TJ165型架桥机的技术改造与应用

李 涛

TJ165型架桥机的技术改造与应用

李 涛

（中铁大桥局第七工程有限公司，武汉 430056）

简要介绍准池铁路项目TJ165型架桥机的主要结构技术改造方案、改造过程中的重点注意事项以及改造后的优缺点，并对改造后的TJ165型架桥机从结构、电气系统、液压系统现场应用管理与维护几个方面做进一步说明，以期为同类型以及类似型号架桥机的改造及现场施工应用管理提供相应的支持与参考。

架桥机 技术改造 管理 应用

引言

新建大准至朔黄铁路联络线项目工程施工ZCPJ-2标段（DK139+955～DK179+185）位于山西省北部朔州市朔城区及忻州市神池县，线路基本呈南—北走向。该标段起点位于朔州隧道出口，终点位于神池南站西侧，全长39.249Km。设计时速120Km/h，架梁任务为32m预制T梁314双线孔（1256片），24m预制T梁34双线孔（136片），共计1392片。根据工程环境及设计要求，选择TJ165型架桥机完成预制T梁架设任务。

TJ165型架桥机机组由主机、机动平车、换装架三大独立部分组成，主机、机动平车均在车体上装有牵引走行机构。TJ165型架桥机采用主机定位架梁，机动平车运送梁片，换装架倒装梁片的作业方式，作业程序简单，施工安全，能满足架设新建时速200Km/h客货共线T型梁（通专桥2201-32，2101-32米梁）及国内现行所有32m及以下跨度铁路混凝土桥梁。它的主要结构技术参数如表1、表2所示。其中，表1为TJ165型架桥机主机的主要技术参数，表2为TJ165型架桥机机动平车的主要技术参数。

表1　主机的主要技术参数

表2　机动平车的主要技术参数

根据国家相关规定要求，TJ165型架桥机需自轮运转在既有线上采用过轨运输的方式进行转场或配送。由于准池项目工期对架桥机进场时间要求紧迫，过轨运输无法满足工期要求，因此公司特委托中铁重工有限公司将一台TJ165型架桥机进行技术改造，以满足公路运输要求。

本文以准池铁路项目的TJ165型架桥机为研究对象，简要介绍TJ165型架桥机的主要结构技术改造方案、改造过程中的重点注意事项以及改造后的优缺点，并针对改造后的TJ165型架桥机，从结构、电气系统、液压系统等方面，对现场应用管理与维护做进一步说明。

1 架桥机技术改造方案

1.1 改造的目的

根据项目施工要求，TJ165型架桥机需要从公司武汉设备存放基地转运到准池项目。而按国家相关部门规定，TJ165型架桥机被界定为自轮运转特种设备。自轮运转特种设备过轨运输的审批由相关部门严格按特种车辆行政许可要求和程序进行，手续繁杂，进程缓慢。同时，由于该类设备采用专门的转向架和车体，经动力学试验及捆绑加固试验后综合评定确定的允许行车速度一般最高为80km/h，低于铁路技术政策规定的货车运行速度，在既有线上长途过轨运输对铁路交通运输的影响较大。因此，既有的TJ165架桥机组在转场时遇到较大困难。转运时间较长，不满足项目对设备进场时间的要求。鉴于此，公司特委托中铁重工有限公司对该台TJ165架桥机主机和机动平车进行技术改造，即对主机的车体和机臂，机动平车的车体等，在适宜的位置截断，使之在长度和重量方面满足公路运输的相关要求，且使之性能得到提升。

1.2 技术改造方案

经过相互沟通协调、施工载荷计算以及相关点的应力分析，本次技术最终决定主要对主机车体、机臂、折叠柱根、三号柱和机动平车车体进行改造。架桥机在改造后基本不改变其原有尺寸，且不影响使用功能。

1.2.1 主机车体分段方案

主机车体长28m，宽3.6m，重约59.5T（不含安装于车体上的附属件）。由于目前TJ165架桥机是处于可正常施工作业的完好状态，因此在选择主机车体截断位置时，必须考虑如下几个方面的问题：

（1）尽量避开或减少对电气线路、液压管路和空气制动管路、柴油箱的截断。（2）尽量避开车体侧梁横向连接梁、下拖拉系统、柴油发电机组、电气柜和液压泵站等。（3）尽量考虑采用13m长的平板汽车装运。（4）考虑车体截断后，架桥机在工地的组装、拆卸方便等问题。

综合考虑各种情况后，结合主机车体现有状态，最终决定将车体截为三段。截断位置分别选在距离车体前端头9.25m处，距离车体后端头9.25m处，三段长度分别为9.25m、9.5m、9.25m。该截断方案的目的是将下拖拉系统、柴油发电机组、电气柜和液压泵站等分到车体中间节段，使实施可操作性达到最优。图1为主机车体截断位置示意图。

图1　主机机体截断位置示意图

在车体截断施工过程中，首先是拆除4件司机室，拆除折叠柱根等安装在车体上的一切附属件；然后，将三号柱柱根沿车体侧梁上盖板上平面水平分割；最后，用切割设备将车体从两端，即距离前后端各9.25米处切割，分为三段。

车体切割完成后，车体侧梁各节段之间采用上下铰销连接方式。该连接方式能充分满足结构安全性要求。连接方式如图2所示，改造完成后连接安装如图3所示。

图2　铰销连接方式示意图

图3　改造完成后铰销连接结构图

1.2.2 机臂分段方案

TJ165架桥机机臂全长约51.8m，重约56.15T（含零号柱摘挂及上拖拉机构）。

机臂是架桥机工作中主要的受力结构。选择机臂截断位置要考虑诸多因素，主要有以下几个方面：

（1）尽量减少接头体数量，降低改造成本和结构安全风险；（2）由于机臂截面为变截面，截断位置必须避开变截面位置；（3）截断位置必须避开机臂在全悬、半悬工况中的1、2号柱位置；（4）截断位置必须避开机臂与1号柱定位的四个插销孔位置；（5）为节约公路运输成本，尽量减少超长（17m）的节段数量。

经过反复分析计算，结合以上考虑因素，最终确定将机臂合理地分为四段，各段长度依次为14.35m、14.10m、14.10m、9.25m。

机臂各节段之间连接方式与车体连接方式类似，采用上下铰销、中间法兰和抗剪销的连接方式。这种方式不但满足结构受力要求，而且拆装方便。

1.2.3 三号柱及折叠柱根改造方案

原三号柱柱根是直接焊接于主机车体侧梁上盖板上的，现将其由固结式改为活结式。将三号柱柱根从主机车体侧梁上水平切割下来，在柱根切割面焊接柱根法兰，原车体侧梁三号柱焊接位置焊接底座法兰，柱根法兰与底座法兰采用螺栓连接，便于拆装。

主机折叠柱根的联系梁原为焊接。为了方便运输，改造时将联系梁沿连系梁安装座焊缝水平切割，使其与安装座分离，沿一号柱及二号柱柱根焊缝竖直切割，使其与两柱根分离，新制连系梁安装座。安装座上有与连系梁连接的法兰板，连系梁与安装座采用高强螺栓连接。

1.2.4 机动平车车体分段方案

机动平车作用是将T梁从运梁列车上转运到架桥机主机上进行架设。机动平车车体长30m，宽3.2m，重43.62T（此重量不含安装于车体上的附属件）。机动平车改造方案与主机改造方案基本相同。在车体截断位置的选择时，除了前面所叙述的因素外，还应尽量避开或减少对电气线路、液压管路和空气制动管路、柴油箱的截断；尽量避开车体侧梁横向连接梁、柴油发电机组、电气柜和液压泵站等。

机动平车车体依旧截为三段，截断位置选在距离车体前后端头10m处。此方案可将柴油发电机组、电气柜和液压泵站分到车体中间节段。

车体侧梁的联接形式与主机测梁连接方式相同，采用上下双铰销联接。

1.3 主要注意事项

为确保架桥机改造安全，有以下几点注意事项。

（1）切割时，柴油箱中的柴油必须放完，并且将油箱清洗干净，避免气割时发生火灾。

（2）改造切割前，将需要拆装的电气线路、液压管路和空气制动管路全部依次作好标记，然后拆除。

（3）管路要用堵头密封，电气线路接头要在车体上绑扎牢靠，车体上保留管路均做好接头处密封工作。

1.4 改造后的优缺点

架桥机改造完成后，从武汉基地转运到准池项目利用公路运输，仅用了3天时间，运输方便快捷，节约了宝贵的时间，满足了准池项目的工期要求。不足之处在于，改造后利用公路运输，资金成本比铁路运输资金成本要高，但时间成本比铁路运输要低得多。此外，使用过程中，需要加大对切割连接部位的结构、液压管路等的管理与检查。

2 施工现场的应用与管理

经过改造后的架桥机在使用过程中，对结构部件、液压系统、电气系统等方面的现场管理提出了更高的要求。

2.1 结构部件

（1）检查焊缝是否开裂，结构是否变形。焊缝开裂处要及时补焊，变形处及时校正。

（2）重要销轴（支柱柱销、龙门吊销轴、零号柱铰销和车体、大臂截断处铰销）和重要联接螺栓定期（每架设600片T梁）探伤、检查不得有裂纹和损伤等缺陷，有缺陷的要及时更换。起升卷扬机与电机连接的花键（内花键和外花键）进行定期（每架设600片T梁）检查，花键应完好无损，不得有裂纹和损伤等缺陷，有缺陷的也要及时更换。

（3）联接螺栓、销轴、开口销、卡板等不得松动或脱落，螺栓和销轴定期（每架设200片T梁）检查不得有裂纹、螺纹损伤和断裂等缺陷。

（4）起重钢丝绳、牵引钢丝绳、吊梁钢丝绳定期检查，不得有扭结、压扁、弯折、断股、笼状畸变、断芯等变形现象。断丝和磨损超标的钢丝绳，应及时更换同类型、同性能等级或高级别的合格钢丝绳。

（5）运转部件必须按润滑周期表定期加油润滑，减速箱、变速箱也要定期清洗，并更换润滑油。

（6）要经常检查制动器的松紧情况，以便及时处理相关故障。

2.2 液压系统

经常擦拭和清洗液压系统表面的油污或尘土，使之保持清洁。经常检查油箱内液面高度，及时补油。液压油不得变质，要定期更换，且更换液压油时必须清洗油箱。应定期检查系统的全部管路（包括车体截断处连接管理），如金属管有无损坏，软管有无扭结、损伤和过度弯曲，固定是否松动，接头是否泄漏等。对于泄漏的接头，要及时更换。液压系统工作时，注意观察有无不正常的响声，发现异常情况应及时处理。滤清器必须定期（每一个月）清洗或更换。定期检查和调整液压系统的压力，工作压力不能高于20MPa。液压系统的元器件定期检查，损坏的要及时进行更换。

2.3 电气系统

电气部分的元器件损坏后需要更换同型号的合格元件。更换元器件时，线号不要丢失，联接要牢固。对护套受损的电线电缆及时进行处理。电线电缆终端接线座应当保持良好的接触。电器进行日常保养时，应切断电源。装在控制箱内的电器设备不要随便触动，以防发生事故。箱盖或箱门必须关闭，电器要保持清洁和干燥。电器衔铁的端面应与磁轭紧密结合，并经常保持清洁，不可使其表面生锈及产生裂痕，衔铁及其摩擦表面定期涂上一层凡士林。定期检查电器触头，发现有烧损现象要及时处理。电器的转动部位要定时润滑，保证转动灵活。要经常注意触头压力，使电器各触头压力均匀。

2.4 人员、制度管理

（1）制定TJ165架桥机安全操作实施细则，并向施工人员进行安全技术交底及安全教育。

（2）定期组织架桥机组操作、指挥和维护保养人员学习安全技术操作规程，并在上岗前进行安全技术考核，考核合格后才能上岗。其中，架桥机操作人员、指挥人员，必须持证上岗。此外，所有参加架梁和进入现场的人员，需要按规定佩带安全防护用品。

（3）架桥机在试运行和架梁过程中，要求专人统一指挥，并分工明确。所有操作人员要在统一指挥下，按程序协调操作，并制定统一信号和联络方式。

3 结束语

改造后的架桥机满足了进场时间、工期要求，成功完成了准池铁路项目1392片T梁的架设任务，对施工现场的使用管理有了更高的要求，在使用过程中要重点加强管理与维护。TJ165架桥机经过改造后，由单一的铁路运输变成了既可铁路运输也可公路运输的模式，施工单位可以根据施工环境及设备进场时间，要求选择相对灵活的运输方式。该架桥机以平均每天架设8片梁的速度，圆满完成了准池铁路2标的T梁架设任务。针对该TJ165型架桥机，则进一步加强施工现场的安全、使用、维护管理、人员培训，是安全高效架设T梁的重要保障。

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TJ165 Bridge Erector Transformation and Application

LI Tao
(Railway Bridge Engineering Bureau seventh Ltd.,Wuhan 430056)

It introduces the main structure of quasi-pool rail projects TJ165 type bridge machine transformation program, focusing on the transformation process as well as the advantages and disadvantages of Notes after the transformation, and after the transformation from the structure, electrical system TJ165 type bridge machine, hydraulic System field application management and maintenance aspects of further explanation, can provide appropriate support and reference for the same type and model similar bridge construction site machine and application management.

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