李召弟 張龍彪
摘要:在橋梁、隧道綜合布置的工程施工標段,因LG900H輔助導梁式架橋機整機(原機)橫斷面尺寸遠大于隧道斷面尺寸,所以此類架橋機不能通過隧道在綜合施工段內進行架梁施工,本文提出了對此類架橋機進行改造的方法,對改造后的架橋機采用半解體方式使架橋機整機斷面尺寸小于隧道斷面尺寸,達到架橋機通過隧道進行架梁施工的目的,拓展了此類架橋機的施工范圍。
關鍵詞:架橋機技術隧道橋梁改造
高速鐵路簡支橋梁一般采用900噸級架橋機設備施工,但在橋梁、隧道綜合布設的施工標段內,普通架橋機難以通過隧道進行架梁施工成為業(yè)界公認的難題,因此,對于既有架橋機進行改造,使之滿足架橋機過隧道架梁的功能成為一個很好的發(fā)展趨勢。為此,我們以LG900H型輔助導梁式架橋機(原機)為改造對象,對此套設備進行了過隧理論分析,攻克了技術難關,順利改造完成,達到了架橋機過隧道進行架梁施工的目的。下面對LG900H輔助導梁式架橋機改造技術淺談如下:
1 LG900H 輔助導梁式架橋機簡介
主機外形尺寸:75*18*13.1m,為雙箱梁結構,額定起重量900噸,架設箱梁跨度:32/24/20m,最小通過曲線半徑2km,最大運行坡度3%。下導梁總長度:37.6m。架橋機整機凈重約620噸。整機結構見圖1。
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2 存在的問題
LG900H 輔助導梁式架橋機主機外形尺寸:75*18*
13.1m;南廣鐵路雙線鐵路隧道斷面尺寸:13.2*10.9m,拱頂R664cm,拱墻R641cm。因架橋機斷面尺寸(18m*13.1
m)遠大于隧道尺寸(13.2m*10.9m)而不能直接通過隧道。
3 架橋機過隧道改造技術
3.1 架橋機改造過隧道的分析過程
①確定由運梁車馱架橋機過隧道;
②分析、研究橫斷面,確定架橋機橫斷面的解體、折疊變形技術:
將運梁車斷面圖放入隧道斷面圖中,確定若干個運梁車上部、側面空間可占用的有效尺寸;將架橋機整機尺寸與擬定的可利用斷面尺寸對比,確定架橋機超出目標尺寸的部位及結構為:馬鞍梁、后支腿部分(翼梁、折臂梁、底梁)、前支腿、動力組;
對超出的部位及結構研究分析,確定解體部位及折疊變形方式為:原馬鞍梁橫向與翼梁栓接,經對提梁小車平臺的改造可以使馬鞍梁旋轉為縱向;原翼梁與主梁垂直栓接,經改造旋轉變?yōu)榕c主梁平行密貼;原折臂梁與翼梁剛性栓接,經改造變?yōu)榭梢韵蛏戏D;原底梁與折臂梁剛性栓接,經解體變?yōu)閱为毞胖迷谶\梁車上;原前支腿僅能微量旋轉,經改造變?yōu)榭梢韵蚝笮D60度;原動力組在架橋機主機尾端的右側,經改造后將動力組安裝在架橋機主機的末端。
對架橋機伸降系統(tǒng)研究分析,采取以下技術措施:原托架在支撐架橋機主機的情況下,托架的花架不能直接放置在運梁車上,且不能滿足受力要求,經改造使托架在支撐橋機主機的情況下,其花架可以放置在運梁車上,且能滿足受力要求、原托架系統(tǒng)不能使架橋機降低至最低位置,在托架下新添加伸縮支腿后,可使架橋機放置在運梁車上并降至最低位。
通過不斷的對比、優(yōu)化,確定了達到架橋機過隧道的斷面尺寸(見表1,見圖2)。
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③分析、研究縱斷面,確定架橋機縱斷面的解體、折疊變形技術:
架橋機整機由架橋機主機和導梁組成,首先想到的是當架橋機放在運梁車上縮小至通過隧道的斷面尺寸時,架橋機主機提吊導梁前行,此梁狀態(tài)下,導梁與地面之間的凈距僅有25cm,運架設備可通過路基的最大坡度為6‰,在隧道與橋梁緊臨的順接段不能達到此值,且此工況下,在運梁車與架橋機構成的體系中,系統(tǒng)與地面接觸的支點偏后,運架設備容易失去平衡,基于以上兩點,所以架橋機主機與導梁合體同步過隧道不可行。
經過深入分析,采用導梁與架橋機分離過隧道的技術,在架設最后一孔箱梁前(或后)用架橋機主機將導梁退回至運梁車上,運梁車將導梁運至梁場放置,然后運梁車返回架橋機主機處與之結合過隧道。
經過以上研究過程,確定架橋機縱向改造后尺寸(見表2,見圖3),達到了架橋機在縱向上通過隧道的目的。
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通架橋機過隧道方式研究、橫斷面研究、縱斷面研究這三大方面的研究,架橋機在半解體狀態(tài)下完全可以通過隧道。架橋機在過隧道狀態(tài)下的橫斷面圖(圖2)、縱斷面圖(圖3)尺寸。
3.2 架橋機改造原理
為了滿足過隧道要求,對架橋機六大部位進行了改造,在過隧道前,按照一定步驟實現(xiàn)六個目標,在運梁車上利用托架系統(tǒng)把架橋機降低到最低位就可以達到過隧道狀態(tài)。
①發(fā)動機與電控柜及其平臺改造至架橋機后部,架橋機后部增加支撐梁,及絞車平臺改造。
②架橋機前支腿上部割除部分立板,以便于前支腿向后折疊。
③后提梁小車上部焊接一加高節(jié)1米×1米,用于旋轉O形腿馬鞍梁。具體操作步驟為:后提梁小車位于O形腿馬鞍梁正下方,加高臺上表面距馬鞍梁底面30mm。在加高臺兩側能夠頂住馬鞍梁位置塞入千斤頂,頂升馬鞍梁20mm,在加高臺與馬鞍梁中間塞入400mm回轉支承,落下千斤頂,回轉支承受力,旋轉馬鞍梁90度,再次頂升,撤出回轉支承,下降,馬鞍梁落至高臺。
④架橋機“O”型后支腿上部與主梁聯(lián)接處、上部與中部聯(lián)接處分別增加耳板,銷軸,使后支腿可以向后翻轉,并增加主梁與后支腿的錨固耳板和錨固銷軸。上部與中部聯(lián)接處并增加翻轉油缸。
⑤轉場支架兩托架中間聯(lián)接梁改造、加強,使之可以完全支承架橋機重量。
⑥在托架托盤下部分別增加一個伸縮支腿,這樣托架和升縮支腿配合,架橋機可在運梁車上下落至低位。
3.3 架橋機改造過隧道斷面情況
運架設備過隧道狀態(tài)下的最大斷面尺寸:總寬約12米,總高約8.5米。具體細部尺寸見圖2。
架橋機過隧道設計安全距離分別為:下部155mm,上部284
mm,詳見圖4。
實際過隧道尺寸情況:運架設備整機第一次通過走軍嶺1#、2#隧道,曲線半徑5500米,實測安全間距為:上部最小120mm,下部最小20mm 。
首次實測數(shù)據和理論設計數(shù)據相差較大,因安全距離過小而導致過隧道速度很低,監(jiān)控人員加倍。為保證安全、可靠、高效過隧道,特進行了以下分析活動,并拿出了具體措施,詳見表3。
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通過上述分析和措施的執(zhí)行,在后期過隧道測量中,現(xiàn)場監(jiān)控實測數(shù)據均達到了預期目標值,具體數(shù)據見圖5。
4 結語
通過這次架橋機過隧道的改造,使我公司率先掌握了架橋機過隧道改造技術,并緊密應用于實際生產,取得了良好的經濟、社會效益。為同類型架橋機改造創(chuàng)建了樣板,起到了帶頭作用,直接采用此類型架橋機改造經驗,縮短了研發(fā)、設計、改造等時間,節(jié)約了資金。
參考文獻:
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