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)，為此我們設(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。
