高鐵900t運架一體機(jī)應(yīng)用及探討

王 亮，王艷芳

WANG Liang, WANG Yan-fang

（鄭州市華中建機(jī)有限公司，河南 鄭州 450041）

1 運架一體機(jī)簡介

現(xiàn)有高鐵架橋機(jī)從型式上分為運架分離和運架一體兩種，早期設(shè)備運架分離式因為施工效率高被大范圍推廣，后期通過隧道架梁時，運梁車通過隧道尺寸受限且架橋機(jī)過隧道工況煩瑣、耗時長，運架一體機(jī)才真正展示其優(yōu)點。本文僅對運架一體機(jī)進(jìn)行探討。運架一體機(jī)分為下導(dǎo)梁式運架一體機(jī)和流動式架橋機(jī)。

1.1 下導(dǎo)梁式運架一體機(jī)

下導(dǎo)梁式運架一體機(jī)主要由運架梁機(jī)和下導(dǎo)梁機(jī)組成。運架梁機(jī)承擔(dān)從制梁場取梁，并吊運至架橋工地與下導(dǎo)梁機(jī)配合，進(jìn)行架橋作業(yè)。當(dāng)架橋作業(yè)完成后，下導(dǎo)梁機(jī)自行將其支腿變換位置，以便進(jìn)行下一個循環(huán)作業(yè)。圖1、圖2為運梁和架梁狀態(tài)。

下導(dǎo)梁式運架一體機(jī)外形尺寸70m×7.8m×8.9m，主結(jié)構(gòu)材質(zhì)為Q690（可有效降低整機(jī)高度及重量)；采用柴油發(fā)動機(jī)為動力，液壓傳動方式驅(qū)動，柴油機(jī)功率為2×420kW，驅(qū)動輪軸數(shù)為5軸，由于其斷面尺寸小且能通過隧道（與分體式運架設(shè)備比較），在早期深受施工單位青睞。

1.2 流動式架橋機(jī)

流動式架橋機(jī)為石家莊鐵道學(xué)院發(fā)明的一種新型的架梁技術(shù)，最早在公路架橋機(jī)上使用，后來推廣至高鐵架橋機(jī)，為了區(qū)別于下導(dǎo)梁式運架一體機(jī)將其命名為流動式架橋機(jī)。流動式架橋機(jī)主要由主梁、起升機(jī)構(gòu)、前后車、前支腿、輔助支腿及電氣液壓系統(tǒng)組成。整機(jī)外形尺寸92m×7m×9m，自重640t，主結(jié)構(gòu)材質(zhì)為Q460，驅(qū)動功率及傳動方式等參數(shù)與下導(dǎo)梁式運架一體機(jī)相同，僅在驅(qū)動軸數(shù)上有所增加。

圖1 下導(dǎo)梁式運架一體機(jī)運梁狀態(tài)

圖2 下導(dǎo)梁式運架一體機(jī)架梁狀態(tài)

圖3為流動式架橋機(jī)架梁狀態(tài)，流動式架橋機(jī)是一個完整的整體，無需下導(dǎo)梁，運架梁均由該設(shè)備完成。運梁時由前后車支撐，架梁時前支腿和后車支撐，前支腿和輔助支腿進(jìn)行倒換支撐。整機(jī)發(fā)動機(jī)功率2×420kW，采用液壓驅(qū)施動，驅(qū)動軸按前三后三分布，主起升采用液壓驅(qū)動，前支腿吊掛走行及托輥總成均采用液壓驅(qū)動。流動式架橋機(jī)自重輕，集成化程度高，架梁順序簡便，是一種非常好的發(fā)明創(chuàng)造。

圖3 流動式架橋機(jī)架梁狀態(tài)

1.3 改進(jìn)型流動式架橋機(jī)

流動式架橋機(jī)問世之后，各單位進(jìn)行了深入的研究并提出了改進(jìn)的版本。圖4為改進(jìn)型的流動式架橋機(jī)架梁狀態(tài)，該機(jī)型基本組成部分與流動式架橋機(jī)相似，設(shè)計制造的基本思路是使用原有的分體式架橋機(jī)及運梁車，取消了輔助支腿，增加中支腿，主起升采用電驅(qū)動方式，最大程度上利用了原有的分體式架橋機(jī)及運梁車部件。

圖4 改進(jìn)型的流動式架橋機(jī)架梁狀態(tài)

整機(jī)外形尺寸96m×7.2m×8.8m，自重680t，主結(jié)構(gòu)材質(zhì)為Q550，驅(qū)動功率及傳動方式等參數(shù)與流動式架橋機(jī)相同，增加了一個驅(qū)動軸線。針對流動式架橋機(jī)在架梁過程中的落梁問題，提出了解決方案，通過中支腿來輔助前支腿的支撐移位，簡化了施工流程并保護(hù)了已架箱梁，同時解決了架梁時反復(fù)落梁過程中的箱梁受力問題，提升了施工效率并降低了安全風(fēng)險。

圖5 流動式架橋機(jī)施工流程

2 運架一體機(jī)施工流程

下導(dǎo)梁式運架一體機(jī)施工流程比較復(fù)雜，工效較低，這里主要將流動式架橋機(jī)和改進(jìn)型的流動式架橋機(jī)進(jìn)行對比。

2.1 流動式架橋機(jī)施工流程

流動式架橋機(jī)施工流程如下（圖5）。

a）架橋機(jī)運梁至橋頭。

b）輔助支腿、前支腿旋轉(zhuǎn)打開，前支腿支撐。

c）前車走行輪離開地面，后車和前支腿驅(qū)動整機(jī)走行25m，輔助支腿支撐。

d）前起重天車將箱梁落至橋面并支撐，前支腿收起，使用吊掛走行至4#橋墩上方并支撐。

e）輔助支腿收起，前起重天車將箱梁提起，后車及前支腿驅(qū)動整機(jī)向前走行。

f）后車及前支腿驅(qū)動整機(jī)向前走行到位。

g）前后天車落梁就位，吊具收回。

h）后車及前支腿驅(qū)動整機(jī)后退，直至前車到達(dá)橋面，旋轉(zhuǎn)收起前支腿及輔助支腿。

圖6 改進(jìn)型流動式架橋機(jī)施工流程

2.2 改進(jìn)型流動式架橋機(jī)施工流程

改進(jìn)型流動式架橋機(jī)施工流程如下（圖6）。

a）架橋機(jī)運梁至橋頭。

b）前支腿旋轉(zhuǎn)打開。

c）前車走行輪離開地面，后車和前支腿驅(qū)動整機(jī)向前走行約25m，中支腿油缸伸出并支撐于箱梁頂部。

d）前支腿收起，啟動自身吊掛電機(jī)走行至4#橋墩上方并支撐。

e）中支腿收起，后車及前支腿驅(qū)動整機(jī)向前走行到位。

f）前、后天車落梁就位，吊具收回。

g）后車及前支腿驅(qū)動整機(jī)后退，直至前車到達(dá)橋面。

h）旋轉(zhuǎn)收起前支腿及輔助支腿。

表1 下導(dǎo)梁式運架一體機(jī)工效分析

表2 流動式架橋機(jī)工效分析

3 運架一體機(jī)施工效率對比

下導(dǎo)梁式運架一體機(jī)、流動式架橋機(jī)與改進(jìn)后的流動式架橋機(jī)的施工效率對比如表1、表2所示?？梢钥闯?，改進(jìn)型流動架橋施工效率最高。

4 結(jié) 論

現(xiàn)使用的3種運架一體機(jī)均可實現(xiàn)通過隧道及隧道內(nèi)架梁，但下導(dǎo)梁式運架一體機(jī)施工效率明顯低于流動式架橋機(jī)。流動式架橋機(jī)在前支腿過孔時需要將待架箱梁放在已架箱梁上，待架箱梁容易受扭，對箱梁結(jié)構(gòu)不利，而改進(jìn)型的流動式架橋機(jī)就很好地解決了該問題，前支腿過孔時使用中支腿支撐，此時待架箱梁由起重天車吊裝，處于四點起吊三點平衡狀態(tài)，并且改進(jìn)后的流動式架橋機(jī)的施工流程更加精簡，優(yōu)化了架梁步驟，節(jié)省了架梁時間，施工效率也相應(yīng)提高。