科技日報(bào)記者矯陽

【資料圖】

它實(shí)現(xiàn)了高鐵橋梁建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)箱梁由32米向40米的躍升；它像汽車一樣行進(jìn)，同時(shí)配備了自動(dòng)避障系統(tǒng)、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)等一系列先進(jìn)的應(yīng)用；它是由中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司（以下簡稱中鐵五院）自主研發(fā)設(shè)計(jì)的世界首臺(tái)千噸級運(yùn)架一體機(jī)——“昆侖號”。

“昆侖號”由15000多個(gè)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(jī)不具備連續(xù)自行能力，每架設(shè)完一段箱梁就需要施工人員鋪設(shè)滑軌，在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的幫助下向前行進(jìn)。隨著中國高鐵不斷提速，未來高鐵時(shí)速將達(dá)到400公里，為達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，需減少高鐵箱梁段拼接縫的共振節(jié)點(diǎn)，采用更大跨的箱梁，32米箱梁因接縫多無法實(shí)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(gè)海灣，正線新建橋梁84座。為實(shí)現(xiàn)中國高鐵更高速度的目標(biāo)，其中最關(guān)鍵的控制性工程——湄洲灣跨海大橋采用了高鐵橋梁建設(shè)新標(biāo)準(zhǔn)。

為滿足建設(shè)場景，“高速鐵路大跨度簡支箱梁建造關(guān)鍵技術(shù)研究”課題組在2016年正式成立，主攻運(yùn)架一體機(jī)的研發(fā)。

雖然箱梁長度只增加了8米，但結(jié)構(gòu)難度卻是幾何量級地增長。經(jīng)過數(shù)年科研攻關(guān)，路橋隧頻繁轉(zhuǎn)換、運(yùn)梁過隧、大坡度小曲線等一系列架設(shè)難題先后被突破——以前，架設(shè)一座高鐵橋梁需要提梁機(jī)、運(yùn)梁車、門式起重機(jī)、架橋機(jī)等多臺(tái)重型裝備通力合作，一個(gè)環(huán)節(jié)配合不到位，都會(huì)卡住制運(yùn)架生產(chǎn)線。

2020年6月，“昆侖號”研發(fā)成功?！袄鎏枴笔菫閼?yīng)對高鐵橋梁建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的改變而誕生的，它不僅集提、運(yùn)、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(shè)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(jī)節(jié)省近一半的投入成本，被譽(yù)為架橋機(jī)里的‘全能選手’?！敝需F五院“昆侖號”研發(fā)設(shè)計(jì)項(xiàng)目負(fù)責(zé)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(gè)橋墩，占地面積縮小20%、投資降低15%，而且還可大大縮短建設(shè)周期、增加橋跨布置的靈活性。

“昆侖號”的功能還在增強(qiáng)。

中國高鐵網(wǎng)絡(luò)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(fù)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(shè)高鐵箱梁。在我國西南喀斯特地貌地區(qū)，建造隧道時(shí)常常遭遇大溶洞和暗河，這就需要架橋機(jī)能夠在隧道中架橋，為此，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)打破了傳統(tǒng)架橋機(jī)的“門”字形或框架式結(jié)構(gòu)以滿足工況需求。

如今，“昆侖號”已轉(zhuǎn)戰(zhàn)杭衢高鐵建設(shè)現(xiàn)場，在地質(zhì)條件復(fù)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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