TJ165型架橋機組改公路運輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)
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摘要：tj165型架橋機組在出廠或轉(zhuǎn)場時，采用過軌運輸方式。這種方式手續(xù)繁瑣，運輸速度慢，時間長，影響鐵路交通的正常運行。因此，對已有的TJ165架橋機主機和輔機進行改造，也就是對主機的車體和機臂，輔機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輸的要求。
關(guān)鍵詞：TJ165型架橋機；改造；分段；公路運輸
TJ165架橋機組在出廠或者工地長距離轉(zhuǎn)移時，需自輪運轉(zhuǎn)、在既有線上采用過軌運輸?shù)姆绞剑磋F道部相關(guān)規(guī)定，界定為自輪運轉(zhuǎn)特種設(shè)備。自輪運轉(zhuǎn)特種設(shè)備過軌運輸?shù)膶徟设F道部嚴格按特種車輛行政許可要求和程序進行，手續(xù)多、進程慢，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)定的貨車運行速度，在既有線上長途過軌運輸將影響鐵路交通運輸?shù)恼＿\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架橋機主機和輔機進行改造，也就是對主機的車體和機臂，輔機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輸?shù)囊蟆?/p>
1TJ165型架橋機組簡介
TJ165型架橋機組目前為鐵路T梁架設(shè)的主流設(shè)備。該機組適應(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型架橋機組主要由主機、輔機、換裝架三部分組成。主機的功能為架梁施工；輔機的功能為運輸梁片；換裝架的功能為倒裝梁片。主機又由0號柱、零號柱摘掛、吊軌小車、機臂、吊梁小車、機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型架橋機組公路運輸難點及經(jīng)濟合理性分析
TJ165型架橋機組公路運輸難點主要存在于主機機臂的尺寸和重量、主機車體的尺寸和重量、輔機車體的尺寸和重量，運輸時均超長、超重。主機機臂全長49.01米，寬1.22米，高1.43米，重52.396噸；主機車體長28米，寬3.6米，重59.511噸；輔機車體長30米，寬3.2米，重43.471噸。若采用超長、超重運輸方式公路運輸，則運輸成本顯著增加，運輸速度減慢，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，導致輔助成本上升，其綜合經(jīng)濟性不合理。若要使其在尺寸及重量上滿足公路運輸要求，則必須將主機機臂、車體，輔機車體進行結(jié)構(gòu)分段改造。
3TJ165型架橋機組分段改造關(guān)鍵技術(shù)研究
TJ165型架橋機組分段改造主要是將主機機臂，主機車體，輔機車體進行分段。關(guān)鍵是分段位置和聯(lián)接方式的選擇。主機機臂為單箱梁結(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臂運輸長度和機臂的強度剛度。在機臂分段后各節(jié)段滿足運輸要求的前提下，盡量將分段位置選擇在各種工況下彎矩較小處。機臂在架橋機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，在機臂前后兩吊點之間沒有相對運動的截面，故機臂在前后兩吊點之間不承受扭矩的作用。由此，機臂分為四節(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。主機機臂節(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、高強螺栓連接、銷接。在這里，我們只考慮高強螺栓連接與銷接。機臂上下耳梁的設(shè)計不利于采用高強螺栓連接方式，不僅影響機臂的聯(lián)接強度，而且還會影響機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)段的運輸長度，車體的強度剛度；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)電機組、電氣柜和液壓泵站等，考慮采用13米長的平板汽車裝運，考慮車體分段后架橋機在工地的組裝與拆卸。綜合考慮各種情況，再結(jié)合主機車體現(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)電機組、電氣柜和液壓泵站等分到了車體中間節(jié)段。主機車體節(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。對比高強螺栓聯(lián)接，采用銷接更適宜。高強螺栓聯(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。輔機車體分段與聯(lián)接方式同主機車體。輔機車體比主機車體長2米，分段位置的選擇方式也與主機相同，綜合考慮，輔機車體可等分為三段，每段長10米，分段后的車體滿足強度剛度及工作性要求。
4分段處電氣、液壓、風制動管路聯(lián)接方式的選擇
在主機車體、輔機車體分段處有電氣線路，液壓管路及風制動管路。電氣電纜，液壓管路，風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型架橋機組分段改造，主要研究了主機機臂、主機車體、輔機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，解決了主機機臂、主機車體、輔機車體等尺寸超長，重量超重等難題。在電氣電纜、液壓管路、風制動管路聯(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，液壓機風制動管路的快速聯(lián)接與安裝問題?？傊?，通過對TJ165型架橋機的分段改造，使機組達到了公路運輸?shù)囊?，實現(xiàn)了機組快速轉(zhuǎn)場的目的。
參考文獻
[1]TJ165B型架橋機分段機臂結(jié)構(gòu)強度計算報告.武漢理工大學交通學院，2013，5.
[2]中國工程建設(shè)標準化協(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 單位:中鐵重工有限公司技術(shù)中心