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SGTJ170公铁二用架桥机

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SXJ1000t/40m新型运架设备

       我国高速铁路40m预制箱梁将在高铁桥梁中推广应用,与之相适应的运架梁设备也需研发,为此我们设计了这套新型的可架设40m箱梁的运架梁设备,现简要介绍如下。

一、既有运架设备的简要分析
       回顾多年来在高铁建设中涌现出的多种预制箱梁运架设备及其不同特点的运架梁模式,如若总结一下,可将预制箱梁的运架作业分为两种作业模式,即运架分做式和运架一体式。
       运架分做式的作业方法是架桥机负责架梁,运梁车负责运梁,二者各司其职,但要相互配合。这种作业方式的优点是作业效率高,原因是有相当长的平行作业时间(喂完梁后,在架桥机继续架梁的同时,运梁车返回梁场运下一榀梁)。其缺点是当需要通过隧道运架梁时,现有的高位运梁车无法驮梁通过隧道,如用低位运梁车采用专门的技术措施后可驮运时速350公里的箱梁过隧(时速250公里的箱梁不行),但驮运跨度40m的箱梁仍无法过隧。既然无法运梁也就无法架梁了。所以,在出现了40m箱梁之后,既有的运架分做式设备无法用于需要过隧运架梁的工程。这是一个非常大的而且是难以克服的缺点。
       运架一体式是用运架一体机运架梁。由于一体机采用跨运方式运梁,梁的位置可以很低,因此可以较方便的运梁通过隧道,而且可以在隧道口架梁,这是它的优点。我们研发的“流动式架桥机”(另一种运架一体机),性能好,它可以解决不同可能出现的架梁难题,包括隧道内架梁和两隧间的小桥架设。但是一体机也有一些缺点,主要是作业效率低。原因是一台机子既要运梁又要架梁,基本没有平行作业,因此其作业效率低于运架分做式(大致低50%左右),这在运距比较远的情况下问题就有了。
       以上分析为我们提出了一个新的课题—研发一种性能好的新型运架梁设备,将既有运架梁设备的优点集于一身,即其工作效率与“运架分做式”一样高效,而且可以运梁顺利的通过隧道,并能紧邻隧道口架梁。以下介绍的方案就具有这些特点。

二、新型运架设备简介
       本套运架设备可根据不同的工程需要进行不同的应用组合。
1、无导梁一跨式架桥机
       既有的一跨式架桥机多数都是通过下导梁支持过孔,其作业繁琐,安全性不好。本方案的一孔式架桥机采用的过孔方式是利用自稳性前支腿支持过孔,这是我们的成熟技术,也是我们的专利技术。该机的主要技术指标是:
       额定起重量:1000t
       可架设梁跨:40m、32m、24m
       起升速度:0.5m/min
       过孔速度:5m/min
       综合作业效率:运距 10km 时每天2孔。
       本架桥机可以组装成高位机和低位机,高位机(附图 1)可与普通运梁车(驮运方式运梁)相配合,用于无需过隧道的架梁工程。这两种设备都可以用既有设备改造,附图1所示的高位架桥机就是用既有的SXJ900/32架桥机的改造方案图,附图2则是用900吨运梁车改造的1000运梁车。研究这种改造方案的目的是,利用既有设备,通过投入不太大的技术改造就可以架设40m箱梁(无过隧要求),是一种比较经济的做法。其作业方法和作业程序见附图3。
       附图4是低位架桥机方案图,之所以研究低位架桥机就是要解决过隧道架梁问题,因为只有降低高度才能将架桥机尾部伸入隧道内,进而实现紧邻隧道口架梁。附图4所示的低位架桥机也是用SXJ900/32架桥机的改造的,是在改造成高位机的基础上及一步改成的,附图1和附图4中列出了改造内容。如果完全重新制造,其技术性能同前,但很多构造细节可以处理得好,只是投入较大。要在隧道口架梁必须解决运梁过隧道问题,为此我们又研究了一种新型的运梁跨车。
2、攀爬式运梁跨车
       为了顺利运梁过隧道需选择跨运方式,但一般的跨车都是通过横行方式装卸梁的,这就要求有宽阔的场地,而在架梁工程中无论在桥上、隧道内还是路基上都不能提供如此宽阔的场地,因此需研究一种能在桥上、路基上甚至隧道内装卸梁的特种跨车—攀爬式运梁跨车。
       附图5就是这种跨车的方案图,该车除了具有跨运梁功能外,其轮组还可以倒替升降进而实现攀爬上车和下车的功能,有了这一功能就可以在路基上、桥梁上和隧道内装卸梁了。3、喂梁轨道台车
       附图6是用于喂梁的轨道台车,其特点是轮子多、车子矮,矮的目的是能给低位架桥机喂梁。
       低位架桥机、攀爬式运梁跨车和喂梁轨道台车三者结合起来就可以实现紧邻隧道口架梁。附图7就是这种工况下的架梁方法和步骤。这种作业方式的主要特点是:
       (1)作业效率高,运梁车把梁卸到台车上就可以返回继续运梁,而架桥机继续架梁作业,因为有较长的平行作业时间,
故而作业效率高,与无隧道的普通运架分做的效率相当,而与运架一体机相比,效率高出一倍以上;
       (2)适应能力强,运梁车采用跨运方式,可较为方便的运梁过隧,由于低位架桥机尾部可伸进隧道,由此可实现紧邻隧道口架梁。该机出隧架梁要求洞门至桥台胸墙的距离不小于1.5m即可,到目前为止我们尚未发现不符合这一条件的工况,而入隧架梁则无限制条件,只要桥台伸进隧道的距离不要超过一个跨长即可。

三、设备功能的延展
       这套设备除了能完成上述工作外,还具有其它的功能,比如:
       (1) 本架桥机采用的过孔方式使其对已架箱梁的作用较小,故通过一定的技术措施可以用来架设单线箱梁;
       (2) 攀爬式跨车可以实现两辆跨车间的箱梁换装,这一功能意义很大,如果运梁距离远,为提高工效可采用两台
运梁跨车以接力方式倒运,且不需要换装站,这是其它运架设备都做不到的。另外,还可以进一步考虑通过增加运梁车而减少一个梁场的可能性,如果可行,其经济效益将是可观的。

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