カウンターウェイトブリッジランチャーマシン

 

「カウンターウェイト」は、この方法を長いスパンで可能にする重要な機能です。これにより、機械が橋脚のはるか前方に新しいセグメントを配置するときに生じる大きなカンチレバーの力のバランスがとれます。

 

 

カウンターウェイトブリッジ発射機の技術仕様

ドキュメントのバージョン: 1.0
日付：2023年10月26日

1.0 はじめにと目的

カウンターウェイト橋発射機 (CBLM) は、発射機首または発射ガントリーとも呼ばれ、橋の上部構造 (デッキ/桁) を段階的に発射するために使用される特殊なエンジニアリング システムです。この方法では、橋台の後ろの静止領域に橋の連続セグメントを構築し、スパン全体に水平に「発射」します。

カウンタウェイト システムの主な目的は、発射プロセス中の上部構造におけるカンチレバーのモーメントを最小限に抑え、それによって必要な材料強度を軽減し、より長いスパン機能を可能にすることです。

2.0 システム概要

CBLM システムは通常、次の主要コンポーネントで構成されます。

機首の起動:最初の橋セグメントの前面に取り付けられた軽量の鋼製トラスまたはフレーム。

カウンタウェイトユニット:橋の後部にある構成可能なシステムで、必要な下向きの力を提供します。

進水ジャッキ / 油圧プッシュプル システム:{0}主な推進機構。

滑り軸受 / PTFE パッド:橋が滑る低摩擦表面。-

一時的なサポート/橋脚:中間サポートにはガイド装置が装備されています。

中央制御システム:同期化された自動化された操作用。

3.0 詳細な技術仕様

3.1 一般的なパフォーマンスパラメータ

最大進水能力（橋梁甲板重量）：500 ～ 12,000 トン (プロジェクトごとにカスタマイズ可能)

最大発射長さ:50 ～ 500 メートル (プロジェクトごとにカスタマイズ可能)

一般的な発射サイクル速度:時速5～20メートル

打ち上げ時の最大傾斜/勾配: ±5%

最小水平曲線半径:500 メートル (より狭い半径用に設計可能)

3.2 カウンタウェイトシステム

タイプ：モジュール式の調整可能なコンクリート ブロックまたは油圧制御のバラスト システム。{0}

カウンタウェイト容量:進水および工学設計の段階に応じて、進水橋の総重量の 20% から 60% まで調整可能。

コントロール：カウンタウェイト効果は、モジュールの追加/削除、または制御された油圧によって動的に調整して、最適なバランスと曲げモーメントを維持できます。

3.3 機首の起動

構造：高強度鋼トラスまたは箱桁の設計。-

長さ：通常、主橋スパンの 55% ～ 65% が進水されます。

繋がり：進水後に簡単に取り外しできるように、ピン-が艦橋甲板の前部に接続されています。

重さ：剛性を維持しながら可能な限り軽量になるように設計されており、多くの場合、一般的なブリッジ セグメントの重量の 10 ～ 15% です。

3.4 推進システム

タイプ：コンピュータ-制御の同期油圧ジャッキ システム。

動作原理:周期的なグリップと押し込みを使用した「プッシュ-プル」または「インクリメンタルローンチ」。

ジャッキステーションの数:発射橋台に 1 つの主ステーション。非常に長い橋の場合は二次ステーションも可能。

総推力：2,000 kN ～ 20,000 kN (カスタマイズ可能)。

サイクルあたりのストローク:200mmから1000mmまで。

油圧:350 Bar (標準)、最大 700 Bar (高圧システム)。-

3.5 ガイドとスライドシステム

滑り軸受:ポリテトラフルオロエチレン (PTFE) パッド付きのステンレス鋼プレート。摩擦係数: ~1-2%。

横方向ガイドローラー:一時的な橋脚に取り付けられた調整可能な垂直ローラーにより、横方向の位置合わせを制御します (公差 ±10 mm)。

垂直配置ジャック:一時的なサポート上の油圧ジャッキにより、発射時にデッキの高さを微調整できます。{0}

3.6 制御および監視システム

コントロールの種類:手動オーバーライド機能を備えた完全に自動化されたプログラマブル ロジック コントローラー (PLC)。

同期:すべての油圧ジャッキはストロークの±2 mm以内で同期します。

モニタリングパラメータ:

-リアルタイムの油圧と推力。

ストロークの長さとサイクルごとの前進量。

デッキの位置調整 (レーザー誘導または GPS)。

発進機首と艦橋甲板の重要な部材にかかる応力と緊張。

カウンターウェイト負荷。

安全インターロック:過負荷、位置ずれ、またはシステム障害が発生した場合は、自動的にシャットダウンします。

3.7 構造用鋼部品

設計コード:AISC、EN 1993、または同等のものに準拠。

鋼グレード:高強度、低合金鋼-（S355、S460、A572 Gr. 50など）。

安全率:最大設計荷重下での降伏強度の最小値は 2.0、極限強度の最小値は 3.0。

3.8 電源供給

一次電源:380V / 50Hz / 3 相または 480V / 60Hz / 3 相。

総設​​置電力:150 kVA ～ 500 kVA (システムのサイズによって異なります)。

バックアップ：重要な運用のためのディーゼル発電機のバックアップ。

4.0 設計負荷と考慮事項

死荷重:機械と橋床版の自重。{0}}

活荷重:建設荷重、打ち上げ時の衝撃。

風荷重:動作中は最大 65 km/h、収納状態では 120 km/h の風速に耐えるように設計されています。

動的荷重:打ち上げサイクルの開始/停止中に考慮されます。

地震荷重:プロジェクト固有のサイト要件に応じて-。

5.0 安全機能

複数の場所にある緊急停止ボタン。

すべての重要な油圧シリンダーに冗長負荷保持バルブを-搭載。

油圧システムの過圧リリーフ バルブ。-

-滑り止めプラットフォーム、ガードレール、アクセスはしご。

停電時の自動ブレーキシステム。

6.0 設置、操作、および解体

インストール:組立は専門スタッフが移動式クレーンを使用して行います。通常の期間: 2 ～ 4 週間。

手術：5 ～ 8 人の訓練を受けた要員 (監督者、オペレーター、整備士、電気技師) のチームが必要です。

解体：勃起プロセスを系統的に逆に行います。すべての主要コンポーネントは、簡単に分解して輸送できるように設計されています。

7.0 プロジェクト-固有のカスタマイズ

この仕様は一般的なガイドラインです。カウンターウェイト ブリッジ発射機の最終設計は、以下に基づいてカスタマイズされます。

橋の形状 (支間長、曲率、勾配)。

上部構造のタイプ（プレキャストセグメント、場所打ち-、鋼箱桁など）。

打ち上げの総重量と長さ。

サイトの制約とアクセス。

 

 

 

主要な設計パラメータと性能仕様

パラメータ	仕様
吊上能力（桁あたり）	120トン
最大スパン (桟橋間)	50 メートル (標準)、最大 60 メートルまでカスタマイズ可能
最小曲線半径	2,000 メートル (より狭い半径用に設計可能)
最大サポートグレード	±4%
昇降ホイスト	メインホイスト 2 台 (通常、それぞれ 120 トンの容量)
ホイスト上昇速度	0～5m/min（可変速度制御）
トロリー走行速度	0～10m/min（可変速度制御）
メインビーム発射速度	0～5m/min（可変速度制御）
マシンの自己推進速度-	0～5m/min（可変速度制御）
制御システム	すべての動作の周波数制御を備えた集中型 PLC。リモコン操作。
電源	380V / 50Hz / 3 相 (またはプロジェクト要件による)

 

 

1. 機首の起動

機首は、最初の橋セグメントの前部に取り付けられた一時的な軽量の鋼製トラスまたはフレームです。

関数：橋床版が 1 つの橋脚から次の橋脚に伸びるときに発生するカンチレバーのモーメント (曲げ力) を軽減します。これがなければ、橋の前面が垂れ下がったり壊れたりするでしょう。

主な特徴:

軽量スチール構造:必要な剛性を備えながら、可能な限り軽量になるように設計されています。

可変長さと硬さ:長さは通常、メイン スパンの 60 ～ 70% です。硬さも調整できる場合もあります。

ブリッジデッキへの接続:ブリッジの先頭セグメントにしっかりとボルトまたはピンで固定されています。

2. 仮設支柱・橋脚

これらは、橋が完成するときに橋をガイドし、サポートする構造物です。

中間の仮設橋脚（または支柱）：常設橋脚間のスパンが長すぎる場合に使用されます。これらは、過度のたわみを防ぐための一時的な鋼製またはコンクリート製の塔です。

進水桁/ノーズサポートトラス:一部のシステムでは、巨大な支持トラスが橋台から伸びており、橋と発射装置自体の重量を支えています。これは、非常に長時間または大量の起動の場合によく発生します。

ガイド構造:橋脚の上部に一時的なブレースまたはローラーを設置して、進水中に橋床が横方向に整列した状態を維持できるようにします。

3. 発射ジャッキ/駆動システム (「機械」の心臓部)

これは、巨大な橋の構造を動かすための推力を提供する中核となる機械システムです。

関数：正確な制御で橋床を段階的に前方に押したり引いたりします。

主要なコンポーネント:

油圧ジャッキ (サイクリック発射):最も一般的なシステム。 「2-前進-、1-後退-」サイクルを使用します。

リフティングジャッキ (または垂直ジャッキ):ブリッジデッキをベアリングから少し持ち上げます。

ランチングジャッキ (または水平/プッシュジャッキ):デッキ全体を 1 ストローク前方に押します (例: 500 ～ 1000 mm)。

リフティングジャッキの格納:デッキをベアリングの上に下げます。

ジャックリトラクトの起動:ジャッキは開始位置に戻り、次のプッシュに備えてデッキを掴みます。

クライミング ジャッキ / セルフロック ジャッキ-（連続動作）:「歩行」メカニズムを使用した、より現代的なシステム。

これらのジャッキには 2 セットのジョー (ウェッジまたはクランプ) があり、1 つは固定、もう 1 つはスライドです。

特別に設計されたグリップを備えています。発射ロッドまたは強力な鋼より線。

スライドジョーと固定ジョーのグリップとストロークを交互に切り替えることで、スムーズで連続的な引っ張り動作を実現します。

発射ロッド/ストランド:ジャッキを通る高張力鋼棒またはケーブル。-ジャッキはこれらのロッドを掴んでブリッジを前方に引っ張ります。橋の前面または甲板内に固定されています。

中央制御ユニットと油圧パワーパック:手術の脳と筋肉。すべてのジャックを同期させて、完全に水平で制御された発射を保証し、ねじれや詰まりを防ぎます。

4. 軸受と摺動面

これらのコンポーネントは膨大な摩擦を管理し、可動橋と固定支持体の間で荷重を伝達します。

仮滑り軸受：

PTFE (テフロン) パッド:これらをスライドさせますステンレス(SS)プレート。 PTFEは摩擦係数が極めて低いため、滑りが可能です。

PTFE を使用したエラストマーパッド:ゴムの荷重分散と PTFE の低摩擦を組み合わせます。

永久ベアリング:ブリッジが最終位置に配置されると、一時的な滑り軸受は交換されるか、熱による膨張と収縮を許容する永久的な軸受システム (ポット軸受、球面軸受など) に再構成されます。

 

 

 

 

1. 技術的およびエンジニアリング上の利点

アクセスできない地形での建設を可能にします:これがその最大の利点です。深い谷、広い川、交通量の多い高速道路、現役の鉄道路線、環境に敏感な地域に橋を架けることができます。地上の足場や基礎工事は必要ありません。{0}これにより、大規模な混乱や、これらの場所に一時的なサポートを構築することに伴う高いリスクが排除されます。

長いスパンと高所に優れています:この機械は、大型で重いプレキャスト セグメントを長距離かつ高所に打ち上げるために特別に設計されており、従来のクレーンや方法では非現実的、安全ではない、または法外に高価な場合があります。{0}

制御された正確な発射プロセス:作業全体は高度に機械化され、制御されています。油圧ジャッキは滑らかな段階的な動きを提供し、ブリッジセグメントの正確な位置合わせを可能にします。カウンタウェイト システムにより、プロセス全体の安定性が保証されます。

複雑なジオメトリの処理:これらの機械の高度なバージョンでは、水平曲線 (曲線状の線形) や大幅な勾配を備えた橋を建設できるため、地形の要求を満たす橋梁設計の柔軟性が得られます。

2. 経済的およびプロジェクト管理上の利点

建設速度の向上:機械がセットアップされ、セグメント プレハブ ヤードが稼働すると、従来の現場での方法と比較して、立ち上げプロセスが非常に迅速になります。{0}}これにより、プロジェクト全体のタイムラインが大幅に短縮されます。

-反復スパンの費用対効果:同じような長さと設計の複数のスパンを持つプロジェクト (高速道路や鉄道の高架橋など) では、この方法は非常に経済的になります。このプロセスは反復的な性質を持っているため、労働力、機器の使用、材料調達の最適化が可能になります。

人件費の削減:このプロセスは高度に機械化されており、大規模な型枠や鋳造作業と比較して、現場で必要な作業員は少人数で済みます。{0}労働力はセグメントの製造、機械の操作、精度のチェックに集中します。

3. 安全性と環境上の利点

安全性の強化:開けた高さや深い落差での作業を最小限または排除し、仮設構造物の下に作業員がいる必要性を減らすことで、全体的な安全リスクが大幅に軽減されます。作業プラットフォームは主に、すでに構築されたデッキと発射機自体にあります。-

環境への影響を最小限に抑えます:橋の下のエリアでは大規模な整地、アクセス道路、または基礎工事のための大きな基礎が必要ないため、環境フットプリントが大幅に小さくなります。これは、湿地、森林、野生動物の生息地など、生態学的に敏感な地域では非常に重要です。

既存のインフラストラクチャへの中断を最小限に抑えます:稼働中の道路、鉄道、水路上の建設は、下の交通をほとんどまたはまったく中断することなく進めることができます。これは都市部や工業地帯にとって大きなメリットであり、費用のかかる迂回路や交通管理を回避できます。

4. 品質と構造上の利点

高品質、工場製-セグメント:橋のセグメントは通常、管理されたヤード環境で事前に鋳造されます。{0}これにより、地面より高い場所にコンクリートを打設する場合に比べて、コンクリート、鉄筋の配置、硬化条件の品質管理をより厳密に管理できます。--

材料の効率的な使用:この工法では多くの場合、材料の使用効率が高いプレストレスト コンクリート セグメントが使用され、軽量でありながらより強力なデッキ構造が実現します。{0}

 

 

理想的なアプリケーションと例

この方法は、特定の困難なシナリオのために選択されます。

渓谷と峡谷:地面にアクセスできない、または基礎工事をするには深すぎる場所 (山間部の橋など)。

水路:幅の広い川、航路、または河口上では、河床から一時的な支持物を構築するのは費用がかかるか、航行に支障をきたす可能性があります。

既存のインフラストラクチャ:下の交通を妨げることなく高速道路や鉄道に橋を架けるとき。

高い橋:高さのせいで従来の足場が実用的でなく危険な場所。

有名な例この原理を使用して建設された橋には次のようなものがあります。

リオ・ニテロイ橋 (ブラジル):最も有名なアプリケーションの 1 つ。

スカイウェイブリッジ (フロリダ州、米国):そのプレキャスト セグメントは、同様のバランスのとれたカンチレバー法を使用して組み立てられました。

多くの近代的な高架橋ヨーロッパとアジアの高速道路向け。

 

 

 

カウンターウェイトブリッジ発射機（BLM）の製作手順

文書管理:

手続きID:PP-BLM-001

リビジョン： 1.0

日付：[発行日]

1.0 目的と範囲

1.1 目的:
カウンターウェイトブリッジ発射機の製造、組み立て、テスト、出荷準備の体系的な手順を定義する。これにより、最終製品がプレキャスト橋セグメントの立ち上げに関するすべての設計仕様、品質基準、安全要件を満たしていることが保証されます。

1.2 範囲:
この手順は、原材料の受領から BLM の最終発送までのすべての活動をカバーします。これには次のものが含まれます。

資材管理

鉄鋼加工

重要なコンポーネントの機械加工

分科会と総会

機械および油圧システムの設置

電気および制御システムの統合

工場受け入れテスト (FAT)

表面処理と塗装

解体・梱包・発送

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2.0 カウンタウェイト BLM の主要コンポーネント

最終製品を理解することは、生産プロセスにとって非常に重要です。主なサブシステムは次のとおりです。

主トラス/主桁:隙間にまたがってセグメントを支える主要な耐荷重構造。{0}

フロントサポート（ノーズ）：トラス前面の片持ち梁部分。

リアサポートとカウンターウェイトフレーム:カウンターウェイトブロックを保持する後部の構造。

ガントリー/トロリーの起動:トラスの上部に沿ってセグメントを輸送する移動ユニット。

油圧システム:機械 (シリンダー、ポンプ、バルブ、ホース) を持ち上げ、起動し、調整するための動力を提供します。

電気および制御システム:モーター、センサー、PLC、および正確な制御のための運転室が含まれています。

サポートシステム:歩道、はしご、安全レール、照明。

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3.0 詳細な製造手順

フェーズ 1: エンジニアリングと計画

デザインの最終決定:詳細なエンジニアリング図面、部品表 (BOM)、および油圧/電気回路図が完成し、承認されます。

調達計画:必要なすべての材料 (鋼板、セクション、ベアリング、油圧部品、電気部品) が特定され、調達が開始されます。

プロセス計画:製造順序、溶接手順、品質検査計画を確立します。

フェーズ 2: 材料の調達と検査

資材受領書:原材料（形鋼、板材等）を受け入れ、伐採します。

受入検査:材料は、製造証明書や発注書と照合して、グレード、寸法、表面の欠陥が検査されます。不適合物質は隔離されます。-

フェーズ 3: 鋼材の製造

マーキングとカット:

材料の使用を最適化するために、鋼板と断面はネスティング図面に従ってマークされています。

切断は、CNC プラズマ / 酸素燃料カッターまたは鋸を使用して高精度に実行されます。{0}

成形と曲げ:

曲率が必要なプレート（ガセット、カスタムブラケットなど）は、プレスブレーキまたはローリングマシンを使用して成形されます。

溶接とサブアセンブリ-:

コンポーネントは、寸法精度を確保するために治具や固定具を使用して取り付けられます。{0}

溶接は、承認された手順 (SMAW、GMAW、SAW) を使用して認定溶接工によって実行されます。主要な溶接部は 100% 目視検査されます。

トラス弦材、対角材、ガントリー フレームなどのサブアセンブリが作成されます。{0}

ストレス解消 (必要な場合):

重要な厚肉コンポーネントの場合、残留応力を軽減するために溶接後熱処理（PWHT）が適用される場合があります。-

フェーズ 4: 重要なコンポーネントの機械加工

コンポーネント:ピボット ピン、ベアリング シート、メイン トラスとガントリーの接続インターフェイス。

プロセス：機械加工は CNC 旋盤やフライス盤で行われ、設計どおりの厳しい公差と優れた表面仕上げを実現します。

フェーズ 5: 総会 (工場内)

組立エリアのセットアップ:清潔で水平で広々とした組立エリアが用意されています。

トラスアセンブリ:サブ組み立てされたトラス セクションを位置合わせしてボルト締めまたは溶接して、全長のメイン トラスを形成します。-アライメントはレーザーレベルとセオドライトを使用して厳密にチェックされます。

サポート構造アセンブリ:フロントノーズとリアカウンタウェイトフレームが組み立てられ、メイントラスに接続されます。

機械システムの設置:

発射ガントリー/トロリーが組み立てられ、その車輪/軌道が取り付けられます。

昇降ビームとウインチがガントリーに取り付けられています。

油圧システムの設置:

油圧シリンダー（昇降用、発射用、バランス用）を搭載しています。

油圧パワーユニット（HPU）、バルブ、マニホールド、配管・ホースが取り付けられています。システムには指定された作動油が充填されています。

フェーズ 6: 電気および制御システムの統合

キャビネットの設置:制御盤、PLCキャビネット、可変周波数ドライブ(VFD)が搭載されています。

配線：すべてのセンサー (リミット スイッチ、LVDT、圧力トランスデューサー)、モーター、およびアクチュエーターは、回路図に従って制御キャビネットに配線されています。

オペレーターキャビン:キャビンが設置され、すべての制御インターフェイス (ジョイスティック、HMI タッチスクリーン、非常停止) が接続され、テストされます。

フェーズ 7: 工場受け入れテスト (FAT)
これは、出荷のために分解する前に性能を検証するための重要な段階です。

視覚的および寸法検査:すべてのコンポーネントが正しく取り付けられており、寸法が完成図と一致していることを確認します。-

油圧システムテスト:

すべての接続部に漏れがないか確認してください。

すべてのシリンダーが完全に伸びているか、完全に縮んでいるかテストします。

システムの圧力設定とリリーフバルブの機能を確認します。

機能テスト (無負荷):

発射ガントリーを操作します。トラスの全長にわたって発射ガントリーを横断します。

すべてのウインチと昇降機構をテストします。

すべての安全リミットスイッチと緊急停止回路をテストします。

負荷テスト (シミュレート):

校正済みのロードセルまたはテスト分銅を使用して、模擬荷重 (通常は定格使用荷重の 125%) をリフティング システムに適用します。

主トラスのたわみを測定し、理論値と比較します。

制御システムテスト:

運転室からすべての機能を確認します。

インターロックと安全プロトコルをテストします (たとえば、負荷がサポートされていない場合、ガントリーは移動できません)。

フェーズ8: 表面処理と塗装

表面の準備:FAT の後、指定された基準 (Sa 2.5 など) までの研磨ブラスト (ショット ブラストなど) を使用して、構造全体から錆、ミル スケール、および汚染物質が除去されます。

絵画：多層塗装システム（プライマー、中塗り、上塗り）が技術仕様に従って塗布され、適切な乾燥膜厚（DFT）が確保されます。-

フェーズ 9: 分解、マーキング、および梱包

体系的な解体:BLM は、現場の建設とは逆の順序で慎重に解体されます。この順序は、サイトの再組み立て時間を最小限に抑えるように計画されています。

コンポーネントのマーキング:すべての部品には、一般配置図と組立図に対応する固有のタグ番号が付けられています。

包装:

油圧コンポーネントと電気パネルは湿気や埃から密閉されています。

機械加工された表面とネジ山にはグリースが塗布され、保護されています。

構造部材は束ねられ、海上でも陸路でも輸送できるように固定されています。{0}{1}

フェーズ 10: 文書化と発送

最終ドキュメント:以下を含む完全な書類が準備されます。

完成図-

溶接証明書

材料証明書

油圧回路図

電気回路図と PLC プログラム

FATレポート

操作および保守マニュアル

急送：梱包されたコンポーネントはトラックまたは輸送用コンテナに積み込まれ、プロジェクト現場に発送されます。

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4.0 品質管理と安全性

品質管理:検査およびテスト計画 (ITP) はすべての段階で実行されます。すべての検査は文書化されます。

安全性：すべての製造および組立作業は、火気作業の許可、PPE の使用、電気および油圧試験中の LOTO (ロックアウト-タグアウト) 手順などの厳格な作業場安全プロトコルに準拠します。

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5.0 結論

この手順により、カウンターウェイト橋発射機が最高の品質、安全性、性能基準に従って製造されることが保証され、橋梁建設プロジェクトに信頼性が高く効率的なソリューションが提供されます。

 

 

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同社はインテリジェントな機器管理プラットフォームを導入し、ハンドリングロボットと溶接ロボットを310セット（セット）導入した。計画完了後、セット数は500セットを超え、設備のネットワーク化率は95％に達する予定です. 32溶接ラインはすでに稼働しており、50台設置予定で、製品ライン全体の自動化率は85％に達します。

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