李 淮,陳 浩

(鄭州大方橋梁機(jī)械有限公司,鄭州 450064)

1 課題提出

國(guó)內(nèi)高速鐵路建設(shè)如火如荼,客運(yùn)專線大量采用高架橋的結(jié)構(gòu)形式,橋梁長(zhǎng)度超過(guò)線路長(zhǎng)度的 50%,橋梁維護(hù)問(wèn)題是從修建高速鐵路一開(kāi)始就需要考慮的問(wèn)題,橋梁維護(hù)設(shè)備具有潛在的市場(chǎng)。

目前,國(guó)內(nèi)高速鐵路檢修主要借鑒法國(guó)高鐵檢修模式,即采用橋面行走的形式,其主要代表廠家為法國(guó)MOOG公司。但在高速鐵路橋面寬由 13.6 m減為12.2～12.4m后,橋面已經(jīng)沒(méi)有允許檢測(cè)車(chē)輛行走的空間,因此必須設(shè)計(jì)全新橋梁檢測(cè)維修車(chē)(以下簡(jiǎn)稱橋檢車(chē)),以滿足橋梁檢測(cè)的需要。

2 新型橋檢車(chē)關(guān)鍵技術(shù)

2.1 技術(shù)背景

新型橋檢車(chē)擬用于錢(qián)江鐵路新橋。錢(qián)江鐵路新橋在錢(qián)江二橋上游,是錢(qián)塘江上建設(shè)的第三座鐵路橋梁,位于錢(qián)江二橋上游,南北跨越錢(qián)塘江。新橋北接改建后的杭州東站,南連待建的杭州南站(蕭山站),是滬杭甬客運(yùn)專線和杭長(zhǎng)(沙)客運(yùn)專線控制工程。

錢(qián)江鐵路新橋?yàn)榭瓦\(yùn)專線,電力牽引,設(shè)計(jì)時(shí)速250 km,新橋全長(zhǎng)2226m,其中正橋長(zhǎng)1296.55m,主橋跨一聯(lián) 18孔、橋面四線。拱梁為單箱三室截面,梁寬 21.7 m、箱梁立面最大截面高度為 6.5m,最小截面高度為 3 m。第一、第二孔立面見(jiàn)圖1(注:箱梁立面及平面第 4～9孔情況與第 3孔相同,第 10～18孔情況與第 1～9孔對(duì)稱)。橋墩截面示意如圖2所示。

圖1 錢(qián)江鐵路新橋第一孔、第二孔立面(單位:mm)

圖2 橋墩截面示意(單位:mm)

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

對(duì)該橋梁進(jìn)行維護(hù)的總體原則是:在維護(hù)過(guò)程中所使用的橋梁檢測(cè)維護(hù)設(shè)備不能影響正常的列車(chē)運(yùn)行,同時(shí)能適應(yīng)不同箱形梁體截面的要求,還能具有通過(guò)橋墩的能力。

在該設(shè)計(jì)原則的指導(dǎo)下,提出以下關(guān)鍵技術(shù)。

(1)橋梁側(cè)面預(yù)埋結(jié)構(gòu)件,使其滿足后期軌道安裝要求。

(2)提高整機(jī)傾覆穩(wěn)定性系數(shù),使橋檢車(chē)在自行走與正常工作狀態(tài)保持良好的平衡性能。

(3)設(shè)計(jì)新型橋檢車(chē)伸縮架,使該伸縮架結(jié)構(gòu)滿足對(duì) 3～6.5m不同高度箱梁立面的檢測(cè),同時(shí)該伸縮架實(shí)現(xiàn)了橋檢車(chē)通過(guò)橋墩的功能。

(4)大深度、可回轉(zhuǎn)行走走道,使單個(gè)走道長(zhǎng)度達(dá)到 8.5m,并可進(jìn)行 90°旋轉(zhuǎn),滿足大跨度箱形梁底部檢測(cè)需要。

(5)安裝雙行走動(dòng)力源,使整機(jī)既可手動(dòng)人工行走,也能電動(dòng)行走。

(6)并機(jī)使用功能,由于橋檢車(chē)在箱梁梁側(cè)對(duì)稱布置,使用并機(jī)功能,2臺(tái)橋檢車(chē)能連成一體進(jìn)行箱梁檢測(cè)。

3 橋檢車(chē)功能及結(jié)構(gòu)介紹

3.1 橋檢車(chē)功能要求

依據(jù)錢(qián)江鐵路新橋?qū)嶋H情況,并根據(jù)設(shè)計(jì)院具體要求,擬設(shè)置的橋檢車(chē)具有如下功能。

(1)整機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)橋墩頂部、箱梁底部側(cè)部的檢測(cè)維修。

(2)整機(jī)行走使用雙動(dòng)力源驅(qū)動(dòng):電動(dòng)機(jī)、手動(dòng)行走。

(3)整機(jī)適應(yīng)坡度:＜1%。

(4)整機(jī)額定載荷:≥2 kN。

3.2 橋檢車(chē)布置方式

主要組成部件包括:采用箱梁下掛方式,其中在箱梁腹板中布置預(yù)埋件,在預(yù)埋件上焊接軌道支撐件,并安置軌道。橋檢車(chē)在軌道上行走。軌道在箱梁兩側(cè)布置,該橋同時(shí)由 2臺(tái)橋檢車(chē)負(fù)責(zé)維護(hù)。

3.3 橋檢車(chē)結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)介紹

根據(jù)以上功能要求,設(shè)計(jì)出型號(hào)為 DQJ95/21型橋檢車(chē)。新型橋梁檢測(cè)車(chē)結(jié)構(gòu)組成如圖3所示。

(1)軌道系統(tǒng):箱梁預(yù)埋件與軌道支承組成的軌道系統(tǒng)。

(2)行走系統(tǒng):包括電動(dòng)行走和手動(dòng)行走系統(tǒng)。

(3)升降系統(tǒng):由主框架與伸縮架組成的升降系統(tǒng)。

(4)工作平臺(tái)及回轉(zhuǎn)系統(tǒng)。

圖3 DQJ95/21型橋檢車(chē)結(jié)構(gòu)組成

其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

3.4 橋檢車(chē)工作及過(guò)墩過(guò)程介紹

檢測(cè)維修車(chē)處于正常工作狀態(tài),即:伸縮架完全伸出,工作平臺(tái)處于與橋梁底面相平行狀態(tài)(圖4)。此時(shí)工作人員可通過(guò)走道和主框架,完成對(duì)橋墩頂部、箱梁底部和側(cè)部的檢測(cè)維修。此時(shí)橋檢車(chē)可同時(shí)緩慢進(jìn)行行走作業(yè)。

表1 DQJ 95/21型橋檢車(chē)主要技術(shù)參數(shù)

圖4 橋檢車(chē)正常工作狀態(tài)

當(dāng)橋檢車(chē)需要過(guò)橋墩時(shí),工作人員通過(guò)操作回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使工作平臺(tái)旋轉(zhuǎn) 90°(圖5);同時(shí)將伸縮架收起,并向前行進(jìn),通過(guò)橋墩(圖6)。過(guò)墩后,可繼續(xù)進(jìn)行檢修作業(yè)。

圖5 橋檢車(chē)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)

圖6 橋檢車(chē)通過(guò)橋墩

4 結(jié)語(yǔ)

該型橋檢車(chē)與傳統(tǒng)橋檢車(chē)相比結(jié)構(gòu)小巧,為高速鐵路專用橋檢車(chē)。其典型的伸縮架結(jié)構(gòu),使其適應(yīng)箱梁立面截面高度變化,并具有通過(guò)橋墩的能力。同時(shí),該橋檢車(chē)在工作時(shí)并不影響高速鐵路的正常運(yùn)營(yíng),具有潛在的市場(chǎng)和經(jīng)濟(jì)效益。隨著高速鐵路建設(shè)的推進(jìn),該型橋檢車(chē)必將會(huì)越來(lái)越多地出現(xiàn)在高速鐵路檢修設(shè)備中,并發(fā)揮自己的作用。

[1]張質(zhì)文,等.起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,1998.

[2]GB3811— 2008,起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

[4]王金諾,等.起重運(yùn)輸機(jī)金屬結(jié)構(gòu)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2002.

[5]陳瑋璋,等.起重機(jī)械金屬結(jié)構(gòu).北京:人民交通出版社,1986.