TJ165架橋機使用轉盤車原地調(diào)頭施工技術

董光輝，朱 凱，冀俠榮

(中鐵十局集團第八工程公司，山東泰安 271000)

1 工程概況

京滬高速鐵路濟南西站ZH標段聯(lián)絡線主要包含京濟南上行聯(lián)絡線JLDK425+686.69～JLDK359+469.88，線路長度 7.764 km;京濟南下行聯(lián)絡線JLDK425+677～JLDK359+469.10，線路長度7.643 km;濟滬南上行聯(lián)絡線K351+636.50～右HLDK368+656.93，線路長度17.015 km;濟滬南下行聯(lián)絡線K351+636.50～HLDK368+633.9，線路長度16.988 km。

本工程內(nèi)共有橋梁11座，總長12996.8延長m，其中特大橋10座12951.59延長m，中橋1座45.21延長m，采用TJ165架橋機架梁、鋪軌的施工方法，共需架設T形梁777孔。

2 總體施工方案說明

京滬高速鐵路濟南西站ZH標段聯(lián)絡線臨近既有京滬鐵路，交通繁忙，設計橋梁多。本聯(lián)絡線從濟南井家溝、黨家莊鎮(zhèn)中心穿過，施工拆遷難度大，線下工程施工受制約比較大，架橋機需要多次進行調(diào)頭作業(yè)以滿足工期需要。

TJ165架橋機采用傳統(tǒng)的調(diào)頭方式，需要與當?shù)剀囌巨k理相關手續(xù)，架橋機需要拆解封裝來滿足通過既有鐵路調(diào)頭作業(yè)的要求，利用既有車站辦理相關調(diào)頭作業(yè)手續(xù)比較繁瑣，而且調(diào)頭作業(yè)施工周期長;架橋機調(diào)頭需用“三角線”進行作業(yè)，與工程線相連接的既有車站如果沒有“三角線”，需要長距離運輸?shù)絼e的車站使用“三角線”進行調(diào)頭，使得架橋機調(diào)頭施工周期更長，影響鋪架作業(yè)工期。

武漢中鐵重工有限公司2010年研制了ZPC160型自行式轉盤車，用于鋪架設備的原地快速調(diào)頭作業(yè)，改變了以往的施工措施，為鐵路貨運釋放了運營壓力，同時為鋪架施工贏得了時間。

鑒于以上所述，特采用轉盤車進行原地調(diào)頭施工作業(yè)。

3 施工方案

3.1 架橋機主機調(diào)頭作業(yè)

架橋機調(diào)頭組裝場地要求必須滿足:在無接觸網(wǎng)的平直線路上進行。特殊情況下必須滿足線路坡度＜3‰，曲線半徑＞2 000 m。架橋機調(diào)頭，要求有足夠的場地(回轉直徑不小于80 m，線路長度不小于300 m)，地基負重后的沉降要符合相關規(guī)定。在接觸網(wǎng)下組裝架橋機時，必須通知相關部門停電，并有專人負責。為此，將調(diào)頭作業(yè)選在京滬高速鐵路濟南西站聯(lián)絡線濟滬南聯(lián)絡線井家溝路基段，此段路基滿足上述要求。

3.1.1 施工準備

(1)按照調(diào)頭設備生產(chǎn)廠家說明書上的調(diào)頭作業(yè)，架橋機吊裝需要在龍門吊下用鋼絲繩將車體兜起吊裝施工作業(yè)，TJ165架橋機所配備的鋼絲繩不能滿足調(diào)頭作業(yè)需要，需要新購鋼絲繩，成本大，而且鋼絲繩在吊裝的過程中與架橋機相接處的部分被彎折，容易損壞，影響吊裝安全。通過技術改進措施，使吊裝更加方便，而且節(jié)約資源，具體做法為:在架橋機主機和輔機車體上焊接4塊Q235耐候鋼材質(zhì)鋼板，鋼板尺寸為300 mm×250 mm×40 mm(長×寬×厚)，鋼板布置縱向距離24 m，橫向距離2.38 m，而且對日常鋪架作業(yè)施工不產(chǎn)生影響。作為龍門吊鋼絲繩起吊吊點，鋼板中間鉆孔，直徑為70 mm，鋼板與架橋機接觸部分對厚度進行切割，以方便焊接。鋼板焊接后檢查焊接質(zhì)量，通過檢驗，必須滿足相關規(guī)范要求。對龍門吊支立間距進行改進，原距離為25 m，現(xiàn)為方便施工將龍門吊間距改為24 m。鋼板大樣見圖1。鋼板與架橋機焊接見圖2。

圖1 鋼板大樣(單位:mm)

鋼絲繩為節(jié)約用材選用既有龍門吊吊梁鋼絲繩，鋼絲繩規(guī)格為6×36SW-52-1770，共用4根鋼絲繩，8字環(huán)采用吊梁(鋼絲繩最小起重力為1 650 kN)時使用的8字環(huán)，8字環(huán)原本用于起吊梁片，由架橋機廠家配備，滿足起吊車體(車體重力1 440 kN)施工要求。鋼絲繩吊裝如圖3所示。

圖2 鋼板與架橋機焊接

圖3 鋼絲繩起吊

(2)施工檢算

①焊接鋼板檢算主機車體總重為2 550 kN，車輛自重為1 440 kN。每塊焊接鋼板與車體的接觸面積:S=0.3 m×0.06 m=0.018 m2

根據(jù) GB/T4172—2000中焊接接頭用耐候鋼規(guī)定:鋼材厚度為＞19～40 mm Q235NH鋼的抗拉強度為360～390 MPa，按最小值360 MPa計。

每塊鋼板所受的抗拉強度為:P=N主機/(4×106S)=19.6 MPa＜360 MPa，所選焊接鋼板滿足起吊要求。

②鋼絲繩檢算

鋼絲繩選用龍門吊起吊梁片所用鋼絲繩，由廠家配置，鋼絲繩規(guī)格為:6×36SW-52-1770

根據(jù)GB/T8918－1996計算鋼絲繩的破斷拉力

式中 F——鋼絲繩最小破斷拉力，kN;

d——鋼絲繩公稱直徑，mm;

R——鋼絲繩公稱抗拉強度，MPa;

K——某一指定結構鋼絲繩的最小破斷拉力系數(shù)(查表為0.356);

4根鋼絲繩的破斷拉力為

鋼絲繩滿足施工要求。

3.1.2 安裝換裝架

2臺液壓倒裝龍門架(以下簡稱換裝架)間距為24 000 mm。一臺位于車體前端，距前端9 000 mm，另一臺位于車體后端，距后端13 000 mm。

安裝換裝架處的地基必須堅實，地基沉降不得超過相關標準，并至少墊放2層枕木。

換裝架兩立柱與水平面垂直，垂直度≤2/1 000，換裝架中心與線路中心重合，誤差≤10 mm。

3.1.3 機臂與車體分離

架橋機位于鋪軌位，拆除0號柱，拆除2號柱處的上機臂的電纜線接頭。將1、2號柱與柱頂?shù)倪B接螺栓松開，使機臂與車體分離。龍門吊吊起機臂，將車體向后開出。

平板車組(5輛N17帶機臂專用轉向架)開入置于機臂運輸位置，用龍門吊將機臂落在平板車上。平板車往前開出。如圖4所示。

圖4 機臂與車體分離

3.1.4 主機車體調(diào)頭

主機車體開入兩龍門吊之間，車體前端距離前臺龍門吊2600 mm。用龍門吊將車體吊起，前、后轉向架向一方向退出車體，用汽車吊將兩轉向架吊離軌道。

回轉小車放置在軌道上，然后讓其駛入車體底部。龍門吊將車體落在回轉小車上，保證車體重心在回轉小車的轉盤范圍內(nèi)，避免傾翻。回轉小車設有傳感器，可以顯示貨物的偏載情況。

回轉小車把車體馱出離龍門吊足夠遠，避免車體轉向時與龍門吊相撞。回轉小車兩側伸出支腿，然后啟動回轉驅動機構將車體旋轉180°調(diào)頭。

當回轉小車穩(wěn)定后再將回轉小車開入兩龍門吊之間，用龍門吊將車體吊起，將回轉小車開出。

將5軸轉向架和4軸轉向架分別從前后推入車體內(nèi)，倒裝龍門吊下降，檢查5軸轉向架和4軸轉向架各軸承是否就位于承載鞍內(nèi)的正確位置，各部件處于正常工作狀態(tài)，無干涉無卡滯現(xiàn)象，5軸轉向架旁軸承盒內(nèi)加入適量的潤滑油。前4軸轉向架、后5軸轉向架分別從前、后端推入車體，就位落車。檢查5軸轉向架的4個旁軸承是否落實，聯(lián)接5軸轉向架中心銷軸及螺母，檢查4軸轉向架是否落實。將車體開出龍門吊。如圖5所示。

3.1.5 機臂調(diào)頭及組裝

將載有機臂的平板車開入兩龍門吊之間，機臂前端距離前臺龍門吊12 700 mm。用龍門吊將車體吊起，將回轉小車推入，將機臂落在小車上，待平穩(wěn)后將小車開出離機臂足夠遠。

圖5 主機車體調(diào)頭

旋轉回轉小車，將機臂調(diào)頭旋轉180°，拆除機臂及其附屬件的加固裝置，如有柱頂，則調(diào)整1號柱柱頂位于鋪軌位，插機臂中心銷，兩柱頂間距為9 000 mm，2號柱柱頂調(diào)整位置后(前后定位，左右對中)，用木楔固定牢固。機臂列車駛入開入兩龍門吊之間。用龍門吊將機臂吊起足夠高，回轉小車開出。

主機進入龍門吊，與機臂對位。

聯(lián)接1號柱、2號柱螺栓。如圖6所示。

圖6 機臂調(diào)頭及組裝

3.1.6 車上部分組裝

組裝車輛制動部分，連接基礎制動拉桿等。組裝液壓管路，連接車體部分管路。主機駛出龍門吊。

3.1.7 主機試運轉

主機與輔機組裝完畢，按《TJ165型架橋機使用說明書》的要求進行試運轉。

3.2 架橋機輔機調(diào)頭作業(yè)

3.2.1 車體調(diào)頭

(1)車體開入兩龍門吊之間，車體前端距離前臺龍門吊2 600 mm。用龍門吊將車體吊起，前后轉向架向一方向退出車體，用吊車將兩轉向架換位、換向再將4軸轉向架往前推入。

轉向架退出車體見圖7。

圖7 轉向架退出車體

(2)回轉小車放置在軌道上，然后將其推入兩龍門吊之間。龍門吊將車體落在回轉小車上，保證車體重心在回轉小車的轉盤范圍內(nèi)，避免傾翻。此過程與主機車體調(diào)頭作業(yè)相似。

(3)回轉小車把車體拖出離龍門吊足夠遠，避免車體轉向時與龍門吊相撞。回轉小車將車體旋轉180°調(diào)頭。

(4)當回轉小車穩(wěn)定后再將回轉小車開入兩龍門吊之間，用龍門吊將車體吊起，將回轉小車開出。檢查5軸轉向架和4軸轉向架各軸承是否就位于承載鞍內(nèi)的正確位置，各部件處于正常工作狀態(tài)，無干涉無卡滯現(xiàn)象，5軸轉向架旁軸承盒內(nèi)加入適量的潤滑油。前4軸轉向架、后5軸轉向架分別從前、后端推入車體，就位落車。檢查5軸轉向架的4個旁軸承是否落實，聯(lián)接5軸轉向架中心銷軸及螺母，檢查4軸轉向架是否落實。將車體開出龍門吊。輔機調(diào)頭見圖8。

圖8 輔機調(diào)頭

3.2.2 車上部分組裝

(1)組裝車輛制動部分，連接基礎制動拉桿等。

(2)連接電氣接頭。

(3)輔機駛出龍門吊。

3.2.3 輔機試運轉

主機與輔機組裝完畢，按《TJ165型架橋機使用說明書》的要求進行試運轉。

4 結語

本調(diào)頭施工在京滬高速鐵路濟南西站聯(lián)絡線共進行了2次作業(yè)，在調(diào)頭施工過程中，TJ165架橋機沒有出現(xiàn)安全、質(zhì)量問題，并在調(diào)頭作業(yè)后的鋪架施工中設備能夠順利的正常運行，為后續(xù)的鋪架工程TJ165架橋機進行原地調(diào)頭施工提供了良好的操作依據(jù)。

TJ165架橋機使用轉盤車原地調(diào)頭施工，是一種行之有效的施工方式，本調(diào)頭作業(yè)的成功實施，大大簡化了既有線發(fā)運架橋機相關程序的辦理，可以避免架橋機的長距離運輸進行調(diào)頭施工作業(yè)，解決利用既有車站調(diào)頭作業(yè)時間長的問題，為鋪架施工贏取了時間，降低施工成本，同時也豐富了既有線鋪架作業(yè)施工經(jīng)驗，提高了施工能力。

［1］鐵道第三勘察設計院集團有限公司.京滬高速鐵路濟南西站聯(lián)絡線設計文件［Z］.天津:鐵道第三勘察設計院集團有限公司，2008.

［2］國家質(zhì)量技術監(jiān)督局.GB/T4172—2000 焊接結構用耐候鋼［S］.

［3］中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會.GB/T8918—1996 鋼絲繩［S］.

［4］湖北省建筑工程總公司.JGJ081—91 建筑鋼結構焊接規(guī)程［S］.