论TJ165架桥机大坡道架梁施工
作者:殷业锁
来源:《中国房地产业·中旬》2018年第02期
摘要:随着铁路建设发展,越来越多的山区铁路和铁路联络线上部分桥梁位于12‰以上坡道上。现有的铁路架桥机无法架设,通过对TJ165架桥机局部改造,并对架桥机和运梁车牵引力、制动力进行检算,研究制定铁路架桥机架设大坡道桥梁的方法和措施。 关键词:大坡道架梁;TJ165铁路架桥机;牵引力;制动力;安全措施 1、引言
铁路TJ165架桥机是铁路T梁架设的主要设备,只能架设12‰坡道内的桥梁,但在山区铁路和铁路联络线有部分桥梁在大于12‰坡道上,为了解决这个难题,减少架桥设备投入,方便铺架施工组织、节约施工成本。我们对TJ165架桥机进行改造和检算,并制定行之有效的架梁方案,使之适应大坡道架梁要求。下面以瑞昌至九江铁路九江枢纽疏解区架梁施工为例介绍TJ165架桥机大坡道架梁施工。为有类似工程做参照。 2、工程概况
新建瑞昌至九江铁路工程项目从大冶北至阳新铁路的终点DK160+180(省界)起引出,沿南阳乡南侧前行,上跨杭瑞高速公路后于瑞昌市南侧新建瑞昌南站(DK178+170),出站后线路相继上跨南环路、304省道、长河,上跨既有武九铁路沿其北侧前行,于城门乡新建城门站(DK199+500),出站后于九江枢纽疏解区(沙河街附近)跨既有西到线、发西线、武九下行线及京九上下行线接入庐山站(DK204+870),正线线路全长45.865km。设计时速≤160km/h地段设计采用T梁,分别为正线DK201+800~DK205+800、九江方向联络线和客专场西南联络线,全线共11座桥梁、300孔T梁。
根据《铁路架桥机架梁暂行规程》(铁建设[2006]181号)要求,桥梁和桥台道路在12‰以上坡度的T梁架设属于大坡度架梁,瑞九铁路位于12‰以上坡度的T梁共109孔,其中位于12‰≤i
3、TJ165架桥机在大坡道上架梁的难点
TJ165铁路架桥机一般只能在12‰内线路坡道上架梁,在大于架桥机设计坡道上架梁,需要解决以下几个难点:
第一 架桥机主机和2号运梁车在大坡道上(20‰)运行牵引力。
第二 架桥机主机和2号运梁车在大坡道上制动性能,以防止架桥机和运梁车溜逸。
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第三 由于架梁时,架桥机大臂必须处于水平状态,大坡道上架梁,架桥机在上坡时出梁和下坡时喂梁净空不够,因此要增加架桥机净空和零号柱高度。 4、架桥机大坡道架梁工况检算和改造措施
本工程采用TJ165铁路架桥机架设T梁,架桥机由主机、2#车(辅机)和倒装龙门架三部分组成,采用2#运梁车直接运输至架梁现场架设,本次按22‰线路坡道检算。 4.1架桥机主机和2号运梁车运行牵引力 主机走行速度按5km/h计算进行检算:
最大牵引力Fmax=14690kgf,小于粘着力Wu=25500kgf ,通过; 最大牵引力Fmax=14690kgf,大于起动最大阻力WQ=7497kgf,通过; 额定牵引力F=7345kgf,大于正常运行最大阻力 W=6842kgf,通过;
此正常运行最大阻力是考虑一种极端条件下的计算载荷,为了合理利用电机功率,并根据本电机的特性曲线为恒功率曲线的特点,在最大坡度22‰上行驶时,采用降低运行速度来增大牵引力的办法解决。故此项满足使用要求,通过。但是低速运行不能长距离运转。 2#运梁车速度按3km/h计算:
最大牵引力Fmax=14690kgf,小于粘着力Wu=25200kgf,通过; 最大牵引力Fmax=14690kgf,大于起动最大阻力WQ=7260kgf,通过; 额定牵引力F=12241kgf,大于正常运行最大阻力=6602kgf,通过;
此正常运行最大阻力是考虑一种极端条件下的计算载荷,为了合理利用电机功率,并根据本电机的特性曲线为恒功率曲线的特点,在最大坡度22‰上行驶时,采用降低运行速度来增大牵引力的办法解决。故此项满足使用要求,通过。因低速运行时电机过载,不宜长距离运行。
4.2架桥机主机和2号运梁车制动力 单块闸瓦的实算闸瓦压力K=39.42(kN) 高磷铸铁闸瓦实算摩擦系数φK=0.3 车辆制动力B=189.216(kN)
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主机摩擦阻力:12.75(kN) 辅机运梁摩擦阻力:12.6(kN) 辅机摩擦阻力:4.35(kN)
主机下滑力F=P* Wi=2550*0.022=56.1(kN) 辅机下滑力F=P* Wi=870*0.022=19.1(kN) 辅机运梁下滑力F=P* Wi=2520*0.022=55.4(kN) 计算结果表明:
①主机和辅机的下滑力大于摩擦阻力,下坡时无制动会发生滑行。
② 主机和辅机的车辆制动力大于下滑力,下坡时在制动状态时不会发生滑行。 ③建议严格控制主机和辅机的运行速度. 4.3增大架桥机净空
架桥机1号柱顶与柱身连接处增加高度为200mm高的增高节;在2号柱顶与柱身增加高度为200mm高的增高节;使架桥机净空高增大200mm,有利于架桥机在22‰上坡时出梁,有利于架桥机在22‰下坡时喂梁。 4.4下坡架设时前吊梁小车绳长验算
0号柱增高1000mm,则前吊梁小车起升高度需要增大1000mm才能满足使用要求。 现按卷筒最大容绳量来使用卷筒
故有排满三层时,落到最低时留有三圈余量 [l=n1×πd1+n2×πd2+n3×πd3=68851mm] 要求起升高度为 [h=6000mm]
钢丝绳总长度取100m,使用时先空钩起落到位,再剪去多余绳。
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4.5 0号柱计算
22‰下坡架梁时(非末孔桥),0号柱为由九节组合的折叠式格构体系,全高10.1m,底宽3.42m,顶宽1.96m。在结构优化计算后,0号柱最大应力发生在吊梁横移工况,最大等效应力141.9MPa,该结果均小于许用应力[σ]=230MPa,故符合静强度要求。垂向变型4.2mm(向下),满足22‰下坡架梁时(非末孔桥)稳定性要求,同时满足22‰下坡架梁时(非末孔桥)的0号柱稳定性要求。 5、施工方法
单线桥梁一次性架设完成,双线桥梁架设另外一侧采取人工墩顶移梁的方式架梁。首先在架桥机1号柱顶与柱身连接处增加高度为200mm高的增高节;在2号柱顶与柱身增加高度为200mm高的增高节,使架桥机净空高增大200mm;增加零号柱活动节。大上坡道地段长距离架桥机主机走行采用架桥机主机与2#车(或机车顶送)连挂方式,走行速度控制5km/h以内;架桥机主机接近桥梁对位位置30m处,先行一度停车并撤除带红牌的固定止轮器,后架桥机主机与2#车同步以0.5km/h的速度缓慢走行对位,制动管风压保持在0.6Mpa。
大上坡道地段运梁采用2台2#车(或机车顶送)连挂方式,运梁运行速度控制在3.0Km/h以内,2#车运梁接近架桥机主机位置30m处先行一度停车,并撤除带红牌的固定止轮器,2台2#车同步以0.5km/h的速度缓慢走行接近架桥机主机,运行过程中风压不得低于0.6Mpa。在2#车前后两侧设专人手持带把跟进式止轮器随车监护,按指挥人员给定的7m、3m、1m信号,准确达到距架桥机主机后轮对3.8m位置固定止轮器处停车,并设专人操纵紧急制动阀。走行司机要向指挥人员给出鸣笛回应,以确定看清信号。 6、大坡度架梁安全措施
(1)架桥机必须经过全面检查认证方可投入使用;
(2)大坡度地段架桥机主机对位和2#车运梁前,现场带班领导必须对固定式止轮器安放情况进行确认检查,确认检查合格后方可通知架桥机主机对位和2#车运梁
(3)在架桥机主机走行对位,轨排端头(梁端或桥头)、距梁端或桥头2.5m处安装固定式止轮器,在距梁端或桥头30m处安装带红牌的固定式止轮器。
(4)架桥机主机对位后,立即采取制动措施,制动管风压保持在0.6Mpa,拧紧手制动,在车轮下安好带固定装置的铁鞋与轨道扣紧,铁鞋与车轮之间用木楔塞紧,并在线路下坡端1.0m处设置固定止轮器,以防止主机向下坡端溜车。
(5)在架桥机主机后轮对3.8m位置安装固定止轮器,在主机后30m位置安装带红牌的固定止轮器,防止2#车运梁走行过程中制动失灵而冲撞架桥机主机;2#车空车返回时,及时恢复主机后30m处带红牌的固定止轮器。
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(6)运梁过程中,指挥人员须注意梁片支撑是否松动,如有松动应立即停车,予以重新安设牢靠。大下坡地段运梁采用2#车自行低速走行运梁。
(7)架桥机主机在20‰下坡道上拖梁时,架桥机主机指挥人员应手持木楔,当出现前溜时,即将木楔塞入架桥机主机拖梁台车下面。同时操作司机采用反接制动将台车刹住。 (8)在长大坡道上,架桥机在运行中发生任何停机情况时,必须在架桥机轮对的下坡方向加穿2组4个固定式止轮器,以增加外部制动措施,确保架桥机不发生溜逸事故。 (9)严禁在大坡度上长时间停放架桥机,架桥机应停放在小坡度或者平坡上,严禁非工作人员随意上机,确保架桥机安全。
(10)运梁车在离架桥机30m处一度停车。
(11)2#车喂梁前,必须在2#车对好位后及时安装好前后止轮器,确保向架桥机主机喂梁时2#车的稳固不动。
(12)架桥机工作结束后停放在长大坡道架梁线上时,在架桥机停放的下坡方向轮对处,用8号钢丝绳将普通木枕交叉捆绑于轨道中心,另一端用8号铁丝牢牢捆扎于钢轨上。 (13)随时观测天气变化,及时与天气预报中心联系,做好天气的预测预报工作。如遇暴雨、6级以上大风、大雪、大雾天气时,为避免各部位走行道出现打滑现象,应停止架梁作业。
参考文献:
[1]铁建设2006 181铁路架桥机架梁暂行规程 [2]TB10415—2003铁路桥涵工程施工质量验收标准 [3]TJ165架桥机使用说明书
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