TJ165型架橋機(jī)組改公路運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)

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摘要：tj165型架橋機(jī)組在出廠或轉(zhuǎn)場時，采用過軌運(yùn)輸方式。這種方式手續(xù)繁瑣，運(yùn)輸速度慢，時間長，影響鐵路交通的正常運(yùn)行。因此，對已有的TJ165架橋機(jī)主機(jī)和輔機(jī)進(jìn)行改造，也就是對主機(jī)的車體和機(jī)臂，輔機(jī)的車體等在適宜的位置分段，在長度和重量方面使之滿足公路運(yùn)輸的要求。

關(guān)鍵詞：TJ165型架橋機(jī)；改造；分段；公路運(yùn)輸

TJ165架橋機(jī)組在出廠或者工地長距離轉(zhuǎn)移時，需自輪運(yùn)轉(zhuǎn)、在既有線上采用過軌運(yùn)輸?shù)姆绞剑磋F道部相關(guān)規(guī)定，界定為自輪運(yùn)轉(zhuǎn)特種設(shè)備。自輪運(yùn)轉(zhuǎn)特種設(shè)備過軌運(yùn)輸?shù)膶徟设F道部嚴(yán)格按特種車輛行政許可要求和程序進(jìn)行，手續(xù)多、進(jìn)程慢，且由于該類設(shè)備采用專門的轉(zhuǎn)向架和車體，經(jīng)動力學(xué)試驗及捆綁加固試驗后綜合評定確定的允許行車速度一般最高為80km/h，小于鐵路技術(shù)政策規(guī)定的貨車運(yùn)行速度，在既有線上長途過軌運(yùn)輸將影響鐵路交通運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)行，因此遇到了越來越大的困難，并且，專門的轉(zhuǎn)向架和車體需經(jīng)鐵道部認(rèn)定具備特種車輛生產(chǎn)資質(zhì)并頒發(fā)有該設(shè)備對應(yīng)車輛生產(chǎn)許可證的廠家生產(chǎn)，故既有的TJ165架橋機(jī)組在轉(zhuǎn)場時遇到較大困難。因此有的使用單位要求對已有的TJ165架橋機(jī)主機(jī)和輔機(jī)進(jìn)行改造，也就是對主機(jī)的車體和機(jī)臂，輔機(jī)的車體等在適宜的位置分段，在長度和重量方面使之滿足公路運(yùn)輸?shù)囊蟆?/p>

1TJ165型架橋機(jī)組簡介

TJ165型架橋機(jī)組目前為鐵路T梁架設(shè)的主流設(shè)備。該機(jī)組適應(yīng)新建時速200公里客貨共線鐵路T型梁（通專橋2201-32，2101-32，2103-32，2109-32,2209-32等梁型）及國內(nèi)現(xiàn)行所有32米（專橋9753梁）及以下跨度鐵路混凝土橋梁的架設(shè)施工。TJ165型架橋機(jī)組主要由主機(jī)、輔機(jī)、換裝架三部分組成。主機(jī)的功能為架梁施工；輔機(jī)的功能為運(yùn)輸梁片；換裝架的功能為倒裝梁片。主機(jī)又由0號柱、零號柱摘掛、吊軌小車、機(jī)臂、吊梁小車、機(jī)臂升縮及吊梁小車走行、1號柱、2號柱、3號柱、折疊柱根、車輛等部分組成；輔機(jī)由車體、前五軸轉(zhuǎn)向架、后四軸轉(zhuǎn)向架組成；換裝架兩臺為一組。

2TJ165型架橋機(jī)組公路運(yùn)輸難點及經(jīng)濟(jì)合理性分析

TJ165型架橋機(jī)組公路運(yùn)輸難點主要存在于主機(jī)機(jī)臂的尺寸和重量、主機(jī)車體的尺寸和重量、輔機(jī)車體的尺寸和重量，運(yùn)輸時均超長、超重。主機(jī)機(jī)臂全長49.01米，寬1.22米，高1.43米，重52.396噸；主機(jī)車體長28米，寬3.6米，重59.511噸；輔機(jī)車體長30米，寬3.2米，重43.471噸。若采用超長、超重運(yùn)輸方式公路運(yùn)輸，則運(yùn)輸成本顯著增加，運(yùn)輸速度減慢，在小半徑道路上無法通過，裝車和卸車均需要大噸位起重設(shè)備，導(dǎo)致輔助成本上升，其綜合經(jīng)濟(jì)性不合理。若要使其在尺寸及重量上滿足公路運(yùn)輸要求，則必須將主機(jī)機(jī)臂、車體，輔機(jī)車體進(jìn)行結(jié)構(gòu)分段改造。

3TJ165型架橋機(jī)組分段改造關(guān)鍵技術(shù)研究

TJ165型架橋機(jī)組分段改造主要是將主機(jī)機(jī)臂，主機(jī)車體，輔機(jī)車體進(jìn)行分段。關(guān)鍵是分段位置和聯(lián)接方式的選擇。主機(jī)機(jī)臂為單箱梁結(jié)構(gòu)，箱梁左右腹板上下兩側(cè)均有耳梁。分段位置的選擇主要考慮機(jī)臂運(yùn)輸長度和機(jī)臂的強(qiáng)度剛度。在機(jī)臂分段后各節(jié)段滿足運(yùn)輸要求的前提下，盡量將分段位置選擇在各種工況下彎矩較小處。機(jī)臂在架橋機(jī)架梁施工中為主要受力構(gòu)件，其主要承受彎矩作用，其次在吊梁橫移工況時還承受扭矩的作用。機(jī)臂在全懸工況時，在位于1號柱中心處彎矩最大。所以，在選擇節(jié)段位置時盡量避免這些危險位置。為了避免分段處受扭矩的作用，分段處選擇在機(jī)臂前后兩吊點之間，吊梁小車在吊梁橫移時均朝一個方向橫移，在機(jī)臂前后兩吊點之間沒有相對運(yùn)動的截面，故機(jī)臂在前后兩吊點之間不承受扭矩的作用。由此，機(jī)臂分為四節(jié)，共三個分段位置，分段位置分別為前吊點后端，后吊點前端，1號柱后端。主機(jī)機(jī)臂節(jié)段與節(jié)段之間聯(lián)接方式的選擇主要關(guān)鍵點在聯(lián)接強(qiáng)度和剛度必須滿足要求，在這個前提下節(jié)段與節(jié)段連接后還必須滿足工作性能要求。目前鋼結(jié)構(gòu)連接方式采用較多的有焊接、高強(qiáng)螺栓連接、銷接。在這里，我們只考慮高強(qiáng)螺栓連接與銷接。機(jī)臂上下耳梁的設(shè)計不利于采用高強(qiáng)螺栓連接方式，不僅影響機(jī)臂的聯(lián)接強(qiáng)度，而且還會影響機(jī)臂的伸縮和吊梁小車的走行。綜合對比這幾種連接方式，選擇銷軸聯(lián)接是最合適的。銷軸聯(lián)接方式雖然加工復(fù)雜，但是安裝速度快，可以節(jié)省時間。主機(jī)車體為雙側(cè)梁魚腹形結(jié)構(gòu)，側(cè)梁之間采用橫梁聯(lián)接。分段位置的選擇主要考慮車體節(jié)段的運(yùn)輸長度，車體的強(qiáng)度剛度；其次還要考慮，分段位置盡量避開或減少對電氣線路、液壓管路和風(fēng)制動管路、柴油箱的截斷，避開車體側(cè)梁橫向連接梁、下拖拉系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)組、電氣柜和液壓泵站等，考慮采用13米長的平板汽車裝運(yùn)，考慮車體分段后架橋機(jī)在工地的組裝與拆卸。綜合考慮各種情況，再結(jié)合主機(jī)車體現(xiàn)有狀態(tài)，將車體分為三段，分段位置選在距離車體前端頭9.25m處，及距離車體后端頭9.25米處，即巧妙的將下拖拉系統(tǒng)、柴油發(fā)電機(jī)組、電氣柜和液壓泵站等分到了車體中間節(jié)段。主機(jī)車體節(jié)段之間聯(lián)接方式的選擇主要關(guān)鍵點在聯(lián)接強(qiáng)度和剛度必須滿足要求，在這個前提下節(jié)段與節(jié)段連接后還必須滿足工作性能要求。對比高強(qiáng)螺栓聯(lián)接，采用銷接更適宜。高強(qiáng)螺栓聯(lián)接在組裝時必須采用專用扭矩扳手緊固，對施工環(huán)境要求較苛刻，而且施工效率低；還有就是高強(qiáng)度螺栓只能用一次，這樣會增加成本。采用銷軸聯(lián)接在安裝時更簡便，對安裝場地要求不高，也不需要特殊的工具。輔機(jī)車體分段與聯(lián)接方式同主機(jī)車體。輔機(jī)車體比主機(jī)車體長2米，分段位置的選擇方式也與主機(jī)相同，綜合考慮，輔機(jī)車體可等分為三段，每段長10米，分段后的車體滿足強(qiáng)度剛度及工作性要求。

4分段處電氣、液壓、風(fēng)制動管路聯(lián)接方式的選擇

在主機(jī)車體、輔機(jī)車體分段處有電氣線路，液壓管路及風(fēng)制動管路。電氣電纜，液壓管路，風(fēng)制動短路等在分段前為連續(xù)形式，分段后必將這些管線同時分段，關(guān)鍵在于選擇一種穩(wěn)定可靠，連接組裝方便的方式。綜合各種因素，電氣電纜連接選擇目前較為成熟的航空插頭聯(lián)接方式，該方式聯(lián)接安全可靠，具有較強(qiáng)的防水功能。液壓管路，在分段位置將原來的硬管聯(lián)接方式改為高壓軟管聯(lián)接方式。風(fēng)制動管路聯(lián)接方式將硬管聯(lián)接改為軟管聯(lián)接。

5結(jié)論

通過對已有TJ165型架橋機(jī)組分段改造，主要研究了主機(jī)機(jī)臂、主機(jī)車體、輔機(jī)車體等分段位置的選擇，聯(lián)接方式的選擇?？紤]了諸多因素，最終選擇以銷軸聯(lián)接為主要聯(lián)接方式，解決了主機(jī)機(jī)臂、主機(jī)車體、輔機(jī)車體等尺寸超長，重量超重等難題。在電氣電纜、液壓管路、風(fēng)制動管路聯(lián)接方式上，應(yīng)用了航空插頭，液壓軟管等通用技術(shù)，解決了電氣電纜，液壓機(jī)風(fēng)制動管路的快速聯(lián)接與安裝問題。總之，通過對TJ165型架橋機(jī)的分段改造，使機(jī)組達(dá)到了公路運(yùn)輸?shù)囊?，實現(xiàn)了機(jī)組快速轉(zhuǎn)場的目的。

參考文獻(xiàn)

[1]TJ165B型架橋機(jī)分段機(jī)臂結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計算報告.武漢理工大學(xué)交通學(xué)院，2013，5.

[2]中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會組織.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）》[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2006，9，1.

作者:胡進(jìn) 單位:中鐵重工有限公司技術(shù)中心