铁路客运专线提运架施工设备优化研究

（中铁十六局集团第一工程有限公司，北京 101300）

铁路客运专线提运架施工设备优化研究

边丽

（中铁十六局集团第一工程有限公司，北京 101300）

为了实现铁路客运建设专线又快又好的发展，需要采用大量的梁场集中预制和整体架设方案。通过对当前我国所建的铁路客运专线提运架施工设备现状进行分析，提出具有针对性的设备优化方案。

铁路客运专线；提运架施工设备；优化

机械施工是铁路客运专线项目建设施工过程中的重点，施工质量好坏直接关系到铁路的成本、质量以及速度。铁路客运专线在具体建设的环节中越来越多的应用到大型机械设备。大型机械设备的应用对相关项目的建设起到了决定性的作用。

1 铁路客运专线建设现状及施工机械设备组成

1.1 铁路客运专线建设现状

铁路建设对经济发展有着至关重要的作用。铁路自身具有成本低、能耗少、污染少、大运力的特点，是重要的基础设施，也是大众化的交通工具，在我国的综合交通体系中占有重要地位。客运专线建设是我国《中长期铁路网规划》的主要内容，到2020年的目标是建成客运专线1万公里，形成“四纵四横”的专线骨架。建成环渤海圈、长江三角洲、珠江三角洲地区快速客运系统铁路2000公里。通过建设客运专线和推进既有线提速，建成铁路快速客运网。

1.2 铁路客运专线施工机械设备组成

工程项目的建设速度和建设质量与使用的机械设备息息相关，现如今铁路客运专线所应用到的大型设备包含以下几个方面：第一，预制梁模板；第二，架梁设备，移梁机、提梁机、运梁车等都是架梁设备的主要构成部分；第三，现场制梁的移动模架等。在建设过程中使用到的这些设备所拥有的共同特点就是价格比较昂贵，技术也较为复杂，只适合应用在高铁项目或者是客运专线的建设过程中，而且多数的设备无法由租赁市场进行供应，设备由于制造的周期比较长，和其他的设备存在很大差别，属于专用设备。在具体施工的过程中，铁路客运专线会受到多方面因素的影响而影响其建设进程。关键施工机械设备就是其中的重要影响因素，为了减少其对施工进度和施工质量的影响，需要对关键施工机械设备进行优化，减少施工过程中潜在的风险。

2 铁路客运专线提运架施工设备的问题和优化措施

2.1 铁路客运专线提运架施工所出现的问题

具体建设铁路客运专线的过程中，提运架施工设备需要进行良好的协作才可以实现最优化施工。提梁工作由提梁机完成，运梁车则是将梁运送到目的地，架桥机再对运送至目的地的梁进行供梁。这样三者之间就形成了协作，但是在实际的施工过程中，一般会使用一台运梁车向一台架桥机供梁的方式，如果距离超出了5km，架桥机就开始出现停工待料的现象，由于受到此种因素的限制，建设铁路客运专线的过程中会把单向供应的距离控制在15km之内。但是在具体施工过程中，梁场数量较多，梁场以后的回耕难度较大。当前在客专建设过程中面临的最严重的问题就是优化提运架设备，减少梁场的使用数量。

2.2 铁路客运专线提运架施工设备具体优化措施

2.2.1 铁路客运专线提运架施工设备优化

架桥机、运梁机和提梁机构成了提运架设备，因此优化提运架施工设备需要分别对其进行优化。

（1）提梁机的优化。提梁机主要是从制梁区移梁到存梁，完成张拉压浆等工序后再移梁到喂梁台座，后提梁架设。目前开工的高速铁路客运专线梁场中几种形式的提梁机均有不同数量的应用，以选择2×450t轮轨式提梁机和900t轮胎式单门架提梁机组合的稍多一些。提梁机的优化主要是根据不同的梁场位置、规模、地质以及和客运专线的位置等，进而选择合适的提梁机设备，比如客运专线以桥梁的形式通过制梁场而且存在一定的高差时，可以选择使用2台450t的轮轨式提梁机，形成提升站，减少施工成本，提高效率。

（2）运梁车的优化。运梁车目前有多种规格，每种车型长度和宽度不一样，所用轮胎规格也不一样。运梁车大都采用比较先进的液压三点平衡系统，这样可以使其在运输的过程中保持平衡，当前此种运梁技术已经在郑西铁路、贵广铁路、哈齐客运专线等得到应用。运梁车的优化首先需要对其合理供梁范围进行分析，保证不超过其供量范围就可以实现最优化。关于运架作业花费的时间，为了计算简单，假定提梁机的供梁点为坐标原点，整个运输距离为直线，设供梁的半径为x，实际运梁车所花费的时间为：330-120-70-40=110min（1.7h），已知运梁车的重载速度为4km/h，空载速度为9km/h，根据公式：由计算结果可知，运梁车在不对架桥机效率产生影响的前提下，其最大的工作半径为4.62km，如果超过了这个范围就会使架桥机不能够进行满负荷工作（表1）。

表1 运架作业花费时间

（3）架桥机的优化。架桥机属于重型的起重设备，而且面临的工况较为复杂，所以在其优化的过程中要始终以安全性为主。根据具体施工的不同，对架桥机的结构形式、各支腿在墩、台和已知箱梁等结构物上的作用位置和荷载大小进行优化，同时在施工的过程中要合理利用制动控制理论，尽可能的采用单层缠绕等方式，优化架桥机的安全保护系统，另外为了便于施工可以考虑利用首末跨的方式架桥。

2.2.2 客专提运架配电方案和施工工序的优化措施

客专提运架施工工序主要是提梁机将合格的成品箱梁移至喂梁区，再由轨道式提梁上桥，并将梁装在运梁车上，运梁车将梁运送至架桥机，架桥机安装吊具喂梁，在对梁体的位置进行调整，最终落梁，再进行复核。施工工序的优化需要减少每个环节所需要的时间，合理安排工序。客专提梁机施工过程中不少工序都是借助于电力系统和油压系统完成的，在两者电力系统和液压系统相互配合的过程中（落梁就位与灌浆拌合机及油泵同时运行）出现用电高峰，发电机不能够提供足够的电力，出现电压不稳定，导致电动机使用寿命缩短，机械故障频繁，影响箱梁架设的进度。所以提高施工效率，必须要优化配电方案。配电方案优化主要是通过增设发电机和相关的发电设备来实现，将架桥机轨道布置、架桥机过孔等线路和主线进行分离，以此来使过孔的用时高效衔接，架桥机在喂梁和落梁的过程中可以使用设备自带的发电机。

2.3 客专提运架施工设备优化效果分析

2.3.1 提运架施工设备时效和提梁数量优化分析

客专在对提运架施工设备进行优化之后，使传统预制梁难度较高的现状得到缓解，施工的难度大大降低，提运架设备得到高效利用，使制架梁施工的效率也得到提高。就其提梁的数量而言，优化之后的提梁数量与提梁之前相比，均得到显著增加。施工工序的优化最主要的目的是提高架设能力，减少施工所用时间最终实现机械化生产，节省施工的费用。因此在对施工工序进行优化之后，假设工作所用的时间明显少于优化之前，设备耗油情况也明显降低。

2.3.2 提运架施工设备经济与社会效益分析

提运架施工设备优化，不仅包含机械本身的优化，还包含施工工序和配电方案的优化，经过优化之后，箱梁架设施工的速度和劳动效率得到提高，在工期内顺利完成，而且也减少了设备的磨损，使设备的使用时间得到提高，施工成本得到一定程度的降低。提运价施工设备优化有利于生产经营，而且也具有很强的实践性和操作性，有利于架梁施工的具体实施，使架梁进度、工作效率进一步提高，为后续施工提供了更加有利的条件，也可以为其他客专提运架施工过程中遇到的问题提供借鉴作用。

3 结语

铁路当前已经成为我国交通运输的主要工具，而客运专线更是承载着重大的任务。客专提运架施工质量对铁路整体质量至关重要，因此必须要对施工过程中的机械设备、施工工艺及配电方案等进行优化，为铁路的安全运行提供保证。

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