淺析900t 新型改造運(yùn)架一體機(jī)的箱梁架設(shè)技術(shù)

韓玉林，林翠軍

（中交第二航務(wù)工程局有限公司第六工程分公司，湖北 武漢 430014）

1 概述

900t 箱梁架設(shè)中，鑒于山區(qū)鐵路建設(shè)環(huán)境的復(fù)雜性，提出如下幾項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)：運(yùn)梁過(guò)程中的界限控制難度較大，即900t 運(yùn)梁車(chē)馱梁時(shí)其運(yùn)行軌跡易超出許可范圍，因此，需要加強(qiáng)在此方面的控制；輔助導(dǎo)梁式架橋機(jī)運(yùn)行工作量較大，頻繁拆裝期間潛在諸多安全隱患；施工條件苛刻，橋隧連接處質(zhì)量要求高，明顯加大箱梁的架設(shè)難度。

針對(duì)山區(qū)鐵路建設(shè)所存在的種種“痛點(diǎn)”，可以引入無(wú)導(dǎo)梁運(yùn)架一體機(jī)，其有助于解決多類(lèi)施工問(wèn)題。例如，900t提梁門(mén)機(jī)等傳統(tǒng)的設(shè)備在作業(yè)機(jī)制、結(jié)構(gòu)組成等方面均有不足之處，在復(fù)雜的建設(shè)環(huán)境中，其缺乏足夠的適應(yīng)性，因無(wú)法得到廣泛的應(yīng)用而處于閑置的狀態(tài)，隨之出現(xiàn)資源浪費(fèi)問(wèn)題。

2 運(yùn)梁車(chē)和架橋機(jī)改造的技術(shù)探究

2.1 馱梁超過(guò)隧道建筑界限的解決措施

傳統(tǒng)架橋機(jī)的局限性較強(qiáng)，其中以尺寸偏大較為突出（可達(dá)到13.4m×18.3m），在相對(duì)狹窄的作業(yè)空間中不具有可行性。在應(yīng)用分體式運(yùn)架設(shè)備后，其自身的高度已經(jīng)超過(guò)隧道界限，由于無(wú)法順利穿越隧道而出現(xiàn)架設(shè)進(jìn)程受阻的情況，甚至誘發(fā)質(zhì)量問(wèn)題。針對(duì)此方面的問(wèn)題，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)備采取改造措施，由此形成運(yùn)架一體機(jī)，突破性的改變?cè)谟诳纱蠓染?jiǎn)尺寸，即7.4m×8.7m，解決了施工受限于空間的問(wèn)題，在隧道、高架橋等施工場(chǎng)景中均具有可行性，給鐵路箱梁的建設(shè)作業(yè)創(chuàng)設(shè)了全新的“契機(jī)”。

2.2 橋隧連接處架梁難度大的解決措施

無(wú)導(dǎo)梁運(yùn)架一體機(jī)的適用范圍較廣、適應(yīng)能力較強(qiáng)，在緊鄰隧道口、隧道內(nèi)均可以高效開(kāi)展架梁作業(yè)。在未配備下導(dǎo)梁的方式下，可以減輕運(yùn)架一體機(jī)的束縛，使其能夠維持相對(duì)自由的運(yùn)行狀態(tài)，例如，在橋梁首末孔等區(qū)域均具有可行性，能夠在安全的前提下以較快的速度將箱梁架設(shè)到位。

2.3 技術(shù)改造的可行性探究

以某900t 架橋機(jī)和運(yùn)梁車(chē)為例，踐行資源效益最大化的理念，從現(xiàn)有設(shè)備中選取具有可用性的構(gòu)件，并對(duì)局部進(jìn)行改造，加之新制構(gòu)件以及外購(gòu)構(gòu)件的綜合應(yīng)用，可以構(gòu)成新型的無(wú)導(dǎo)梁運(yùn)架一體機(jī)，將其作為架梁作業(yè)的主要設(shè)備使用。針對(duì)舊構(gòu)件，對(duì)其做全面的檢查，若存在質(zhì)量問(wèn)題，則組織維修工作，以便將其應(yīng)用于改造工作中；針對(duì)新制構(gòu)件，則根據(jù)規(guī)范由專(zhuān)員加工成型。經(jīng)技術(shù)驗(yàn)證后，認(rèn)為該改造方案具有可行性，其能夠融合原設(shè)備（900t 架橋機(jī)和運(yùn)梁車(chē)）的優(yōu)質(zhì)部件，充分整合兩類(lèi)設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，加之與其他新型部件的組合使用，可以形成具有穩(wěn)定性、高效性特征的新型一體化設(shè)備，達(dá)到“1+1 ＞2”的效果。

2.4 技術(shù)改造的經(jīng)濟(jì)效益探究

充分發(fā)揮出現(xiàn)有設(shè)備的資源利用優(yōu)勢(shì)，對(duì)舊的架橋機(jī)和運(yùn)梁車(chē)做全方位的技術(shù)升級(jí)，得到綜合性能更優(yōu)越的無(wú)導(dǎo)梁一體機(jī)，其能夠更好地適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境，在設(shè)備采購(gòu)方面所節(jié)省的成本約達(dá)到600 萬(wàn)元。得益于無(wú)導(dǎo)梁一體機(jī)的高性能優(yōu)勢(shì)，可以在更短時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量完成建設(shè)工作，且由于新型設(shè)備的運(yùn)行具有穩(wěn)定性的突出特征，因此，可以減少維護(hù)工作量，避免資源投入過(guò)大的問(wèn)題，進(jìn)而提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。

2.5 技術(shù)改造的安全性探究

安全是工程建設(shè)工作的第一要?jiǎng)?wù)，只有在安全的環(huán)境下，才可以富有秩序性地開(kāi)展相關(guān)建設(shè)工作。在基于現(xiàn)有設(shè)備的技術(shù)改造中，也要高度重視安全問(wèn)題。技術(shù)改造的零部件來(lái)源途徑包含舊設(shè)備構(gòu)件的利用、新制及外購(gòu)三大途徑，適配完善的安全監(jiān)控系統(tǒng)，可以為無(wú)導(dǎo)梁一體機(jī)提供安全屏障。設(shè)備運(yùn)行期間，該安全監(jiān)控系統(tǒng)將實(shí)時(shí)監(jiān)控，詳細(xì)采集并記錄信息，可提高工程施工隊(duì)伍對(duì)安全事故的響應(yīng)水平，避免安全防控過(guò)于被動(dòng)的情況。

3 基于既有設(shè)備升級(jí)改造的重點(diǎn)工作方向

以2 套舊設(shè)備為核心，充分應(yīng)用現(xiàn)有的構(gòu)件，經(jīng)技術(shù)改造后，形成1 套900t 無(wú)導(dǎo)梁運(yùn)架一體機(jī)，重點(diǎn)針對(duì)改造升級(jí)期間所涉及的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)優(yōu)化與驗(yàn)證，以發(fā)揮出技術(shù)的驅(qū)動(dòng)性作用，使新型設(shè)備可以在相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。在技術(shù)改造中，原架橋機(jī)和運(yùn)梁車(chē)的多類(lèi)部件均得到有效的應(yīng)用，例如，支撐裝置、行走裝置等；而為了擴(kuò)充新型設(shè)備的功能，根據(jù)設(shè)計(jì)要求新制主梁、支腿等結(jié)構(gòu)；受技術(shù)水平的限制，部分材料采取外購(gòu)的方法。技術(shù)改造具有全面性的特征，幾乎涵蓋與設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)的各部分，例如，鋼結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)向裝置、起重裝置、支撐裝置、動(dòng)力裝置等。

3.1 主結(jié)構(gòu)的改造

主梁材質(zhì)為Q4600 鋼，縱向分5 個(gè)節(jié)段，彼此間用鉸制孔高強(qiáng)螺栓連接，其在保證連接穩(wěn)定性的同時(shí)還具有靈活性（可根據(jù)需求較快地拆解）。后車(chē)懸掛采取的是基于設(shè)備舊件改造的方法。在既有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上新制構(gòu)件，主要有新制主支腿和輔支腿、新制大車(chē)架、新制卷?yè)P(yáng)機(jī)托架、動(dòng)力艙及梯子平臺(tái)。

3.2 支撐、轉(zhuǎn)向和行走裝置

部分大車(chē)架與支腿連接，在其下方裝1 組行走輪組，前車(chē)架、后車(chē)架的下方單側(cè)輪組數(shù)量分別為9 組、10 組，為各組分別配置2 只走行輪胎?？紤]到設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性要求，在前后車(chē)架下輪組處分別設(shè)置雙向緩沖油缸，各輪組分別有1 個(gè)轉(zhuǎn)向油缸，并為各輪組適配1 個(gè)角度傳感器，利用該裝置檢測(cè)角度信息，將產(chǎn)生的信號(hào)高效傳輸給PLC 電子轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，從信號(hào)中提取具有參考價(jià)值的信息，對(duì)輪組運(yùn)行狀態(tài)做出判斷，隨之調(diào)控液壓閥，使轉(zhuǎn)向油缸做出相應(yīng)的動(dòng)作，解決運(yùn)行不合理的問(wèn)題。設(shè)備后車(chē)架中間支架及輔助支腿兩部分分別配置有支撐油缸，運(yùn)行期間，源自設(shè)備的部分荷載將傳遞至地面。經(jīng)過(guò)輪組90°轉(zhuǎn)向后，轉(zhuǎn)向支撐油缸縮回，設(shè)備橫向行走。

（1）拆解后車(chē)懸掛及平衡臂共20 套，清理雜物、刷漆；拆解返廠(chǎng)維修24 件，分別對(duì)其組織液壓試驗(yàn)，用于判斷質(zhì)量情況，以便將質(zhì)量達(dá)標(biāo)的組件投入使用，不滿(mǎn)足要求則換新。

（2）新制前車(chē)懸掛及平衡臂共18 件。

（3）驅(qū)動(dòng)橋共14 件，包含前車(chē)6 件，后車(chē)8 件；8 件舊件經(jīng)拆解后，清理表面雜物，均勻刷漆，形成防護(hù)；剩余6 件新購(gòu)，用于前車(chē)。

（4）制動(dòng)橋共16 件，包含前車(chē)6 件，后車(chē)10 件；12件舊件經(jīng)拆解后，返廠(chǎng)維修，例如，更換剎車(chē)片等相關(guān)裝置、潤(rùn)滑軸承、清理雜物等；新購(gòu)4 件，將該部分用于前車(chē)結(jié)構(gòu)。

（5）從動(dòng)橋共8 件，包含前車(chē)6 件，后車(chē)2 件；經(jīng)拆解后，返廠(chǎng)維修，清理雜物，刷漆防護(hù)。

（6）輪胎共計(jì)76 件，前車(chē)36 件，后車(chē)40 件；拆解舊輪胎44 件，將其應(yīng)用于前車(chē)（4 件）和后車(chē)（40 件），剩余部分（32 件）均采取的是新購(gòu)的方法，用于填補(bǔ)前車(chē)所需的32 件。

（7）輪輞共76 件，前車(chē)36 件，后車(chē)40 件；64 件維修，12 件外購(gòu)。

（8）回轉(zhuǎn)支承共38 件，前車(chē)18 件，后車(chē)20 件；舊件數(shù)量為32 件，經(jīng)過(guò)拆解與維護(hù)后投入使用，即前車(chē)用12 件，后車(chē)用20 件，剩余的6 件均采取新購(gòu)的方法，并將其應(yīng)用于前車(chē)。

（9）轉(zhuǎn)向油缸均外購(gòu)，前車(chē)18 件，后車(chē)20 件。

3.3 起重裝置

起重小車(chē)包含卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪組、吊具、固定支架等。其中，卷?yè)P(yáng)機(jī)單繩拉力125kN，選用的是φ32mm 鋼絲繩，卷?yè)P(yáng)機(jī)及適配的滑輪均采用的是舊件維修的方法?；诩扔屑母脑靸?nèi)容主要有定滑輪和動(dòng)滑輪，源自原架橋機(jī)，經(jīng)過(guò)舊件拆解、保養(yǎng)、維護(hù)后投入使用；原架橋機(jī)的卷?yè)P(yáng)機(jī)，經(jīng)過(guò)維修后投入使用。新制部分主要有前后小車(chē)鋼結(jié)構(gòu)及吊具、吊具、卷?yè)P(yáng)機(jī)托架。新購(gòu)部分主要有鋼絲繩、油缸、吊桿。起升卷?yè)P(yáng)機(jī)布置在主梁后端的平臺(tái)上，各吊點(diǎn)的起升卷?yè)P(yáng)機(jī)獨(dú)立運(yùn)行；傳動(dòng)裝置動(dòng)力性能優(yōu)越，含電機(jī)、減速機(jī)、卷筒等；卷筒布設(shè)時(shí)，將其垂直于主梁，卷筒上的鋼絲繩采取平衡卷繞和獨(dú)立卷繞兩種方法；為滿(mǎn)足起升機(jī)構(gòu)的運(yùn)行穩(wěn)定性和靈活性要求，適配的是雙制動(dòng)裝置，在減速機(jī)的支持下，能夠縮短制動(dòng)的時(shí)間，以較快的速度使設(shè)備從運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殪o止的狀態(tài)；低速端設(shè)鉗盤(pán)制動(dòng)器，可以滿(mǎn)足工作制動(dòng)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，經(jīng)一系列的技術(shù)改造后，900t 運(yùn)架一體機(jī)得以成型，從實(shí)際施工情況來(lái)看，其在橋隧相連、隧道口內(nèi)橋梁架設(shè)、孤橋等特殊的施工場(chǎng)景中均具有可行性，能夠穩(wěn)定運(yùn)行。由于運(yùn)架一體機(jī)架梁具有多重應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，施工范圍可延伸至客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)、城際鐵路等領(lǐng)域，作為技術(shù)人員，仍需持續(xù)探索，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上做進(jìn)一步的優(yōu)化，切實(shí)提高該類(lèi)新型設(shè)備的運(yùn)行水平。