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摘要:介绍铁路客运专线双线整孔预制箱梁吊装、转移及装车施工用的提梁机,根据预制梁场的施工需要,对选择的单台900t轮轨式和轮胎式提梁机的技术参数、使用条件、经济指标结合施工实际情况进行对比,分析两类提梁机在实际施工过程中的适用性,为以后的梁场规划提供优越的设备选型。
关键词:MEHZ(450+450)轮轨式提梁机;TLMEL900A轮胎式提梁机;适用性
1、概述
随着铁路客运专线对工后沉降及轨道的平顺性要求的不断提高,桥梁的比例也不断加大,其中采用主要桥型的32m、24m、20m的双线整孔箱型桥梁的预制架设施工方案,对提、运、架梁设备提出了巨大需求。本文根据走行方式对在预制梁场内箱梁的吊装、转移及装车所需的提梁机进行分析,并根据秦皇岛天业通联重工股份有限公司TLMEL900A型轮胎式提梁机和郑州华中建机MEHZ(450+450)轮轨式提梁机的技术参数、使用条件和经济指标,同时结合现场实际施工情况进行对比,分析两类提梁机在施工过程中的适用性。
2、使用要求
两类提梁机都必须具备铁路客运专线预制梁场内的大吨位提梁机的几个共同特点:第一,整机金属结构均由主梁、侧副梁、刚性支腿以及大车行走支架等组成;第二,提梁机的额定起重能力都在900t以上,满足32m、24m、20m的双线整孔箱型桥梁在梁场内的吊装、转移及装车等施工要求;第三,无论是采用轮轨式还是轮胎式提梁机,都必须确保各轮组受力均衡,并能适应轨面或地面坡度的变化进行自动调整;第四,为了确保箱梁在起吊过程中不受扭转等外力作用,提梁机的起升机构满足四点起吊、三点平衡的均衡起吊原理(图1);
第五,为了解决对吊梁及落梁时精确对位问题,提梁机还必须具有重载时纵移、横移调整功能,两类提梁机通过利用大车行走机构和吊梁小车的微调移位量来确保对位;第六,由于箱梁的体积和重量巨大,其提升和走行都必须做到无极调速,避免对提梁机钢结构造成较大的冲击和晃动;第七,在吊运过程中,由于箱梁自重达900t左右,提梁机的制动装置都必须确保可靠的制动性能,确保万无一失;第八,两类提梁机动力装置均采用柴油发电机组供电,整机电气系统由PLC进行控制。
3、MEHZ(450+450)轮轨式提梁机
MEHZ(450+450)轮轨式提梁机是铁路客运专线梁场内应用比较普遍的一种移梁、装车施工设备,这种提梁机设置有转向机构能够使大车走行机构转向900,梁场内设置覆盖所有制存梁台座的纵横向轨道,实现提梁机纵横向走行,
从而完成梁场内所有箱梁的吊装、移梁及装车工作(图2)。
由于该提梁机四个支腿的每个转向顶升支撑油缸设计支反力为200t,不具备重载转向功能,只有空载情况下才能将大车走行机构转向900,因此梁场内制梁台座一般沿长度方向布置在纵向一列,存梁台座就布置在每个制梁台座正对的存梁区域,减少跨台座提存梁,提高施工效率。提梁机提梁时骑跨1排制梁、存梁台座进行提梁和落梁,其横移轨道就布置在2个制梁台座中间位置,不同跨可以共用1排横移轨道,在纵移轨道位置布置纵移轨道与所有横移轨道形成900交叉,并在转轨区域完成提梁机转向以及向运梁车装梁工作。
该提梁机的起吊高度(梁上表面到地面距离)达到13m,满足跨越制梁台座的侧模栏杆提梁出模,同时也满足需双层存梁的存梁要求。由于该提梁机不具备重载转向功能,如果需跨台座存梁,还需要在变轨区域设置临时台座作为提梁机在转轨时临时存放。
4、TLMEL900A轮胎式提梁机
TLMEL900A轮胎式提梁机目前也是铁路客运专线预制梁场内用于箱梁吊装、转移和装车施工较为普遍一种的施工设备。这类提梁机不仅能满足纵行、横行两种运行方式,还可以斜行和小角度转向,可以覆盖梁场内所有台座,基本不受梁场制存梁台座规划限制,
同时在梁场内设置一条约32m宽的纵移通道,用来完成提梁机在不同跨台座之间转换和运梁车的装梁工作(图3)。
该提梁机采用轮胎作为承载部件,利用轮胎弹性好的特点增大接地面积,很好地吸收冲击和振动,同时行走机构采用液压悬挂系统,悬挂升降行程满足±15cm,能自动适应路面的不平整度并实现载荷的均匀分配。
该提梁机采用独立转向的方式,转向角度为-100~950,可以实现纵向行走、横向行走、斜行以及小角度转向等多种功能。当重载转向时(图5),先支起辅助支腿在检测支腿压力达到一定设计值后,使悬挂仅仅承担自重引起的承载量,此时轮胎变形量小,缩小了接地面积减小了转向阻力矩,然后进行转向,满载时原地能转向900,而轻载时不用辅助支腿直接进行转向。
该提梁机的起吊高度和吊具行程均大于13m,满足跨越制梁台座的侧模栏杆提梁出模,同时也满足需双层存梁的存梁要求。
5、两类提梁机使用条件及经济、技术指标对比(表1)
通过对以上两类提梁机的使用条件及经济、技术指标的对比,可以得出以下结论:
(1)TLMEL900A轮胎式提梁机比MEHZ(450+450)轮轨式提梁机机动灵活,能够满足预制场内任何一个台座提梁、移梁和装车施工要求,它不需要布置行走轨道,对预制场的布置非常方便;
(2)TLMEL900A轮胎式提梁机比MEHZ(450+450)轮轨式提梁机施工效率高,无论是转向还是行走速度都比轮轨式高出好几倍,这对于在规模大、施工工期比较紧张的预制梁场使用有很大的优势;
(3)由于轮胎式提梁机大量采用进口的液压件和电气元件,后期的维护费用很高,同时其设备造价基本上是轮轨式的两倍;
(4)轮轨式提梁机在运行过程中配置的施工人员比轮胎式提梁机的要多,除配置同等数量的运行和监护人员外,还需配置一定数量的安装人员负责转轨区域互换轨道的拆卸和安装;
(5)轮轨式提梁机对轨道基础要求较高,除基础承载能力必须满足提梁机重载时的垂直轮压外,纵、横轨道基础表面必须在同一水平面,轨道的相对跨距也必须满足设计要求,否则会加大后期的维护费用。
(6)对于在预制场内提梁、转移和装车施工需要的提梁机,最关键是要考虑预制场的规模,同时结合预制场的布置、工期、投资来确定,单从设备自身经济的角度考虑采用单台900t轮轨式提梁机优于单台900t轮胎式提梁机。但是轮轨式提梁机需布置大量的专用轨道,地基处理的费用极高且是不可回收的;轮胎式提梁机的地基处理费用较轮轨式的要少得多,可以认为是将不可回收的地基处理费用转移到设备自身上,有利于长期发展。因此预制场规划时在规模等诸多因素已定的情况下,应综合考虑设备造价和地基处理费用来对提梁机进行选型,用发展的眼光来看,规模较大的预制场选用单台900t轮胎式提梁机更要合理一些。
6、结语
以上两类提梁机分别在京沪高铁、沪昆铁路、南广(南宁至广州)铁路得到成功运用,但由于每个预制梁场的地形外貌和地质条件以及制梁、存梁和装车的施工要求各不相同,这些因素不仅影响提梁机的选型和预制梁场的规划布置,同时对整个梁场的整体投资、施工效率造成很大影响。因此,通过对以上两类提梁机使用条件及经济、技术指标的对比,在以后的施工过程中可以根据预制场自身条件和使用要求,选择合适的提梁设备和施工方案,规划和布置预制场地。
参考文献:
[1]TLMEL900A轮胎式提梁机设计及使用说明书秦皇岛天业通联重工股份有限公司
[2]MEHZ(450+450)轮轨式提梁机设计及使用说明书郑州市华中建机有限公司
作者简介:
许军,(1978.2.3),男,工程师,大专,从事新能源项目市场开发和项目履约工作。