文章來(lái)源:中國(guó)鐵道建筑集團(tuán)有限公司 發(fā)布時(shí)間:2020-06-22
6月18日,由中國(guó)鐵建所屬鐵五院和中鐵十一局集團(tuán)聯(lián)合研制的“昆侖號(hào)”運(yùn)架一體機(jī)在新建福廈鐵路完成最后的重載試驗(yàn),這臺(tái)世界首個(gè)千噸級(jí)運(yùn)架一體機(jī)即將在湄洲灣特大橋完成架梁,標(biāo)志著我國(guó)高速鐵路橋梁架設(shè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了重大提升,為高鐵建設(shè)再添大國(guó)重器。
架橋機(jī),基建狂魔的“金剛鉆”
從600噸的24米箱梁,到900噸的32米箱梁,再到如今的1000噸的40米箱梁,中國(guó)鐵建橋梁架設(shè)技術(shù)不斷進(jìn)步,直接助推了高速鐵路的快速發(fā)展。

高速鐵路900噸簡(jiǎn)支箱梁建造成套技術(shù)與裝備,榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)體機(jī)。
截至2019年底,我國(guó)高速鐵路建設(shè)里程已達(dá)35000公里,其中鐵五院主持研發(fā)的高速鐵路900噸簡(jiǎn)支箱梁成套技術(shù)與裝備參與建造了一半以上的高速鐵路,是中國(guó)高鐵橋梁建設(shè)的主導(dǎo)技術(shù)。
隨著高速鐵路建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大,高鐵橋梁架設(shè)面臨的地形、地質(zhì)、環(huán)境條件越來(lái)越復(fù)雜,跨越河流、溝谷的高墩橋梁以及軟基沉陷地區(qū)的深基礎(chǔ)橋梁越來(lái)越多。通過(guò)建造更大跨度、更大噸位的簡(jiǎn)支箱梁橋,可以有效減少橋墩數(shù)量、增加橋跨布置適應(yīng)性,從而大大提高工程建設(shè)的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)也對(duì)運(yùn)架施工設(shè)備提出了更高要求。

運(yùn)架一體機(jī)設(shè)計(jì)通過(guò)評(píng)審。
2016年,鐵五院與中鐵十一局集團(tuán)聯(lián)合承擔(dān)“高速鐵路40米預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱梁運(yùn)架成套施工設(shè)備研制”任務(wù),2018年被確立為中國(guó)鐵建科技重大專(zhuān)項(xiàng),并成功推薦為北京市科委重大課題。同32米箱梁相比,40米梁跨度更大,同里程可減少橋墩數(shù)量,更利于山谷高墩、軟弱深基等地質(zhì)條件的鐵路建設(shè),并且具有架梁周期短、基建成本低等優(yōu)勢(shì)。
期間,鐵五院發(fā)揮傳統(tǒng)科研優(yōu)勢(shì),在900噸高速鐵路運(yùn)架成套裝備的基礎(chǔ)上突破創(chuàng)新,帶領(lǐng)課題組承擔(dān)了包括運(yùn)架一體機(jī)、分體式架橋機(jī)、輪胎式搬梁機(jī)和輪軌式提梁機(jī)的研制,以及配套的信息化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等工作。

中鐵十一局集團(tuán)漢江重工。
而制造千噸級(jí)架橋一體機(jī)的中鐵十一局集團(tuán)漢江重工,在高鐵箱梁架橋機(jī)、提梁機(jī)、運(yùn)梁車(chē)等系列裝備的研發(fā)制造一直處于行業(yè)領(lǐng)先地位,高鐵、地鐵、橋梁、隧道配套施工設(shè)備等多項(xiàng)成果均屬世界首創(chuàng),為我國(guó)基建工程施工裝備整體技術(shù)的提升作出了突出貢獻(xiàn)。漢江重工研發(fā)團(tuán)隊(duì)針對(duì)1000噸的40箱梁,采用了抗拉強(qiáng)度達(dá)785兆帕的高強(qiáng)度鋼板作為運(yùn)架一體機(jī)主梁結(jié)構(gòu),這種材料在航空、船舶裝備上應(yīng)用廣泛,強(qiáng)度高、重量輕;同時(shí)還為設(shè)備配備了激光矩陣傳感器系統(tǒng),通過(guò)掃描周邊環(huán)境數(shù)據(jù),能夠在隧道內(nèi)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)行駛,行走自動(dòng)糾偏等功能,保障了設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行。
2019年8月底,分體式架橋機(jī)通過(guò)技術(shù)評(píng)審,正式進(jìn)行成套設(shè)備的生產(chǎn)制造;2019年9月,HLT1000/40輪胎式搬梁機(jī)在漢江重工成功下線,并在南沿江鐵路完成搬梁試驗(yàn);2020年5月,千噸級(jí)運(yùn)架一體機(jī)及千噸級(jí)運(yùn)梁車(chē)相繼下線;2020年6月初,千噸級(jí)運(yùn)架一體機(jī)運(yùn)抵湄洲灣跨海大橋建設(shè)現(xiàn)場(chǎng),研發(fā)團(tuán)隊(duì)給架橋機(jī)取了新名字——昆侖號(hào),寓意著“力拔山河,能在崇山峻嶺中改天造路”。
適應(yīng)性好,才是真的好
“昆侖號(hào)”千噸級(jí)架橋一體機(jī)是全能型的架橋機(jī),可同時(shí)兼容24米、32米和40米跨度的高鐵箱梁施工作業(yè),相當(dāng)于一臺(tái)頂過(guò)去三臺(tái)。以橋隧比超過(guò)90%的鄭萬(wàn)高鐵重慶段為例,要想穿越高山深谷,采用隧道與橋梁修建高鐵是必不可少的方式,而“昆侖號(hào)”可在30‰大坡道,2000米小曲線的條件下完成架設(shè),而總體重量相較于分體機(jī)更輕,在運(yùn)梁過(guò)隧和小曲線運(yùn)架梁方面更有優(yōu)勢(shì),尤其能夠?qū)崿F(xiàn)隧道進(jìn)出口0米架梁、隧道內(nèi)架梁,在橋隧頻繁轉(zhuǎn)換的工況下更加靈活高效。
同時(shí),采用40米箱梁架設(shè)高鐵橋梁能有效減少列車(chē)共振,可使高鐵列車(chē)運(yùn)行更加平穩(wěn)高速,為推動(dòng)我國(guó)高鐵邁向時(shí)速400公里的更高速度提供了技術(shù)支撐與裝備保障。

信息化管理系統(tǒng)界面。
“昆侖號(hào)”采用的航空、潛艇裝備的用材級(jí)別,強(qiáng)度更高、重量更輕,同時(shí)融入了更多的智能化手段,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)梁過(guò)隧、精準(zhǔn)架梁,搭配使用的信息化管理系統(tǒng)可接入鐵路工管中心信息平臺(tái)、建設(shè)單位監(jiān)控平臺(tái),以及施工單位管養(yǎng)平臺(tái),相當(dāng)于在運(yùn)架設(shè)備上裝了“”千里眼,能夠?qū)崟r(shí)掌握架梁的基本信息,為施工安全提供保障,也為中國(guó)鐵建在未來(lái)高鐵提運(yùn)架梁裝備制造領(lǐng)域和高鐵“走出去”掌握了更多的“話語(yǔ)權(quán)”。
多快好省,高鐵建設(shè)進(jìn)入快車(chē)道
鐵路行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性、支柱性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。從時(shí)速250公里、300公里到如今350公里“復(fù)興號(hào)”的風(fēng)馳電掣……我國(guó)高速鐵路在近十年來(lái)實(shí)現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)快速發(fā)展。在“交通強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略引領(lǐng)下,中國(guó)“八縱八橫”高鐵路網(wǎng)的建設(shè)步伐日新月異。按照我國(guó)中遠(yuǎn)期高鐵路網(wǎng)規(guī)劃,高速鐵路將達(dá)到4.5萬(wàn)公里,而隨著我國(guó)《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)西部大開(kāi)發(fā)形成新格局的指導(dǎo)意見(jiàn)》的提出,我國(guó)中西部地區(qū)將迎來(lái)鐵路建設(shè)的高峰。
作為特殊工況架梁的全能選手,“昆侖號(hào)”千噸級(jí)架橋一體機(jī)讓高速鐵路的橋跨布置更靈活,同里程可減少20%的架梁成本,提高25%的架梁速度,并有效減少對(duì)河流通航的影響和建設(shè)用地,工業(yè)化的箱梁生產(chǎn)和架設(shè)也更有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。

運(yùn)架一體機(jī)正在進(jìn)行最后調(diào)試。
新建福廈鐵路是我國(guó)首條跨海高鐵,作為山海相連鐵路,橋梁采用40米箱梁、1000噸的設(shè)計(jì),相較于傳統(tǒng)32米箱梁占地面積少,投資成本低,在跨越河流、道路時(shí)不僅提供更經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)方案,也有效節(jié)省建設(shè)用地,增加通航能力,減輕了潮水對(duì)橋墩的沖擊力,提高了跨海大橋的安全性。
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