諶啟發(fā) 羅九林 王治斌 萬 鵬 梁志新 張寶恒李 青 邱 梓 班新林

（1.中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 北京 102600；2.中鐵十一局集團(tuán)有限公司 湖北武漢 430061；3.中鐵二十二局集團(tuán)有限公司 北京 100043；4.中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 北京 100081）

1 引言

2013年《鐵路主要技術(shù)政策》（原鐵道部第34號(hào)令）第三十八條要求“開展大跨度橋梁研究”［1］，這是我國高鐵大跨度簡支梁發(fā)展的政策依據(jù)和技術(shù)導(dǎo)向，也是高鐵橋梁的發(fā)展方向?；谝陨峡紤]，2016年5月，中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司承擔(dān)了國鐵集團(tuán)2016年重大課題《高速鐵路大跨度簡支梁建造關(guān)鍵技術(shù)研究》（合同編號(hào)：2016G002-G）［2］。2016 年 7 月，該課題通過了國鐵集團(tuán)的技術(shù)評審，9月28日在房山橋梁廠完成足尺試驗(yàn)梁澆筑，2017年3月完成足尺靜載試驗(yàn)。通過開展足尺試驗(yàn)梁的設(shè)計(jì)、預(yù)制和試驗(yàn)研究工作，對時(shí)速350 km高速鐵路40 m預(yù)應(yīng)力簡支箱梁的設(shè)計(jì)技術(shù)、施工工藝、結(jié)構(gòu)受力性能和設(shè)計(jì)狀態(tài)等進(jìn)行了全面的試驗(yàn)研究，確定了40 m箱梁的結(jié)構(gòu)形式。2017年9月，40 m箱梁已經(jīng)正式?jīng)Q定在鄭濟(jì)線黃河特大橋、福廈線湄洲灣特大橋工程試點(diǎn)應(yīng)用。中鐵五院參加該課題中的《高速鐵路大跨度簡支梁提運(yùn)架設(shè)備方案研究》子項(xiàng)，主要任務(wù)是提出提運(yùn)架設(shè)備的設(shè)計(jì)方案。鑒于國鐵集團(tuán)將大力推廣高鐵40 m簡支箱梁，而目前已有的900 t提運(yùn)架橋梁施工設(shè)備只適用于32 m及以下跨度的預(yù)制簡支梁，因此開展高速鐵路40 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁運(yùn)架成套施工設(shè)備研制，對我國推行大跨度簡支箱梁具有特別重要的意義。為全面掌握高速鐵路40 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁的最新建造技術(shù)，包括提運(yùn)架施工技術(shù)、設(shè)備的設(shè)計(jì)技術(shù)以及制造技術(shù)等，2018年中鐵五院承擔(dān)了北京市科技計(jì)劃課題（Z181100003918003）和中國鐵建股份有限公司2018年度科技重大專項(xiàng)《高速鐵路40 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁運(yùn)架成套施工設(shè)備研制》，研制的1 000 t級(jí)40 m簡支梁提運(yùn)架設(shè)備，適用40 m及以下跨度簡支雙線箱梁的提運(yùn)架需求。針對40 m簡支梁的特點(diǎn)，研究1 000 t/40 m提運(yùn)架設(shè)備設(shè)計(jì)方案，滿足以下要求：

（1）滿足高鐵40 m及以下跨度雙線整孔箱梁提運(yùn)架，額定起重量1 000 t。

（2）適應(yīng)曲線半徑≥2 000 m、縱坡≤30‰線路，滿足隧道口架梁要求。

（3）對隧道斷面和梁體不做任何特殊要求即可運(yùn)梁通過隧道。

（4）所有設(shè)備配備完善的智能安全監(jiān)控系統(tǒng)和信息化系統(tǒng)，取得地方使用許可并納入國鐵集團(tuán)施工信息化管理平臺(tái)。

2 高鐵箱梁運(yùn)架設(shè)備現(xiàn)狀

2.1 國外現(xiàn)狀［3］

目前國外高速鐵路已經(jīng)有西班牙、日本、德國、法國、瑞典、英國、意大利、俄羅斯、土耳其、韓國、比利時(shí)、荷蘭、瑞士等16個(gè)國家和地區(qū)建成運(yùn)營高速鐵路。國外高速鐵路建設(shè)較早，在施工實(shí)踐中研制了大量的各種型式、不同噸位的高鐵架橋機(jī)。目前針對40 m雙線整孔預(yù)應(yīng)力箱型簡支混凝土梁的梁廠預(yù)制、架橋機(jī)架設(shè)的成套提運(yùn)架施工設(shè)備在國外還屬于空白。

2.2 國內(nèi)現(xiàn)狀［4-5］

高鐵40 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁作為一種新跨度進(jìn)入序列，將與32 m、24 m跨度梁長期共存，新的廠制梁要求配備運(yùn)架能力更強(qiáng)的40 m箱梁運(yùn)架設(shè)備。另外，據(jù)多方統(tǒng)計(jì)調(diào)查可知，目前我國已經(jīng)裝備的32 m跨、900 t運(yùn)架設(shè)備有700多套，其中絕大多數(shù)不能正常通過隧道、不能洞口5 m以內(nèi)架梁，不能適應(yīng)2 000 m的小半徑曲線。但由于40 m箱梁為新設(shè)計(jì)的預(yù)制梁型，較32 m箱梁跨度增加8 m、重量增加100 t，現(xiàn)有的32 m箱梁運(yùn)架施工設(shè)備不具備改造價(jià)值，因此需研制與其配套的運(yùn)架施工設(shè)備。

3 1000t/40m梁運(yùn)架成套裝備研制

成套裝備主要包含“四機(jī)一系統(tǒng)”，“四機(jī)”指提梁機(jī)、搬梁機(jī)、運(yùn)架一體機(jī)和分體式架橋機(jī)?！耙幌到y(tǒng)”是指信息化管理系統(tǒng)?，F(xiàn)階段40 m梁逐漸推廣運(yùn)用，既有32 m箱梁將一并存在，因此研制的運(yùn)架設(shè)備除滿足1 000 t/40 m箱梁的運(yùn)輸和架設(shè)外，還必須兼顧32 m及以下跨度梁的運(yùn)架需要。主要指標(biāo)如下：

額定起重量：1 000 t；

適應(yīng)梁型：高鐵24～40 m跨度雙線整孔箱梁；

適應(yīng)最小曲線：2 000 m；

適應(yīng)最大坡度：30‰；

滿載行走速度：0～5 km/h（平坡）、0～3 km/h（3%縱坡）；

具有整機(jī)信息化系統(tǒng)及過隧道自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。

3.1 搬梁設(shè)備研制

研發(fā)的HLT1000輪胎式搬梁機(jī)由主梁、前后起重小車、支腿、車架及懸掛轉(zhuǎn)向走行系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、走臺(tái)欄桿、液壓和電氣系統(tǒng)組成。適用于時(shí)速350 km和時(shí)速250 km的高鐵、客運(yùn)專線及城際鐵路制梁場20～40 m長度雙線整孔箱梁及單線梁的搬運(yùn)轉(zhuǎn)移。具備提一過二功能，工作風(fēng)力7級(jí)，非工作風(fēng)力13級(jí)，主要技術(shù)參數(shù)見表1。通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)直行、斜行、橫行、半八字轉(zhuǎn)向、原地轉(zhuǎn)向等多種專項(xiàng)功能，滿足搬梁機(jī)便道與線路中心線不平行的轉(zhuǎn)向發(fā)梁要求。滿足福廈靈川梁場42°大角度轉(zhuǎn)向和原地轉(zhuǎn)向的要求。如圖1所示。

圖1 搬梁機(jī)搬梁

表1 搬梁機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

3.2 提梁設(shè)備研制

MG500提梁機(jī)是一種為鐵路客運(yùn)專線梁場專門設(shè)計(jì)的一種門式起重機(jī)。提梁機(jī)采用門式雙主梁雙支腿結(jié)構(gòu)，兩臺(tái)配套使用，跨線提梁。主要由主梁、剛性支腿、柔性支腿、大車走行機(jī)構(gòu)、起重小車、電控系統(tǒng)等組成。如圖2所示。

圖2 提梁機(jī)提梁

采用兩臺(tái)提梁機(jī)提梁，實(shí)現(xiàn)24～40 m箱梁30 m高度跨線提吊，滿足運(yùn)架一體機(jī)的提吊和裝梁。工作風(fēng)力7級(jí)，非工作風(fēng)力13級(jí)。兩臺(tái)提梁機(jī)走行同步控制，卷揚(yáng)走行同步控制等。技術(shù)參數(shù)見表2。

表2 提梁機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

3.3 運(yùn)梁車研制

在箱梁架設(shè)過程中，需利用運(yùn)梁車進(jìn)行箱梁的運(yùn)輸進(jìn)場。通過對比目前市場上使用的各種運(yùn)梁車優(yōu)缺點(diǎn)，對40 m箱梁運(yùn)梁車開展方案研究并制造樣機(jī)。

3.3.1 馱運(yùn)式運(yùn)梁車研究［6］

目前在用的分體式運(yùn)梁車均采用馱運(yùn)式運(yùn)梁，根據(jù)使用環(huán)境的不同又可分為兩大類：即不過隧式運(yùn)梁車和過隧式運(yùn)梁車，也稱高位運(yùn)梁車和低位運(yùn)梁車。兩種運(yùn)梁車結(jié)構(gòu)基本相同：均采用一根車架主梁中置，主梁兩側(cè)縱向均布輪胎組，全液壓驅(qū)動(dòng)。不同之處：高位運(yùn)梁車采用大直徑輪胎，而低位運(yùn)梁車采用小直徑輪胎。如圖3所示。

圖3 馱運(yùn)式運(yùn)梁車

考慮到所研制的運(yùn)架設(shè)備需滿足運(yùn)梁過隧的要求，因此將開展低位運(yùn)梁車方案研究。結(jié)合40 m箱梁截面型式，低位運(yùn)梁車采用雙邊主梁的結(jié)構(gòu)形式，走行系統(tǒng)將采用多軸線雙胎并置小輪胎方式，如圖4所示。其優(yōu)勢在于運(yùn)梁高度低，能馱運(yùn)箱梁和架橋機(jī)過隧道，甚至可配合架橋機(jī)在隧道口負(fù)距離架梁。

圖4 馱運(yùn)式運(yùn)梁車馱梁過隧

3.3.2 吊運(yùn)式運(yùn)梁車研究

吊運(yùn)式運(yùn)梁車是通過在運(yùn)梁車主梁設(shè)置吊點(diǎn)，提吊箱梁，并利用前后行走系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)梁車的走行。該結(jié)構(gòu)形式受力合理，節(jié)省空間，可保證運(yùn)梁過隧要求，但由于走行系統(tǒng)的限制，無法完成喂梁，因此目前只用在運(yùn)架一體機(jī)方案中，分體式運(yùn)架設(shè)備則無法采用提吊式運(yùn)梁。

針對于上述問題，首次開展新型吊運(yùn)式運(yùn)梁車方案研究，如圖5所示。采用跨越式運(yùn)梁車，待運(yùn)梁車運(yùn)送梁片到達(dá)待架橋跨橋頭時(shí)，將梁片放置到運(yùn)梁臺(tái)車上，將運(yùn)梁車前車通過架橋機(jī)上的吊裝系統(tǒng)起升，并通過與運(yùn)梁車前端的過渡輪組配合，實(shí)現(xiàn)運(yùn)梁車后撤，完成喂梁。

圖5 吊運(yùn)式運(yùn)梁車

在主梁的兩側(cè)設(shè)置縱向延伸的滑槽，并在前車左、右兩側(cè)走行輪組的內(nèi)側(cè)均設(shè)置向上延伸的滑柱，使得滑柱在起升油缸的帶動(dòng)下沿滑槽上下滑動(dòng)，完成前車的豎向升降。

在主梁前端將設(shè)置過渡輪組，由車架和走行系統(tǒng)等組成。過渡輪組在待架箱梁運(yùn)送到待架橋位時(shí)，可輔助運(yùn)梁車后移。

在運(yùn)梁車過渡輪組和前車之間將設(shè)有整機(jī)起吊牛腿，通過架橋機(jī)上的吊梁小車配合，實(shí)現(xiàn)運(yùn)梁車前端的起吊支撐。

3.3.3 運(yùn)梁車樣機(jī)研制

從安全性、便捷性、高效性等多方面對比馱運(yùn)式運(yùn)梁車和吊運(yùn)式運(yùn)梁車兩種方案，并選取馱運(yùn)式運(yùn)梁車進(jìn)行樣機(jī)研制。

TJ-YLS1000/40運(yùn)梁車由車體結(jié)構(gòu)、懸掛總成、馱梁臺(tái)車、馱梁臺(tái)座、支腿總成、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、司機(jī)室、動(dòng)力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)及制動(dòng)系統(tǒng)等組成（見圖6）。

運(yùn)梁車車體采取雙邊主梁結(jié)構(gòu)；懸掛走行輪胎采用930 mm直徑小輪胎，懸掛系統(tǒng)通過回轉(zhuǎn)支承反裝在縱梁下端；馱梁機(jī)構(gòu)中走行系統(tǒng)采用重型移運(yùn)器，替代傳統(tǒng)鋼質(zhì)車輪，后車鏈條驅(qū)動(dòng)，前車閉環(huán)鏈驅(qū)動(dòng)，有效降低運(yùn)梁空間。

車體采用雙邊主梁結(jié)構(gòu)，可以有效降低運(yùn)梁高度；采用小直徑輪胎，降低懸掛高度，達(dá)到降低整機(jī)高度的目的；馱梁臺(tái)車采用重型移運(yùn)器替代傳統(tǒng)鋼質(zhì)車輪，有效降低喂梁高度，馱梁臺(tái)車喂梁時(shí)與主梁為滾動(dòng)摩擦，運(yùn)行阻力小，軌道磨損低；配套過隧道自動(dòng)駕駛功能，自動(dòng)對中駕駛，降低駕駛難度；安全配套技術(shù)完善。車體前后四角設(shè)置有面陣激光測距攝像頭，實(shí)時(shí)測量車輛與隧道內(nèi)壁距離，實(shí)現(xiàn)對位防撞和隧道內(nèi)自動(dòng)駕駛功能，運(yùn)梁過隧時(shí)啟動(dòng)自動(dòng)駕駛模式，當(dāng)車體偏離隧道中線大于5 cm時(shí)，控制系統(tǒng)啟動(dòng)轉(zhuǎn)向糾偏，偏離到8 cm時(shí)報(bào)警，偏離中線10 cm時(shí)停車，確保行車安全。運(yùn)梁車主要技術(shù)參數(shù)見表3。

3.4 分體式架橋機(jī)研制

分體式架橋機(jī)采用一跨式結(jié)構(gòu)，后支腿采用液壓均衡以降低喂梁高度并達(dá)到降低整機(jī)高度的目的；起重小車走行系統(tǒng)采用重型移運(yùn)器替代傳統(tǒng)的鋼質(zhì)車輪或減摩板，以利于隧道口低位架梁；該架橋機(jī)可以配合低位及高位運(yùn)梁車實(shí)現(xiàn)架橋作業(yè)。

一跨式架橋機(jī)由主梁、前支腿、輔助支腿、后支腿、起升系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及安全監(jiān)控系統(tǒng)等組成。低位運(yùn)梁車配合架橋機(jī)架梁，可實(shí)現(xiàn)“3 m距離”架設(shè)隧道出口梁、“-40 m距離”架設(shè)隧道進(jìn)口梁。如圖7所示。

1 000 t/40 m分體式運(yùn)架設(shè)備由雙邊主梁運(yùn)梁車和一跨式架橋機(jī)組成，可以滿足時(shí)速350 km和時(shí)速250 km的高速鐵路及客運(yùn)專線24 m、32 m、40 m雙線整孔箱梁的隧道內(nèi)運(yùn)輸，并滿足隧道出口3 m架梁、進(jìn)口-40 m架梁。適應(yīng)線路最大縱坡30‰、最小曲線R＝2 000 m。預(yù)留20～40 m非標(biāo)梁架設(shè)能力。

功能特點(diǎn)：

前支腿由后托輪總成、前托輪總成、掛輪組、水平輪組、支腿結(jié)構(gòu)、翻轉(zhuǎn)折疊機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、橫移機(jī)構(gòu)、加高節(jié)等組成。

前支腿可折轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)高度，便于大坡度架梁；支腿可自行縱移變位，可承重并支撐架橋機(jī)縱移變位，可橫移，便于曲線架梁時(shí)架橋機(jī)就位，實(shí)現(xiàn)曲線架梁。

輔助支腿由支腿結(jié)構(gòu)、伸縮油缸、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等組成，主要作用是輔助架橋機(jī)過孔。架梁時(shí)，輔助支腿可翻轉(zhuǎn)收起，便于起重小車提梁通過。

后支腿為O型支腿，由馬鞍梁、上橫梁、加高節(jié)、下曲梁、走行及升降機(jī)構(gòu)等組成，各部分可快速拆裝，滿足整機(jī)過隧的要求。

一跨式架橋機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表4。

表4 一跨式架橋機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

3.5 運(yùn)架一體式架橋機(jī)研發(fā)

3.5.1 上導(dǎo)梁運(yùn)架一體機(jī)研發(fā)［7］

1 000 t/40 m運(yùn)架一體機(jī)，又名昆侖號(hào)架橋機(jī)，由運(yùn)架梁機(jī)和上懸臂導(dǎo)梁組成，主要包含主梁、前導(dǎo)梁、前車、后車、主支腿、中支腿以及整機(jī)起吊系統(tǒng)等部分。該機(jī)總重約997 t，額定起升重量為1 000 t，最大滿載運(yùn)行速度為5 km/h。如圖8所示。

圖8 上導(dǎo)梁運(yùn)架一體機(jī)整體示意

技術(shù)要求：

適用于時(shí)速350 km、250 km高速鐵路線路限界，滿足運(yùn)梁過隧要求。

提升及運(yùn)載能力為1 000 t，可以實(shí)現(xiàn)20～40 m多種跨度簡支箱梁的運(yùn)輸和架設(shè)。

滿足隧道進(jìn)出口0 m架梁，≤2 000 m曲線架梁，30‰大坡度架梁等施工要求。

施工荷載在20～40 m簡支梁及其他型式橋梁受力允許范圍之內(nèi)。

信息化系統(tǒng)滿足接入國家鐵路集團(tuán)管理平臺(tái)要求。

起升鋼絲繩安全系數(shù)≥5，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算安全系數(shù)≥1.5，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)零件安全系數(shù)≥1.5，整機(jī)任何可達(dá)到的狀態(tài)抗傾覆穩(wěn)定性≥1.5。

3.5.2 下導(dǎo)梁運(yùn)架一體機(jī)研發(fā)［8］

1 000 t/40 m下導(dǎo)梁式運(yùn)架一體機(jī)由運(yùn)梁機(jī)、導(dǎo)梁機(jī)以及多功能臺(tái)車組成，如圖9所示。采用運(yùn)梁機(jī)提吊運(yùn)梁，導(dǎo)梁機(jī)輔助運(yùn)梁機(jī)過孔架梁。導(dǎo)梁機(jī)留置在架梁工位，運(yùn)梁機(jī)往返于梁場與架梁工位之間運(yùn)架箱梁。運(yùn)梁機(jī)和導(dǎo)梁機(jī)通過多功能臺(tái)車連接，運(yùn)梁機(jī)前車上導(dǎo)梁機(jī)的多功能臺(tái)車，多功能臺(tái)車通過中位驅(qū)動(dòng)器與運(yùn)梁機(jī)后車共同作用，將梁片喂梁就位。喂梁就位后，運(yùn)梁機(jī)將中支腿撐出，支撐平穩(wěn)后，運(yùn)梁機(jī)前部通過吊架將導(dǎo)梁提住，并形成體系轉(zhuǎn)換，導(dǎo)梁機(jī)收起后支腿，中位驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)導(dǎo)梁機(jī)前行。

圖9 下導(dǎo)梁運(yùn)架一體機(jī)整體示意

運(yùn)梁機(jī)由主梁、前車、后車、中支腿、前后吊點(diǎn)、卷揚(yáng)系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)及液壓電氣控制系統(tǒng)等主要部分組成，如圖10所示。導(dǎo)梁機(jī)由主梁、前支腿、中支腿、后支腿、液壓系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)等主要部分組成，如圖11所示。多功能臺(tái)車由中位驅(qū)動(dòng)器、臺(tái)車、平臺(tái)、掛架等組成，如圖12所示。

圖10 運(yùn)梁機(jī)整體示意

圖11 導(dǎo)梁機(jī)整體示意

圖12 多功能臺(tái)車示意

主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)：

額定起重量：1 000 t；

適應(yīng)跨度：24～40 m；

適應(yīng)最大坡度：30‰；

適應(yīng)最小曲線：2 000 m；

隧道進(jìn)出口架梁距離：0 m；

限界尺寸：250 km/h隧道斷面；

結(jié)構(gòu)安全：符合路、橋、墩臺(tái)等下部結(jié)構(gòu)受力要求；

工作狀態(tài)最大風(fēng)力：7級(jí)；

抗傾覆系數(shù)：≥1.5；

縱向吊點(diǎn)間距：38.1 m、30.1 m；

滿載行走速度：0～5 km/h（平坡），0～3 km/h（3%縱坡）；

空載行走速度：0～10 km/h；

過孔速度：0～3 m/min。

3.5.3 一體機(jī)樣機(jī)研制

針對以上兩種機(jī)型，為滿足成套裝備研制整體技術(shù)要求，開展上導(dǎo)梁運(yùn)架一體機(jī)（昆侖號(hào)架橋機(jī)）樣機(jī)試制，該架橋機(jī)是一款多用途運(yùn)架梁機(jī)，滿足高速鐵路40 m大跨度簡支箱梁及以下跨度簡支梁的架設(shè)要求?？赏ㄟ^拆除主梁可調(diào)節(jié)段，將40 m梁架橋機(jī)改裝成32 m簡支箱梁運(yùn)架一體機(jī)，兼顧現(xiàn)有40 m梁及32 m梁長期共存的狀態(tài)。主要受力金屬構(gòu)件采用GT785高強(qiáng)鋼材，這是在高速鐵路架橋機(jī)設(shè)計(jì)制造中，首次大量采用GT785高強(qiáng)鋼材，滿足千噸級(jí)簡支箱梁架設(shè)受力要求，提高了架橋機(jī)適用范圍。樣機(jī)如圖13所示。主要技術(shù)參數(shù)如表5所示。

圖13 上導(dǎo)梁運(yùn)架一體機(jī)樣機(jī)現(xiàn)場應(yīng)用

表5 上導(dǎo)梁運(yùn)架一體機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

同時(shí)研發(fā)了一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的子母套免維護(hù)大推力關(guān)節(jié)軸承，首次用于1 000 t/40 m上導(dǎo)梁運(yùn)架一體機(jī)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的球鉸，克服了傳統(tǒng)球鉸由于加工精度低、轉(zhuǎn)動(dòng)不夠靈活、易磨損和銹蝕、需經(jīng)常維護(hù)的缺點(diǎn)。

3.6 信息化系統(tǒng)研制

研究設(shè)計(jì)的40 m簡支箱梁運(yùn)架一體機(jī)信息化管理系統(tǒng)，通過對運(yùn)架施工信息、運(yùn)架一體機(jī)安全監(jiān)控信息的信息管理，填補(bǔ)了高速鐵路簡支箱梁運(yùn)架過程中信息化技術(shù)應(yīng)用的空白。實(shí)時(shí)掌握簡支箱梁運(yùn)架施工及運(yùn)架設(shè)備的施工狀態(tài)，達(dá)到高速鐵路簡支箱梁運(yùn)架的精細(xì)化管理的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)運(yùn)架設(shè)備狀態(tài)的全壽命周期管理［9-10］。模塊設(shè)計(jì)如圖14所示。

圖14 運(yùn)架設(shè)備信息化管理系統(tǒng)研究模塊設(shè)計(jì)示意

對運(yùn)架梁設(shè)備及過程的各類信息進(jìn)行統(tǒng)籌匯總管理，使用各類傳感器監(jiān)控運(yùn)架工程進(jìn)展程度，并監(jiān)測關(guān)鍵設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的變化以達(dá)到安全監(jiān)控的目的，當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)需要及時(shí)預(yù)警并通知相關(guān)人員采取措施。利用導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)時(shí)定位運(yùn)架設(shè)備位置，利用視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控現(xiàn)場情況，便于調(diào)度指揮［11-12］。系統(tǒng)總體框架如圖15所示。

圖15 信息化管理系統(tǒng)框架

4 成套設(shè)備應(yīng)用情況

TJ-YT1 000 t/40 m上導(dǎo)梁運(yùn)架一體機(jī)，即昆侖號(hào)架橋機(jī)于2019年6月開始加工制造，10月中旬開始廠內(nèi)組裝，2020年5月中旬廠內(nèi)組裝調(diào)試完成，2020年6月現(xiàn)場安裝調(diào)試完成，樣機(jī)已于2020年6月在中鐵十一局福州至廈門鐵路湄洲灣跨海大橋項(xiàng)目上使用。最快3孔/d，到目前為止順利完成100多孔箱梁架設(shè)。

1 000 t/40 m分體式架橋機(jī)于2019年10月至2020年6月完成生產(chǎn)制造及廠內(nèi)組裝調(diào)試、樣機(jī)現(xiàn)場組裝調(diào)試，樣機(jī)已于2020年6月在中鐵二十二局南沿江項(xiàng)目上使用。2020年6月16日首次使用研發(fā)的1 000 t/40 m分體機(jī)進(jìn)行箱梁架設(shè)，至今架梁完成45孔，并完成了架橋機(jī)場內(nèi)首次調(diào)頭。完成一孔梁架設(shè)只需120 min，較傳統(tǒng)的32 m梁架橋機(jī)減小了160 min。

目前成套設(shè)備除在南沿江和福廈鐵路使用外，其他線路也將陸續(xù)投入使用，如新建南玉鐵路、杭衢鐵路、昌景黃鐵路、通州制梁場等。

5 結(jié)論

大跨簡支箱梁提運(yùn)架成套裝備的成功研制為當(dāng)前推廣的1 000 t/40 m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁提供安全高效的施工裝備，對于鐵路橋梁建設(shè)技術(shù)進(jìn)步具有積極的推動(dòng)作用。成套提運(yùn)架設(shè)備可滿足40 m及以下跨度整孔箱梁的運(yùn)架需求，徹底填補(bǔ)了40 m箱梁運(yùn)架施工設(shè)備的空白，是高鐵大跨度簡支梁建造技術(shù)重大提升和突破，有利于40 m箱梁的后期推廣應(yīng)用，可形成涵蓋24～40 m跨簡支箱梁橋建造技術(shù)體系，有助于完善我國具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高鐵橋梁建設(shè)技術(shù)體系，并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。