高铁施工中大型架桥机设备的应用

2017-04-20李勤超

黑龙江交通科技 2017年2期

关键词：天车架梁架桥机

李勤超

(中铁二十三局集团有限公司，北京 102628)

轨道工程

高铁施工中大型架桥机设备的应用

李勤超

(中铁二十三局集团有限公司，北京 102628)

针对大型架桥机设备在高铁施工中的具体应用，围绕下导梁架桥机、导梁式定点起吊架桥机和两跨连续拼装式架桥机三种常用的架桥机，在对其基本特性进行分析的基础上，对不同架桥机应用效果进行对比和总结，从而为我国高铁建设的持续发展提供可靠的技术支撑。

高铁施工；大型架桥机设备；应用效果

1 大型架桥机设备类型

1.1 下导梁架桥机

该架桥机主要由双主梁、支腿、下导梁、起重天车、发电系统、电气控制系统以及行走机构等组成。其主要特征为。

尾部喂梁。运梁车运梁至架桥机的尾端，然后使用起重天车进行起梁，与小车同时前行，在梁体尾部达到天车所在位置后，天车对梁体进行起吊，带着梁体进行移动，在到达架孔上方后，即可进行落梁。

架梁过程中后支腿设置在梁端，前支腿则设置在墩顶上，形成一个类似于简支形态的结构。架梁过程中，载荷主要通过支腿向墩顶与梁端进行传递，但这一过程中前支腿的锚固性要求较高。

迈步式过孔。架桥机在过孔过程中需要依靠下导梁：行走台车在指定轨道中运行，前支腿则沿着下导梁轨道进行行走，在架桥机完全就位之后，使用天车对下导梁实施移位，即为迈步式过孔。

在对进入隧道之前的最后一个梁体进行架设时，如果桥台与洞口间的距离很短，则主梁前的悬臂应向上弯折；而下导梁上桥台进隧道，应使用临时小车进行作业，作业过程较为复杂。

1.2 导梁式定点起吊架桥机

该架桥机主要由主梁、导梁机、支腿、吊梁天车、发电系统、电气控制系统以及行走机构等组成。其主要特征为。

架梁过程中，支腿设置在墩顶与梁端，可形成一个类似于简支形态的结构，受力情况十分明确，但在具体的架梁过程中需要保证前支腿的牢固性。

定点起吊。运用运梁车将梁体运送至架桥机的尾部，对过渡段进行安装以后，由行走小车对混凝土梁进行运输，沿着指定的轨道进入机腹之中。然后，天车对混凝土梁进行吊装，并保持不动，再使用吊机对导梁机进行移动，留出一定空间，最后由天车落放混凝土梁，完成整个作业过程。

1.3 两跨连续拼装式架桥机

该架桥机主要由桁架式主梁、支腿、起重天车、发电系统、电气控制系统以及行走机构等组成。其主要特征为。

(1)架梁过程中支腿设置在箱梁尾端，形成两跨连续梁结构，架梁施工以前支腿无需与桥墩之间进行锚固，施工作业较为方便。

(2)运梁车运梁至机腹当中，运用起重天车对箱梁进行吊装，然后由天车吊装箱梁进行前行，直到架孔的上方，实施落梁。

(3)悬臂过孔。过孔的过程中，对前支腿进行收起，然后启动行走机构，以悬臂的方式完成过孔，在前支腿抵达至桥墩后，其设置在墩顶上，中后支腿车卡轨器固定，完成过孔。此作业过程十分快速，且具有极高的安全系数。

(4)主梁运用由“八七型铁路抢修钢梁”构成的桁架，相应杆件的保存与运输具有很强的便捷性。在工程完成以后，杆件能够在其他作业中使用，不存在设备闲置造成的经济和空间浪费，因此具有很高的经济效益。

2 高铁施工中大型架桥机设备应用关键技术

2.1 起升机构

箱梁上设置了四个起吊点，吊梁过程中怎样确保四点的受力保持平衡，是架梁作业中要优先解决的问题。根据以往施工经验，合理运用四点起吊三定平衡的方式可以处理这一实际问题。该方法的基本原理为首先，确保箱梁上的吊点受力完全相等，凭借静力平衡促使所有箱梁的另外一端吊点受力相同。为实现这一目标，最为常用的方法为对两幅滑车组实施串联缠绕，但这种方法需要使用导向滑轮，由于此滑轮实际摩阻力会使吊点受力存在一定差别，这一差别的大小主要取决于效率系数，通常情况下，可将受力差有效控制在1.5%范围内。

2.2 安全防护与监控

(1)起升卷扬系统。

对于起升卷扬系统而言，其不仅要具备高速端的制动保护功能，还要有低速端的制动保护功能。就目前而言，得到广泛应用的技术为低速端盘式制动器与高速端块式制动器。

(2)起升限位保护与超速保护。

为避免人为误操作造成失速下降等问题，运用了全新的编码器测控系统。在架桥机控制室当中，设置了应急停车设备，如遇突发情况，可以在最短的时间内停机，同时所有电动机都设立了故障监测系统，如果出现短路等情况，此系统会拒绝一切动作，并显示出故障的具体类型与位置。

(3)PLC技术。

该控制技术具有极强的逻辑功能，缩减了电路对于硬件设备的依赖性，在很大程度上提升了电路的灵活性与可靠性。在控制室中，加设了一部控制计算机，并采用新型触摸屏技术，在屏幕上可显示出故障的具体信息，为故障排除提供了很大的便利。

2.3 同步控制技术

架桥机运用尾端喂梁的方法进行，在运梁车就位以后，需要与运梁车上的小车进行一同作业。在此过程中采取的技术方式为运用相同的变频器对小车进行拖动，并在架桥机的后侧设置一台电源箱，以此对驮梁小车行走进行控制，最后通过准确的运算确保二者运行同步。

2.4 过孔技术

架桥机过孔是必须进行妥善处理的施工问题，针对不同类型的架桥机，其具体的过孔技术也存在一定差异。对于下导梁架桥机，其过孔主要使用下导梁完成，前支腿行走在下导梁上，就位后对下导梁实施前移。这一过程较为复杂，步骤较多。对于两跨连续拼装式架桥机而言，其在过孔的过程中，仅需将小车设置在架桥机的尾端，然后进行悬臂过孔，这种做法安全可靠，是当前较为常用的过孔方法。

2.5 过隧技术

在高铁施工建造过程中，势必会碰到穿越隧道的情况，特别是在山区之中，架桥机应顺利穿过隧道以后才可以实施架梁。但架桥机尺寸很大，在穿越隧道前需对其高度进行降低，只有这样才能满足净空需求。因此，必须做好架桥机拆分工作。如今，过隧技术有两大形式，其一为借助升降支架减小架桥机高度；其二为凭借自身机构缩小架桥机尺寸，施工中应根据实际情况妥善选取。