一种高可靠性高效人行支架安装小车

黄杰良

（中铁十二局集团第七工程有限公司，湖南 长沙 410000）

1 工程概况

黄大铁路线全程有近5000吨人行道支架需要安装，人行道支架与梁体采用螺栓连接，桥梁预制时采用预埋T型钢，安装时用螺栓将支架与T型钢栓接成整体。螺栓孔径较螺栓大1mm，对T型钢预埋位置、支架螺栓孔加工精度及支架成型精度要求较高。传统安装方式如图1，是焊接简易站人吊篮，两个工人在吊篮中施工，一个工人递送物料，一个工人操作简易起重吊杆，吊篮都是用钢筋焊接的简易装置，安装危险性较高，吊篮脱落发生工伤甚至人员性命的情况易发生。这种普通的施工方式效率较低，安装人员劳动强度大。因此，采用传统的安装方式显然无法满足工期的需求。本文主要介绍采用了一种新设计的高性能高可靠性铁路桥梁人行道支架安装小车及其在本项目上的运用如图2。

图1 铁路桥梁人行道图支架传统安装方式

图2 铁路桥梁人行道 支架传统安装工具

1.1 人行道支架施工方案简介

人行道支架是承托人行道板的承重结构，由横梁、斜撑和竖向连接角钢三部分组成，并藉预埋在梁体挡砟墙内的螺栓而安装在梁体外侧。横梁端部设置立柱，立柱由纵向角钢扶手和圆钢连接形成防护栏杆。其构造见图3。横梁采用双角钢，其一支与立柱连接，另一支在其端部弯成 90°以挡护人行道板；斜撑连接于竖向角钢和横梁之间，与其形成稳定的三角支撑结构；竖向连接角钢既是人行道支架的组成部分，又是将人行道支架固定于挡砟墙上的连接构件。一般情况下，竖向连接角钢与横梁用同一根角钢弯制而成。

图3 角钢支架人行道( 单位: mm)

1.2 人行道支架安装小车设计方案

人行支架安装小车主要由吊篮，行走机构，配重及蓄电池和起吊装置四部分组成，设计图如图4所示。

图4

2 行走油缸

（1）部件1吊篮为推拉式护栏，吊篮采用30的方管焊接而成，推拉式护栏设置在走行的后方，为单侧推拉式结构，当从一个已安装好工位向下一个工位移动时，只需将单侧护栏向外推出，即可避免护栏和已安装后的人行道支架干涉。吊篮内部设置有一定宽度的人行通道，方便安装完毕后工人的移动，避免了传统作业方式中工位移动时一侧操作人员需要从吊篮爬出而影响安装效率的情况。

（2）部件2安装小车行走机构，通过一个行走油缸5带着的夹具夹到挡砟墙上作为支点实现小车的行走。行走到位后，防止因强度不足或者其他不可控因素的干扰，通过工人转动机械锁止机构的手轮，将安装小车位置锁住，多点受力保证平衡从而二次保证施工安全。

（3）部件3为配重及电池装置，为防止因吊篮的质量大于内侧的质量而发生侧翻所加的配重装置，配重的质量可以自行调节，由于一般有两个工作人员在吊篮内施工，加上焊接方管组成吊篮的质量，所以配重一般选择400kg左右。

（4）部件4为起吊装置，通过装在起重支架尾部的电机实现自动起升和下降，在施工过程中通过吊钩钩住支架及步行板，减轻操作人员的工作负重，通过连接螺栓完成安装过程。避免了传统工作中人力搬运支架的过程，节省了大量时间，提高了效率。

3 人行支架安装小车施工步骤

基本安装施工步骤如下：（1）将吊篮、行走装置、配重及蓄电池装置以及起吊装置各个部件运输至施工场地并在场地按要求组装好安装小车。（2）检查好配重以及机械锁止机构卡紧装置是否安全可靠。（3）通过起重装置上的吊钩吊起人行道支架，工作人员再连接好螺栓固定。（4）安装好螺栓，检查无松动后，推动打开推拉式护栏，工作人员再通过挂篮间通道移动到前方，准备下一个工作位置的安装。（5）推动或选择自由驱动小车整体前进到下个工作位置。（6）重复以上步骤进入下一个循环。

4 人行道支架安装小车的特点及使用范围

通过这次人行支架安装小车在本工程中的工作情况，对其安全性、高效性、成本方面和使用情况及特点进行了分析对比。

（1）安全性。人行支架安装小车采用了方钢结构的吊篮部件焊接而成，通过配重平衡重量，再通过机械锁止机构进行固定，相比传统机械直接用安全绳吊起工作人员或者不加配重直接进行施工作业来讲，安全性大大提高，而且在栏杆和安全绳的双重保护下，可以保证施工人员安全，杜绝安全事故发生。

表1

（2）高效率。相比于传统的安装机械，首先传统机械无法运动，每一个工作位置都需要卡紧后将工作人员通过安全绳吊下去进行工作，等完成这个工位后再移动到下一个位置，每一个位置都需要工作人员爬上桥梁再吊下去过程的往复，浪费了大量的时间。而此装置是具有自行走功能的人行道支架安装小车，省去了移动小车和工作人员往复上下的过程，效率提高了近3倍。

（3）经济性分析。与传统的安装机械相比，采用人行道支架安装小车进行施工，可以帮助业主降低安装工人数量，并显著提高工作效率，平均下来每个人行支架的安装成本只有传统的1/4，其与传统简陋安装方式相比，不仅安全性提高，并且经济效果明显。经济性对比见表1。

（4）使用情况和特点。人行道支架小车部件较小，方便在铁路上安装和运输，只需要拼接一次，就可以在桥梁上连续使用。完成一个工作位置后，可以自行移动或电力驱动至下一个工作位置，与传统安装机械相比，不需要在每个工作位置进行拆装，省去了人工搬运的步骤，一次推进代替了人工搬运和工作人员的移动，大大节省了时间，而且吊篮部分和安全绳提高了安全系数。通过起吊装置在工作时钩住人行支架或者步行板，大大减轻了工作人员的负重，节省了劳动力。人行支架小车的优点：①操作简单，对劳动力要求变低。②部件组成部分较小，便于拼装和拆卸，适合在桥梁上工作。③相比传统安装机械，增加了走行机构，减少了反复拼装固定的时间，大大提高了工作效率。④增加了吊篮设备，且采用结构提高了安全系数。人行道支架小车的缺点：行走时道渣因素不确定，个别区段需要人工清理道渣。

5 结语

铁路桥梁人行道支架安装小车在原有的机械上进行了改进，大大提高了安全系数和工作效率，减低了劳动强度，提高了经济效益，节约了资源。黄大线路采用此高效高可靠性小车后，人行道支架安装可靠性增强，效率是原来的两倍，施工周期缩短近两个月。此设备可以在铁路桥梁人行道支架施工方面进行推广使用。