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SGTJ170公鐵二用架橋機(jī)



 
       我國高速鐵路40m預(yù)制箱梁將在高鐵橋梁中推廣應(yīng)用,與之相適應(yīng)的運(yùn)架梁設(shè)備也需研發(fā),為此我們?cè)O(shè)計(jì)了這套可架設(shè)40m箱梁的運(yùn)架梁設(shè)備,現(xiàn)簡要介紹如下。

一、既有運(yùn)架設(shè)備的簡要分析
       回顧多年來在高鐵建設(shè)中涌現(xiàn)出的多種預(yù)制箱梁運(yùn)架設(shè)備及其不同特點(diǎn)的運(yùn)架梁模式,如若總結(jié)一下,可將預(yù)制箱梁的運(yùn)架作業(yè)分為兩種作業(yè)模式,即運(yùn)架分做式和運(yùn)架一體式。
       運(yùn)架分做式的作業(yè)方法是架橋機(jī)負(fù)責(zé)架梁,運(yùn)梁車負(fù)責(zé)運(yùn)梁,二者各司其職,但要相互配合。這種作業(yè)方式的優(yōu)點(diǎn)是作業(yè)效率高,原因是有相當(dāng)長的平行作業(yè)時(shí)間(喂完梁后,在架橋機(jī)繼續(xù)架梁的同時(shí),運(yùn)梁車返回梁場運(yùn)下一榀梁)。其缺點(diǎn)是當(dāng)需要通過隧道運(yùn)架梁時(shí),現(xiàn)有的高位運(yùn)梁車無法馱梁通過隧道,如用低位運(yùn)梁車采用專門的技術(shù)措施后可馱運(yùn)時(shí)速350公里的箱梁過隧(時(shí)速250公里的箱梁不行),但馱運(yùn)跨度40m的箱梁仍無法過隧。既然無法運(yùn)梁也就無法架梁了。所以,在出現(xiàn)了40m箱梁之后,既有的運(yùn)架分做式設(shè)備無法用于需要過隧運(yùn)架梁的工程。這是一個(gè)非常大的而且是難以克服的缺點(diǎn)。
       運(yùn)架一體式是用運(yùn)架一體機(jī)運(yùn)架梁。由于一體機(jī)采用跨運(yùn)方式運(yùn)梁,梁的位置可以很低,因此可以較方便的運(yùn)梁通過隧道,而且可以在隧道口架梁,這是它的優(yōu)點(diǎn)。我們研發(fā)的“流動(dòng)式架橋機(jī)”(另一種運(yùn)架一體機(jī)),性能好,它可以解決不同可能出現(xiàn)的架梁難題,包括隧道內(nèi)架梁和兩隧間的小橋架設(shè)。但是一體機(jī)也有一些缺點(diǎn),主要是作業(yè)效率低。原因是一臺(tái)機(jī)子既要運(yùn)梁又要架梁,基本沒有平行作業(yè),因此其作業(yè)效率低于運(yùn)架分做式(大致低50%左右),這在運(yùn)距比較遠(yuǎn)的情況下問題就有了。
       以上分析為我們提出了一個(gè)新的課題—生產(chǎn)一種性能好的新型運(yùn)架梁設(shè)備,將既有運(yùn)架梁設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)集于一身,即其工作效率與“運(yùn)架分做式”一樣高效,而且可以運(yùn)梁順利的通過隧道,并能緊鄰隧道口架梁。以下介紹的方案就具有這些特點(diǎn)。

二、新型運(yùn)架設(shè)備簡介
       本套運(yùn)架設(shè)備可根據(jù)不同的工程需要進(jìn)行不同的應(yīng)用組合。
       1、無導(dǎo)梁一跨式架橋機(jī)
       既有的一跨式架橋機(jī)多數(shù)都是通過下導(dǎo)梁支持過孔,其作業(yè)繁瑣,安全性不好。本方案的一孔式架橋機(jī)采用的過孔方式是利用自穩(wěn)性前支腿支持過孔,這是我們的成熟技術(shù),也是我們的專利技術(shù)。該機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)是:
       額定起重量:1000t
       可架設(shè)梁跨:40m、32m、24m
       起升速度:0.5m/min
       過孔速度:5m/min
       綜合作業(yè)效率:運(yùn)距 10km 時(shí)每天2孔。
       本架橋機(jī)可以組裝成高位機(jī)和低位機(jī),高位機(jī)(附圖 1)可與普通運(yùn)梁車(馱運(yùn)方式運(yùn)梁)相配合,用于無需過隧道的架梁工程。這兩種設(shè)備都可以用既有設(shè)備改造,附圖1所示的高位架橋機(jī)就是用既有的SXJ900/32架橋機(jī)的改造方案圖,附圖2則是用900噸運(yùn)梁車改造的1000運(yùn)梁車。研究這種改造方案的目的是,利用既有設(shè)備,通過投入不太大的技術(shù)改造就可以架設(shè)40m箱梁(無過隧要求),是一種比較經(jīng)濟(jì)的做法。其作業(yè)方法和作業(yè)程序見附圖3。
       附圖4是低位架橋機(jī)方案圖,之所以研究低位架橋機(jī)就是要解決過隧道架梁問題,因?yàn)橹挥薪档透叨炔拍軐⒓軜驒C(jī)尾部伸入隧道內(nèi),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)緊鄰隧道口架梁。附圖4所示的低位架橋機(jī)也是用SXJ900/32架橋機(jī)的改造的,是在改造成高位機(jī)的基礎(chǔ)上及一步改成的,附圖1和附圖4中列出了改造內(nèi)容。如果完全重新制造,其技術(shù)性能同前,但很多構(gòu)造細(xì)節(jié)可以處理得好,只是投入較大。要在隧道口架梁須解決運(yùn)梁過隧道問題,為此我們又研究了一種梁跨車。
       2、攀爬式運(yùn)梁跨車
       為了順利運(yùn)梁過隧道需選擇跨運(yùn)方式,但一般的跨車都是通過橫行方式裝卸梁的,這就要求有寬闊的場地,而在架梁工程中無論在橋上、隧道內(nèi)還是路基上都不能提供如此寬闊的場地,因此需研究一種能在橋上、路基上甚至隧道內(nèi)裝卸梁的特種跨車—攀爬式運(yùn)梁跨車。
       附圖5就是這種跨車的方案圖,該車除了具有跨運(yùn)梁功能外,其輪組還可以倒替升降進(jìn)而實(shí)現(xiàn)攀爬上車和下車的功能,有了這一功能就可以在路基上、橋梁上和隧道內(nèi)裝卸梁了。
       3、喂梁軌道臺(tái)車
       附圖6是用于喂梁的軌道臺(tái)車,其特點(diǎn)是輪子多、車子矮,矮的目的是能給低位架橋機(jī)喂梁。
       低位架橋機(jī)、攀爬式運(yùn)梁跨車和喂梁軌道臺(tái)車三者結(jié)合起來就可以實(shí)現(xiàn)緊鄰隧道口架梁。附圖7就是這種工況下的架梁方法和步驟。這種作業(yè)方式的主要特點(diǎn)是:
       (1)作業(yè)效率高,運(yùn)梁車把梁卸到臺(tái)車上就可以返回繼續(xù)運(yùn)梁,而架橋機(jī)繼續(xù)架梁作業(yè),因?yàn)橛休^長的平行作業(yè)時(shí)間,故而作業(yè)效率高,與無隧道的普通運(yùn)架分做的效率相當(dāng),而與運(yùn)架一體機(jī)相比,效率高出一倍以上。
       (2)適應(yīng)能力強(qiáng),運(yùn)梁車采用跨運(yùn)方式,可較為方便的運(yùn)梁過隧,由于低位架橋機(jī)尾部可伸進(jìn)隧道,由此可實(shí)現(xiàn)緊鄰隧道口架梁。該機(jī)出隧架梁要求洞門至橋臺(tái)胸墻的距離不小于1.5m即可,到目前為止我們尚未發(fā)現(xiàn)不符合這一條件的工況,而入隧架梁則無限制條件,只要橋臺(tái)伸進(jìn)隧道的距離不要超過一個(gè)跨長即可。

三、設(shè)備功能的延展
       這套設(shè)備除了能完成上述工作外,還具有其它的功能,比如:
       (1)本架橋機(jī)采用的過孔方式使其對(duì)已架箱梁的作用較小,故通過一定的技術(shù)措施可以用來架設(shè)單線箱梁;
       (2)攀爬式跨車可以實(shí)現(xiàn)兩輛跨車間的箱梁換裝,這一功能意義很大,如果運(yùn)梁距離遠(yuǎn),為提高工效可采用兩臺(tái)運(yùn)梁跨車以接力方式倒運(yùn),且不需要換裝站,這是其它運(yùn)架設(shè)備都做不到的。另外,還可以進(jìn)一步考慮通過增加運(yùn)梁車而減少一個(gè)梁場的可能性,如果可行,其經(jīng)濟(jì)效益將是可觀的。