千吨级架桥机到底是什么概念?对于我国铁路建设战略有多重要?美国真的想找我们买却被拒绝了吗?“昆仑号”厉害在哪?2020年6月22日世界首个1000吨箱梁架设成功,我国“昆仑号”架桥机完成在高铁福厦高铁湄洲湾跨海大桥的施工建设的首秀,“基建狂魔”再一次震惊了全世界。
今天我们就来好好说一说这个“昆仑号”。
“昆仑”之力承载大地,而“昆仑号”架桥机就是承载着我国铁路建设的发展,其实架桥机属于起重机的一种,传统的起重机一般有四个机构和动力组成,包括起升机构、运行机构、变幅机构、回转机构。
架桥机有些不同,但原理是类似的,通过运输和起重机吊挂使箱梁达到桥梁之间再由施工工人进行固定安装,但是高速铁路对于施工工艺要求极高,铁路时速达到350km以上,箱梁的安装误差不允许超过厘米,加上箱梁较重,架桥机比我们常用的吊装设备,制作难度更大。
不过架桥机一般用于架设小跨梁的桥梁,施工效率高,建设速度快,很符合我们现阶段的需求,所以大力发展建设,但缺点则是由于架桥机的体积和重量过于庞大,都是拆开分解后运输到施工处重新组装,这个程序会比较麻烦。
目前我国架桥机按重量划分1000t、900t 以及600t、550t、450t等;按导梁的有、无与导梁用途分为无导梁式、单(双)导梁式、下导梁承梁重式架桥机、以及运架一体式;按行走系分轮轨式、实体橡胶轮式。
按照这样的划分和组合,可以说我国的造桥机是五花八门,没有统一制造标准,但是施工中数百条线路的建设施工标准一致,从未发生一起关于架桥机的事故,让人实在惊叹我国工业的进步。
我们的“昆仑号”架桥机是全球首款1000吨级运架一体式架桥机,可以说是把无导梁式架桥机和运输车组装为一体,也是目前世界可吊装最重的一体式架桥机,之前的记录也是我国首款运架一体式架桥机SLG900/32,可吊装900吨的箱梁保持,在2013年落地并投入使用。
一体式架桥机的工作原理为:梁机取梁。
并吊运混凝土箱梁至架桥工地,将混凝土箱梁落放在桥墩上;架桥作业完成后,下导梁机可自行将其支腿变换位置,以便进行下一个架桥循环作业。
其优点是可以根据实际情况自行进入或脱离架梁工位;将以往由吊、运和架等诸多工作可以进行一体化进行,不需拆解即可转移架桥工地及穿过隧道,实现在隧道口架桥;轮子旋转可以原地180°调头转向,设备集中化高加上自重轻,,减少许多附加设施,节省施工成本。
那昆仑号有没有缺点呢?“昆仑号”没有运梁车箱梁的对位接口,箱梁用完时,需要自己去重新吊装,吊装好又要回到现场,架梁效率比较低。
目前我国的高速铁路建设为了降低建造成本,要求不影响安全的情况下从以前的桥梁之间的24米、32米距离增加到40米,看起来虽然只增加了8米的距离,但桥梁的建设数量可以减少近3成,工期可大幅缩短,但是对应的是箱梁的承重和重量就上来了,在跨海段施工,必须考虑到风力、湿度、盐度以及各种地质和气象资源和实际情况,“昆仑号”这样的千吨级的一体式架桥机的的产生就是必然。
中国架桥机是如何发展起来的?建国以来,国家发展的宏伟蓝图离不开铁路建设发展,架桥机发展也经历了各种磨难和冲击,但是都以强硬的韧劲坚持下来了。
第一个五年计划以发展工业化为主,我国很多铁路建设方面就是空架子,但在1953年苏联的支持下,山海关桥梁厂制造出我国首款可吊重65t的悬臂式架桥机,1959年苏联撤出,我们国家通过自己研制出130t/32m 钢筋混凝土梁的悬臂架梁式130-58型和130-59型架桥机,因为技术不成熟,整机横向稳定性差,经常性造成作业倾覆事故机毁人亡。
到了1966年,首款130t 支架梁式66型架桥机设计交付,在成昆铁路建设中发挥重要作用。
后续在66 型简支架梁式架桥机的基础上不断改进,制成双梁式架桥机型。
90年代第二次提速计划中,高速铁路秦沈客运专线的试验段开工,我国设计了24 m以及32m箱梁取代T形梁再焊接,同时研发出24m/550t、32m/750t的双线箱梁架桥机。
“十一五”定下四纵四横时,32m/900t 预应力钢筋混凝土箱梁的架设任务已经开始了。
以1320k的京沪高速铁路为例,80%以上长度的线路在桥上,经过多家高校和企业联合研发,终于将各式各样的32m/900t的架桥机制造出来,到如今各种型号的40m/1000t的架桥机陆续面世,也意味着我国的桥梁建设方面已经领先于世界。
中国架桥机可以卡美国脖子吗?近几年来看,随着材料学的工艺不断进步,内陆地区铁路建设的桥梁距离肯定越来越长,箱梁的重量也会相应增加;而且我国西部大部分地区受制于地理因素,施工难度极大,很多铁路的修建工作并没有进行,最大的原因除了成本以外还有技术因素限制。
西部地区多山、海拔高等诸多因素,受温度、地壳变化剧烈,地震频繁等原因,隧道建设的沉降严重,所以架桥依旧是不二之选;在越是困难的地方施工,考虑到建造的因素越多,箱梁的设计除了基本要求外,还需要抗风蚀以及适应温差等多项因素,质量只会更重不会更轻。
网上有一些自媒体说,美国找我国买架桥机但是被拒绝了。
这是真的吗?作为一个靠谱的科普作者,我翻看了各种材料,愣是没有找到相关的官方消息。
从我国这几年的发展趋势来看,架桥机这样的大型机械只会供不应求,欧美国家想要购买估计是困难重重,但是目前来看,欧美国家路基发展比较迅速,对铁路的建设比较迟缓,对于架桥机这样的大型机械需求不大,有需求他们也可以自主生产,“拒绝美国采购”估计是某些人的杜撰。
综合来看我国的轮轨铁路建设还需要十几年的发展,一小时城市圈的普及,城市之间的链接会更加紧密,经济发展会更加迅速,城市和城市之间的合作对于高速交通的需求会更加旺盛,不过有轨列车的物理极限已经快到了,未来磁悬浮无轨列车才是趋势,以后的铁路建设需求也会随之改变,我国的铁路发展还没有尽头,新型的大型架桥设备的研发工作远不会停滞。
而且“一带一路”的发展,国家间的距离也会随着铁路的建设不断变小,加上RCEP等项目的落地,国家间的联系和来往也会更加频繁,周边国家会陆续连上我们的铁路网,我们高铁优势和性价比是欧美日不具备的,他们会找谁建设呢?