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這個架橋“巨無霸”全能又高效

2023-03-09 10:18:36  來源:科技日報  責編:陳晨

  它實現了高鐵橋梁建設標準箱梁由32米向40米的躍升;它像汽車一樣行進,同時配備了自動避障系統、北斗衛星導航系統、實時監測系統等一系列先進的應用;它是由中鐵第五勘察設計院集團有限公司(以下簡稱中鐵五院)自主研發設計的世界首臺千噸級運架一體機——“崑崙號”。

  “崑崙號”由15000多個零部件焊接而成,長約116米、高約9.2米、寬約9.9米。2020年首次在新建福州至廈門高鐵湄洲灣跨海特大橋投用。

  此前,我國大部分高鐵橋梁使用的都是長32米、重約900噸的簡支箱梁。傳統架橋機不具備連續自行能力,每架設完一段箱梁就需要施工人員鋪設滑軌,在驅動系統的幫助下向前行進。隨著中國高鐵不斷提速,未來高鐵時速將達到400公里,為達到設計標準,需減少高鐵箱梁段拼接縫的共振節點,採用更大跨的箱梁,32米箱梁因接縫多無法實現。

  新建福廈高鐵是我國首條跨海高鐵,是我國“八縱八橫”高速鐵路主通道沿海通道的組成部分,先後跨越湄洲灣、泉州灣、安海灣三個海灣,正線新建橋梁84座。為實現中國高鐵更高速度的目標,其中最關鍵的控制性工程——湄洲灣跨海大橋採用了高鐵橋梁建設新標準。

  為滿足建設場景,“高速鐵路大跨度簡支箱梁建造關鍵技術研究”課題組在2016年正式成立,主攻運架一體機的研發。

  雖然箱梁長度只增加了8米,但結構難度卻是幾何量級地增長。經過數年科研攻關,路橋隧頻繁轉換、運梁過隧、大坡度小曲線等一系列架設難題先後被突破——以前,架設一座高鐵橋梁需要提梁機、運梁車、門式起重機、架橋機等多臺重型裝備通力合作,一個環節配合不到位,都會卡住制運架生産線。

  2020年6月,“崑崙號”研發成功。“崑崙號”是為應對高鐵橋梁建設標準的改變而誕生的,它不僅集提、運、架于一體,還可用於24米、32米、40米不同跨度的箱梁施工,系統性解決了各環節的制約問題,是我國目前功能最全的高鐵橋梁施工設備。它既可以在海中架橋,還可以快速過隧,甚至能夠在隧道中架橋。

  “不僅如此,‘崑崙號’還比傳統架橋機節省近一半的投入成本,被譽為架橋機裏的‘全能選手’。”中鐵五院“崑崙號”研發設計項目負責人萬鵬説,湄洲灣跨海大橋使用40米箱梁,每公里可減少6個橋墩,佔地面積縮小20%、投資降低15%,而且還可大大縮短建設週期、增加橋跨佈置的靈活性。

  “崑崙號”的功能還在增強。

  中國高鐵網絡正逐漸向西南、西北等山嶺眾多的地區覆蓋,施工工況越來越複雜,不僅要求架橋裝備的載重量越來越大,而且還要其能夠穿山過隧、跨江渡海,在任何工況下都能架設高鐵箱梁。在我國西南喀斯特地貌地區,建造隧道時常常遭遇大溶洞和暗河,這就需要架橋機能夠在隧道中架橋,為此,設計團隊打破了傳統架橋機的“門”字形或框架式結構以滿足工況需求。

  如今,“崑崙號”已轉戰杭衢高鐵建設現場,在地質條件複雜的浙西地區架梁施工現場“大展身手”,助力打造浙皖閩贛四省邊際“花園城市群”。

 

 

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