科技日報記者矯陽
【資料圖】
它實現(xiàn)了高鐵橋梁建設標準箱梁由32米向40米的躍升；它像汽車一樣行進，同時配備了自動避障系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)、實時監(jiān)測系統(tǒng)等一系列先進的應用；它是由中鐵第五勘察設計院集團有限公司（以下簡稱中鐵五院）自主研發(fā)設計的世界首臺千噸級運架一體機——“昆侖號”。
“昆侖號”由15000多個零部件焊接而成，長約116米、高約9.2米、寬約9.9米。2020年首次在新建福州至廈門高鐵湄洲灣跨海特大橋投用。
此前，我國大部分高鐵橋梁使用的都是長32米、重約900噸的簡支箱梁。傳統(tǒng)架橋機不具備連續(xù)自行能力，每架設完一段箱梁就需要施工人員鋪設滑軌，在驅動系統(tǒng)的幫助下向前行進。隨著中國高鐵不斷提速，未來高鐵時速將達到400公里，為達到設計標準，需減少高鐵箱梁段拼接縫的共振節(jié)點，采用更大跨的箱梁，32米箱梁因接縫多無法實現(xiàn)。
新建福廈高鐵是我國首條跨海高鐵，是我國“八縱八橫”高速鐵路主通道沿海通道的組成部分，先后跨越湄洲灣、泉州灣、安海灣三個海灣，正線新建橋梁84座。為實現(xiàn)中國高鐵更高速度的目標，其中最關鍵的控制性工程——湄洲灣跨海大橋采用了高鐵橋梁建設新標準。
為滿足建設場景，“高速鐵路大跨度簡支箱梁建造關鍵技術研究”課題組在2016年正式成立，主攻運架一體機的研發(fā)。
雖然箱梁長度只增加了8米，但結構難度卻是幾何量級地增長。經(jīng)過數(shù)年科研攻關，路橋隧頻繁轉換、運梁過隧、大坡度小曲線等一系列架設難題先后被突破——以前，架設一座高鐵橋梁需要提梁機、運梁車、門式起重機、架橋機等多臺重型裝備通力合作，一個環(huán)節(jié)配合不到位，都會卡住制運架生產(chǎn)線。
2020年6月，“昆侖號”研發(fā)成功。“昆侖號”是為應對高鐵橋梁建設標準的改變而誕生的，它不僅集提、運、架于一體，還可用于24米、32米、40米不同跨度的箱梁施工，系統(tǒng)性解決了各環(huán)節(jié)的制約問題，是我國目前功能最全的高鐵橋梁施工設備。它既可以在海中架橋，還可以快速過隧，甚至能夠在隧道中架橋。
“不僅如此，‘昆侖號’還比傳統(tǒng)架橋機節(jié)省近一半的投入成本，被譽為架橋機里的‘全能選手’?！敝需F五院“昆侖號”研發(fā)設計項目負責人萬鵬說，湄洲灣跨海大橋使用40米箱梁，每公里可減少6個橋墩，占地面積縮小20%、投資降低15%，而且還可大大縮短建設周期、增加橋跨布置的靈活性。
“昆侖號”的功能還在增強。
中國高鐵網(wǎng)絡正逐漸向西南、西北等山嶺眾多的地區(qū)覆蓋，施工工況越來越復雜，不僅要求架橋裝備的載重量越來越大，而且還要其能夠穿山過隧、跨江渡海，在任何工況下都能架設高鐵箱梁。在我國西南喀斯特地貌地區(qū)，建造隧道時常常遭遇大溶洞和暗河，這就需要架橋機能夠在隧道中架橋，為此，設計團隊打破了傳統(tǒng)架橋機的“門”字形或框架式結構以滿足工況需求。
如今，“昆侖號”已轉戰(zhàn)杭衢高鐵建設現(xiàn)場，在地質條件復雜的浙西地區(qū)架梁施工現(xiàn)場“大展身手”，助力打造浙皖閩贛四省邊際“花園城市群”。
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