las vigas sobre sus soportes de soporte. Esta precisión es fundamental para garantizar la alineación final de la plataforma y la suavidad de la carretera.

Ambiente controlado:El proceso de elevación y colocación está protegido de muchas variables que pueden afectar a los operadores de grúas, lo que genera resultados más consistentes y de mayor-calidad.

4. Mínima alteración del suelo e impacto ambiental

Obras desde arriba:La máquina requiere muy poco espacio en el suelo debajo de la alineación del puente. Esta es su ventaja más significativa para proyectos en:

Áreas Urbanas:Sobre carreteras, vías férreas o edificios existentes con mínima interrupción del tráfico.

Áreas ambientalmente sensibles:Sobre ríos, humedales o hábitats protegidos, reduciendo en gran medida la huella y el impacto en el ecosistema.

Terreno accidentado:Sobre valles profundos, desfiladeros o pendientes inestables donde el acceso terrestre para las grúas es difícil o peligroso.

5. Beneficios económicos (costo-efectividad)

Menores costos laborales:El proceso está altamente mecanizado y requiere un equipo más pequeño en comparación con la gestión de múltiples elevaciones con grúa.

Costos de alquiler reducidos:Si bien el coste de capital es elevado, elimina la necesidad de alquilar varias grúas móviles-de gran capacidad durante toda la duración del proyecto.

Programación predecible:La eficiencia y la velocidad conducen a plazos de proyecto más cortos, lo que reduce los gastos generales y los costos financieros.

6. Fiabilidad y resistencia a la intemperie

Diseñado para la tarea:A diferencia de las grúas-de uso general, estas máquinas están-diseñadas específicamente para esta aplicación específica, lo que genera una mayor confiabilidad y menos problemas operativos.

Mejor tolerancia al viento:Su perfil bajo y rígido y su anclaje seguro las hacen capaces de operar de manera segura en condiciones de viento más fuertes que las grandes grúas con pluma de celosía.

 

 

1. Viaductos largos y de varios tramos y autopistas elevadas

Esta es su aplicación más común. Cuanto más largo sea el proyecto (por ejemplo, kilómetros de viaducto continuo), más justificada económicamente será la máquina. Los ejemplos incluyen:

Autopistas urbanas a través de ciudades.

Caminos de acceso a los puentes principales.

Carreteras que atraviesan regiones planas y congestionadas donde construir a nivel no es una opción.

2. Construcción sobre infraestructura operativa

Sobre tráfico en vivo:Construir una nueva carretera sobre una carretera o vía férrea existente sin requerir un cierre completo.

Sobre ferrocarriles:La capacidad de trabajar con una intrusión mínima es esencial para las autoridades ferroviarias que no pueden permitir posesiones frecuentes (cierres de vías).

3. Construcción en terrenos desafiantes

Sobre el agua:Construcción de puentes sobre ríos, lagos o estuarios sin necesidad de grandes barcazas o grúas flotantes.

Sobre Valles y Gargantas:Donde el valle es profundo o las pendientes son inestables, proporcionando una plataforma de trabajo estable por encima del obstáculo.

4. Uso con vigas pre-fabricadas estandarizadas

La máquina es ideal para proyectos que utilizan elementos prefabricados-repetitivos como:

Vigas de hormigón pre-esforzado I-

Vigas en U de hormigón pre-pretensado-

Vigas cajón de hormigón pre-tensado

 

 

Procedimiento de producción para una máquina de construcción de puentes (BEM) de 160 toneladas

1. Fase de Definición y Diseño del Proyecto

Análisis de requisitos del cliente:Los ingenieros trabajan con el cliente para definir especificaciones precisas:

Capacidad de levantamiento:160 toneladas métricas (requisito principal).

Longitud del tramo:Longitud máxima del tramo que debe cubrir el BEM.

Geometría del puente:Curvatura, gradiente y-sección transversal del tablero del puente.

Tipo de viga:Vigas cajón segmentadas pre-fabricadas, vigas I-, vigas U-, etc.

Sistema de propulsión:Tipo de movimiento (rodante, deslizante, con o sin morro de lanzamiento).

Sistema de control:Nivel de automatización (manual, semi-automático, control remoto completo).

Condiciones del sitio:Cargas de viento, factores sísmicos y limitaciones de acceso.

Diseño de Ingeniería de Detalle:

Análisis Estructural:El análisis de elementos finitos (FEA) se realiza en las vigas principales, soportes y equipos de elevación para garantizar la integridad estructural bajo una carga total de 160 toneladas y factores dinámicos.

Diseño mecánico:Diseño de todos los componentes mecánicos: cabrestantes, polipastos, carros, sistemas hidráulicos, ruedas y cojinetes.

Diseño de sistemas eléctricos y de control:Diseño de distribución de energía, controles de motores, sensores (carga, alineación, viento) e interfaz del operador.

Dibujos y documentación:Creación de planos de fabricación detallados, lista de materiales (BOM) e instrucciones de montaje.

2. Adquisiciones y preparación de materiales

Obtención de materiales:Adquisición de materias primas según la BOM:

Tes principales:Placas de acero de alta-resistencia (p. ej., ASTM A572 Gr. 50 o equivalente).

Componentes:Cables de acero, ganchos, poleas, cilindros hidráulicos, válvulas, mangueras, motores, engranajes y componentes eléctricos de alta-calidad certificados de proveedores aprobados.

Sujetadores:Pernos, tuercas y arandelas de alta-tensión.

Pruebas de materiales:Los materiales entrantes se inspeccionan para obtener certificación (Certificados de prueba de fábrica - MTC) y se someten a pruebas como pruebas ultrasónicas (UT) para placas de acero para detectar fallas internas.

3. Fase de fabricación y fabricación

Corte y perfilado:

Las placas de acero se cortan a medida mediante máquinas de corte por plasma CNC o por oxicorte-para mayor precisión.

La perforación de los orificios de los pernos se realiza mediante perforadoras CNC para garantizar una alineación perfecta.

Conformado y doblado:

Las placas para secciones curvas (por ejemplo, sobre patas de soporte o conectores) se doblan utilizando máquinas laminadoras de placas o plegadoras.

Soldadura y ensamblaje de sub{0}}componentes:

Vigas principales:Las placas se sueldan entre sí para formar las secciones de caja o armadura de las vigas longitudinales principales. Este es un proceso crítico.

Procedimiento de soldadura:Los soldadores calificados siguen una Especificación de procedimiento de soldadura (WPS). Todas las soldaduras críticas se prueban de forma no-destructiva (NDT) mediantePruebas de partículas magnéticas (MT)oPrueba de tinte penetrante (PT)para defectos superficiales yPruebas ultrasónicas (UT)oPruebas Radiográficas (RT)por defectos internos.

Patas/Marcos de Apoyo:Fabricación de los soportes delantero y trasero que soportan el peso de la máquina sobre la pila del puente.

Pórtico/carro de elevación:Fabricación del sistema de viga transversal-y carro que se desplaza lateralmente y alberga los cabrestantes.

Post-Tratamiento de soldadura:

Las costuras de soldadura están rectificadas y lisas.

Los componentes estructurales críticos pueden aliviarse-la tensión en un horno de tratamiento térmico para eliminar las tensiones residuales de la soldadura.

Preparación y pintura de superficies:

Todos los componentes se chorrean-según el estándar SA 2.5 para eliminar el óxido y las incrustaciones y crear un perfil para la adhesión de la pintura.

Se aplica una capa de imprimación inmediatamente después del granallado para evitar la corrosión.

Se aplican capas intermedias y superiores de pintura-industrial- de alto espesor. La codificación de colores por motivos de seguridad y estética se realiza según las especificaciones.

4. Sub-ensamblaje y pre-ensamblaje

Los componentes mecánicos se ensamblan en unidades más pequeñas:

Montaje del cabrestante:Montaje de tambores de cabrestante, motores, cajas de cambios y frenos en un bastidor base.

Unidad de energía hidráulica (HPU):Montaje de bomba hidráulica, depósito, filtros y válvulas sobre patín.

Montaje del carro:Montaje de ruedas, motores de accionamiento y unidad de elevación principal en el bastidor del carro.

Montaje del panel eléctrico:Cableado de PLC, variadores de frecuencia (VFD), disyuntores y controladores en un panel de control.

5. Pruebas de aceptación en fábrica (FAT)

Este es un paso crucial para verificar el rendimiento y la seguridad antes del desmontaje para el envío.

Verificación dimensional:Verificación de todas las dimensiones críticas frente a los dibujos.

Inspección visual:Inspección de todas las soldaduras, pintura y conexiones mecánicas.

Pruebas funcionales (sin-carga):

Pruebe todos los movimientos: desplazamiento del carro, elevación/descenso del polipasto, propulsión del pórtico principal. Verifique el buen funcionamiento, la funcionalidad del interruptor de límite y las paradas de emergencia.

Pruebe el sistema hidráulico en busca de fugas y presión correcta.

Pruebas de carga: (La prueba más crítica para un BEM de 160 toneladas)

Prueba de carga estática:El sistema de elevación (polipasto, carro, vigas) está sometido a una carga25% sobre su capacidad nominal(es decir, 200 toneladas). La carga se levanta, se mantiene suspendida durante un período (por ejemplo, de 10 a 15 minutos) y se inspecciona cuidadosamente para detectar cualquier deformación, deflexión o problema.

Prueba de carga dinámica:El sistema se prueba en110% de la capacidad nominal(176 toneladas). La carga se levanta y se mueve en todo el rango de operación para simular las condiciones de trabajo.

Las pruebas de carga se realizan utilizando células de carga calibradas y pesas de prueba certificadas (a menudo bloques de hormigón).

6. Desmontaje, embalaje y envío

Después de pasar el FAT, la máquina se desmonta sistemáticamente en módulos transportables.

Los componentes se empaquetan cuidadosamente para evitar daños durante el transporte. Los puntos de elevación están claramente marcados.

Todos los puertos hidráulicos y conectores eléctricos expuestos están sellados.

Se crea una lista de embalaje detallada para cada contenedor o envío.

7. Montaje y puesta en servicio en el sitio (a menudo supervisado por el fabricante)

Preparación del sitio:Revisión de cimentaciones en la pila del puente, asegurando un área de trabajo nivelada y estable.

Erección:Utilizando grúas móviles, los componentes principales se montan en orden inverso al desmontaje.

Nueva-conexión:Todas las mangueras hidráulicas, cables eléctricos y pernos estructurales se reconectan y se aprietan según las especificaciones.

Puesta en marcha del sitio:

Nueva-prueba de todos los sistemas de seguridad e interruptores de límite.

una finalprueba de cargaa menudo se realiza en-el sitio con el cliente presente, normalmente al 100 % (160 T) y a veces al 125 % (200 T) de capacidad, utilizando las vigas del puente reales o pesos de prueba para verificar que todo funcione correctamente en su posición final.

Se brinda capacitación de operador y mantenimiento al equipo del cliente.

8. Entrega de documentación

El proyecto finaliza con la entrega de toda la documentación final, incluyendo:

Dibujos-como se construyeron

Cálculos de diseño

Certificados de materiales y soldaduras (informes NDT)

Informes de pruebas de carga y FAT

Manuales de operación y mantenimiento de equipos.

Lista de repuestos

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La empresa ha instalado una plataforma inteligente de gestión de equipos, y ha instalado 310 conjuntos (sets) de robots de manipulación y soldadura. Una vez finalizado el plan, habrá más de 500 conjuntos (conjuntos) y la tasa de conexión en red de equipos alcanzará el 95%.. 32 se han puesto en uso líneas de soldadura, se planea instalar 50 y la tasa de automatización de toda la línea de productos ha alcanzado el 85%.

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