李 淮,陳 浩

(鄭州大方橋梁機(jī)械有限公司,鄭州 450064)

1 課題提出

國內(nèi)高速鐵路建設(shè)如火如荼,客運(yùn)專線大量采用高架橋的結(jié)構(gòu)形式,橋梁長度超過線路長度的 50%,橋梁維護(hù)問題是從修建高速鐵路一開始就需要考慮的問題,橋梁維護(hù)設(shè)備具有潛在的市場。

目前,國內(nèi)高速鐵路檢修主要借鑒法國高鐵檢修模式,即采用橋面行走的形式,其主要代表廠家為法國MOOG公司。但在高速鐵路橋面寬由 13.6 m減為12.2～12.4m后,橋面已經(jīng)沒有允許檢測車輛行走的空間,因此必須設(shè)計全新橋梁檢測維修車(以下簡稱橋檢車),以滿足橋梁檢測的需要。

2 新型橋檢車關(guān)鍵技術(shù)

2.1 技術(shù)背景

新型橋檢車擬用于錢江鐵路新橋。錢江鐵路新橋在錢江二橋上游,是錢塘江上建設(shè)的第三座鐵路橋梁,位于錢江二橋上游,南北跨越錢塘江。新橋北接改建后的杭州東站,南連待建的杭州南站(蕭山站),是滬杭甬客運(yùn)專線和杭長(沙)客運(yùn)專線控制工程。

錢江鐵路新橋?yàn)榭瓦\(yùn)專線,電力牽引,設(shè)計時速250 km,新橋全長2226m,其中正橋長1296.55m,主橋跨一聯(lián) 18孔、橋面四線。拱梁為單箱三室截面,梁寬 21.7 m、箱梁立面最大截面高度為 6.5m,最小截面高度為 3 m。第一、第二孔立面見圖1(注:箱梁立面及平面第 4～9孔情況與第 3孔相同,第 10～18孔情況與第 1～9孔對稱)。橋墩截面示意如圖2所示。

圖1 錢江鐵路新橋第一孔、第二孔立面(單位:mm)

圖2 橋墩截面示意(單位:mm)

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

對該橋梁進(jìn)行維護(hù)的總體原則是:在維護(hù)過程中所使用的橋梁檢測維護(hù)設(shè)備不能影響正常的列車運(yùn)行,同時能適應(yīng)不同箱形梁體截面的要求,還能具有通過橋墩的能力。

在該設(shè)計原則的指導(dǎo)下,提出以下關(guān)鍵技術(shù)。

(1)橋梁側(cè)面預(yù)埋結(jié)構(gòu)件,使其滿足后期軌道安裝要求。

(2)提高整機(jī)傾覆穩(wěn)定性系數(shù),使橋檢車在自行走與正常工作狀態(tài)保持良好的平衡性能。

(3)設(shè)計新型橋檢車伸縮架,使該伸縮架結(jié)構(gòu)滿足對 3～6.5m不同高度箱梁立面的檢測,同時該伸縮架實(shí)現(xiàn)了橋檢車通過橋墩的功能。

(4)大深度、可回轉(zhuǎn)行走走道,使單個走道長度達(dá)到 8.5m,并可進(jìn)行 90°旋轉(zhuǎn),滿足大跨度箱形梁底部檢測需要。

(5)安裝雙行走動力源,使整機(jī)既可手動人工行走,也能電動行走。

(6)并機(jī)使用功能,由于橋檢車在箱梁梁側(cè)對稱布置,使用并機(jī)功能,2臺橋檢車能連成一體進(jìn)行箱梁檢測。

3 橋檢車功能及結(jié)構(gòu)介紹

3.1 橋檢車功能要求

依據(jù)錢江鐵路新橋?qū)嶋H情況,并根據(jù)設(shè)計院具體要求,擬設(shè)置的橋檢車具有如下功能。

(1)整機(jī)實(shí)現(xiàn)對橋墩頂部、箱梁底部側(cè)部的檢測維修。

(2)整機(jī)行走使用雙動力源驅(qū)動:電動機(jī)、手動行走。

(3)整機(jī)適應(yīng)坡度:＜1%。

(4)整機(jī)額定載荷:≥2 kN。

3.2 橋檢車布置方式

主要組成部件包括:采用箱梁下掛方式,其中在箱梁腹板中布置預(yù)埋件,在預(yù)埋件上焊接軌道支撐件,并安置軌道。橋檢車在軌道上行走。軌道在箱梁兩側(cè)布置,該橋同時由 2臺橋檢車負(fù)責(zé)維護(hù)。

3.3 橋檢車結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)介紹

根據(jù)以上功能要求,設(shè)計出型號為 DQJ95/21型橋檢車。新型橋梁檢測車結(jié)構(gòu)組成如圖3所示。

(1)軌道系統(tǒng):箱梁預(yù)埋件與軌道支承組成的軌道系統(tǒng)。

(2)行走系統(tǒng):包括電動行走和手動行走系統(tǒng)。

(3)升降系統(tǒng):由主框架與伸縮架組成的升降系統(tǒng)。

(4)工作平臺及回轉(zhuǎn)系統(tǒng)。

圖3 DQJ95/21型橋檢車結(jié)構(gòu)組成

其主要技術(shù)參數(shù)見表1。

3.4 橋檢車工作及過墩過程介紹

檢測維修車處于正常工作狀態(tài),即:伸縮架完全伸出,工作平臺處于與橋梁底面相平行狀態(tài)(圖4)。此時工作人員可通過走道和主框架,完成對橋墩頂部、箱梁底部和側(cè)部的檢測維修。此時橋檢車可同時緩慢進(jìn)行行走作業(yè)。

表1 DQJ 95/21型橋檢車主要技術(shù)參數(shù)

圖4 橋檢車正常工作狀態(tài)

當(dāng)橋檢車需要過橋墩時,工作人員通過操作回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使工作平臺旋轉(zhuǎn) 90°(圖5);同時將伸縮架收起,并向前行進(jìn),通過橋墩(圖6)。過墩后,可繼續(xù)進(jìn)行檢修作業(yè)。

圖5 橋檢車平臺旋轉(zhuǎn)

圖6 橋檢車通過橋墩

4 結(jié)語

該型橋檢車與傳統(tǒng)橋檢車相比結(jié)構(gòu)小巧,為高速鐵路專用橋檢車。其典型的伸縮架結(jié)構(gòu),使其適應(yīng)箱梁立面截面高度變化,并具有通過橋墩的能力。同時,該橋檢車在工作時并不影響高速鐵路的正常運(yùn)營,具有潛在的市場和經(jīng)濟(jì)效益。隨著高速鐵路建設(shè)的推進(jìn),該型橋檢車必將會越來越多地出現(xiàn)在高速鐵路檢修設(shè)備中,并發(fā)揮自己的作用。

[1]張質(zhì)文,等.起重機(jī)設(shè)計手冊[M].北京:中國鐵道出版社,1998.

[2]GB3811— 2008,起重機(jī)設(shè)計規(guī)范[S].

[3]機(jī)械設(shè)計手冊編委會.機(jī)械設(shè)計手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

[4]王金諾,等.起重運(yùn)輸機(jī)金屬結(jié)構(gòu)[M].北京:中國鐵道出版社,2002.

[5]陳瑋璋,等.起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu).北京:人民交通出版社,1986.