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SGTJ170公鐵二用架橋機



 
       我國高速鐵路40m預制箱梁將在高鐵橋梁中推廣應用,與之相適應的運架梁設備也需研發(fā),為此我們設計了這套可架設40m箱梁的運架梁設備,現簡(jiǎn)要介紹如下。

一、既有運架設備的簡(jiǎn)要分析
       回顧多年來(lái)在高鐵建設中涌現出的多種預制箱梁運架設備及其不同特點(diǎn)的運架梁模式,如若總結一下,可將預制箱梁的運架作業(yè)分為兩種作業(yè)模式,即運架分做式和運架一體式。
       運架分做式的作業(yè)方法是架橋機負責架梁,運梁車(chē)負責運梁,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,原因是有相當長(cháng)的平行作業(yè)時(shí)間(喂完梁后,在架橋機繼續架梁的同時(shí),運梁車(chē)返回梁場(chǎng)運下一榀梁)。其缺點(diǎn)是當需要通過(guò)隧道運架梁時(shí),現有的高位運梁車(chē)無(wú)法馱梁通過(guò)隧道,如用低位運梁車(chē)采用專(zhuān)門(mén)的技術(shù)措施后可馱運時(shí)速350公里的箱梁過(guò)隧(時(shí)速250公里的箱梁不行),但馱運跨度40m的箱梁仍無(wú)法過(guò)隧。既然無(wú)法運梁也就無(wú)法架梁了。所以,在出現了40m箱梁之后,既有的運架分做式設備無(wú)法用于需要過(guò)隧運架梁的工程。這是一個(gè)非常大的而且是難以克服的缺點(diǎn)。
       運架一體式是用運架一體機運架梁。由于一體機采用跨運方式運梁,梁的位置可以很低,因此可以較方便的運梁通過(guò)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”(另一種運架一體機),性能好,它可以解決不同可能出現的架梁難題,包括隧道內架梁和兩隧間的小橋架設。但是一體機也有一些缺點(diǎn),主要是作業(yè)效率低。原因是一臺機子既要運梁又要架梁,基本沒(méi)有平行作業(yè),因此其作業(yè)效率低于運架分做式(大致低50%左右),這在運距比較遠的情況下問(wèn)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架梁設備,將既有運架梁設備的優(yōu)點(diǎn)集于一身,即其工作效率與“運架分做式”一樣高效,而且可以運梁順利的通過(guò)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、新型運架設備簡(jiǎn)介
       本套運架設備可根據不同的工程需要進(jìn)行不同的應用組合。
       1、無(wú)導梁一跨式架橋機
       既有的一跨式架橋機多數都是通過(guò)下導梁支持過(guò)孔,其作業(yè)繁瑣,安全性不好。本方案的一孔式架橋機采用的過(guò)孔方式是利用自穩性前支腿支持過(guò)孔,這是我們的成熟技術(shù),也是我們的專(zhuān)利技術(shù)。該機的主要技術(shù)指標是:
       額定起重量:1000t
       可架設梁跨:40m、32m、24m
       起升速度:0.5m/min
       過(guò)孔速度:5m/min
       綜合作業(yè)效率:運距 10km 時(shí)每天2孔。
       本架橋機可以組裝成高位機和低位機,高位機(附圖 1)可與普通運梁車(chē)(馱運方式運梁)相配合,用于無(wú)需過(guò)隧道的架梁工程。這兩種設備都可以用既有設備改造,附圖1所示的高位架橋機就是用既有的SXJ900/32架橋機的改造方案圖,附圖2則是用900噸運梁車(chē)改造的1000運梁車(chē)。研究這種改造方案的目的是,利用既有設備,通過(guò)投入不太大的技術(shù)改造就可以架設40m箱梁(無(wú)過(guò)隧要求),是一種比較經(jīng)濟的做法。其作業(yè)方法和作業(yè)程序見(jiàn)附圖3。
       附圖4是低位架橋機方案圖,之所以研究低位架橋機就是要解決過(guò)隧道架梁?jiǎn)?wèn)題,因為只有降低高度才能將架橋機尾部伸入隧道內,進(jìn)而實(shí)現緊鄰隧道口架梁。附圖4所示的低位架橋機也是用SXJ900/32架橋機的改造的,是在改造成高位機的基礎上及一步改成的,附圖1和附圖4中列出了改造內容。如果完全重新制造,其技術(shù)性能同前,但很多構造細節可以處理得好,只是投入較大。要在隧道口架梁須解決運梁過(guò)隧道問(wèn)題,為此我們又研究了一種梁跨車(chē)。
       2、攀爬式運梁跨車(chē)
       為了順利運梁過(guò)隧道需選擇跨運方式,但一般的跨車(chē)都是通過(guò)橫行方式裝卸梁的,這就要求有寬闊的場(chǎng)地,而在架梁工程中無(wú)論在橋上、隧道內還是路基上都不能提供如此寬闊的場(chǎng)地,因此需研究一種能在橋上、路基上甚至隧道內裝卸梁的特種跨車(chē)—攀爬式運梁跨車(chē)。
       附圖5就是這種跨車(chē)的方案圖,該車(chē)除了具有跨運梁功能外,其輪組還可以倒替升降進(jìn)而實(shí)現攀爬上車(chē)和下車(chē)的功能,有了這一功能就可以在路基上、橋梁上和隧道內裝卸梁了。
       3、喂梁軌道臺車(chē)
       附圖6是用于喂梁的軌道臺車(chē),其特點(diǎn)是輪子多、車(chē)子矮,矮的目的是能給低位架橋機喂梁。
       低位架橋機、攀爬式運梁跨車(chē)和喂梁軌道臺車(chē)三者結合起來(lái)就可以實(shí)現緊鄰隧道口架梁。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,運梁車(chē)把梁卸到臺車(chē)上就可以返回繼續運梁,而架橋機繼續架梁作業(yè),因為有較長(cháng)的平行作業(yè)時(shí)間,故而作業(yè)效率高,與無(wú)隧道的普通運架分做的效率相當,而與運架一體機相比,效率高出一倍以上。
       (2)適應能力強,運梁車(chē)采用跨運方式,可較為方便的運梁過(guò)隧,由于低位架橋機尾部可伸進(jìn)隧道,由此可實(shí)現緊鄰隧道口架梁。該機出隧架梁要求洞門(mén)至橋臺胸墻的距離不小于1.5m即可,到目前為止我們尚未發(fā)現不符合這一條件的工況,而入隧架梁則無(wú)限制條件,只要橋臺伸進(jìn)隧道的距離不要超過(guò)一個(gè)跨長(cháng)即可。

三、設備功能的延展
       這套設備除了能完成上述工作外,還具有其它的功能,比如:
       (1)本架橋機采用的過(guò)孔方式使其對已架箱梁的作用較小,故通過(guò)一定的技術(shù)措施可以用來(lái)架設單線(xiàn)箱梁;
       (2)攀爬式跨車(chē)可以實(shí)現兩輛跨車(chē)間的箱梁換裝,這一功能意義很大,如果運梁距離遠,為提高工效可采用兩臺運梁跨車(chē)以接力方式倒運,且不需要換裝站,這是其它運架設備都做不到的。另外,還可以進(jìn)一步考慮通過(guò)增加運梁車(chē)而減少一個(gè)梁場(chǎng)的可能性,如果可行,其經(jīng)濟效益將是可觀(guān)的。