鐵路線上換一孔橋梁，需要多長(zhǎng)時(shí)間？
中國(guó)工程師給出答案：4小時(shí)。在我國(guó)西煤東運(yùn)第二條大通道——朔黃鐵路上，鐵路橋梁換運(yùn)架一體機(jī)“太行號(hào)”首次亮相，從拆舊換新到完成鋪軌，每孔作業(yè)時(shí)間穩(wěn)定在4小時(shí)，刷新紀(jì)錄。近日，完成6孔換梁作業(yè)的“太行號(hào)”結(jié)束今年任務(wù)，朔黃鐵路將更好投入今冬明春保暖保供工作。
“此前，國(guó)際上的鐵路換梁技術(shù)分為橫移換梁、龍門吊換梁等，但均需要長(zhǎng)時(shí)間斷線、改線，對(duì)鐵路行車組織造成影響。尤其是遇到高墩、復(fù)雜地形地貌時(shí)，這些技術(shù)均無法完成換梁任務(wù)。”中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“鐵五院”）副院長(zhǎng)、總工程師諶啟發(fā)說。
如何做到即換即通車？這得益于“太行號(hào)”的收折式設(shè)計(jì)。整個(gè)裝備采用“兩車夾一機(jī)”的編組方式，兩側(cè)為內(nèi)燃機(jī)車，中間為換梁裝備。
當(dāng)天窗開啟，內(nèi)燃機(jī)車馱上新梁來到換梁橋位。自動(dòng)對(duì)位、調(diào)平設(shè)備后，“太行號(hào)”伸出門架支腿、平轉(zhuǎn)90度展開；頂升主梁、放下起重小車，變身超級(jí)“大力士”。隨后，起重小車穩(wěn)穩(wěn)夾住舊梁，輕輕吊起，放至馱梁小車。再移動(dòng)至另一側(cè)，吊來新梁，平穩(wěn)落放至換梁橋位。
“是不是看起來覺得挺簡(jiǎn)單的？”鐵五院機(jī)械公司總經(jīng)理、“太行號(hào)”制造及技術(shù)服務(wù)負(fù)責(zé)人周光忠說，每個(gè)部件長(zhǎng)啥樣、取啥材、有多重都經(jīng)過精心設(shè)計(jì)。
最難的是如何確保“太行號(hào)”小巧卻有力。為了確保換梁不斷線，“太行號(hào)”高不得超過線路接觸網(wǎng)，即6米；寬不得超過線路建筑限界，即4.88米；還得一口氣吊起16米長(zhǎng)、160噸重的整孔簡(jiǎn)支梁，對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造都提出了很高要求。
經(jīng)過2年研發(fā)、3次大方案修改，“太行號(hào)”的雛形得以確定，此后又歷經(jīng)多次升級(jí)：加裝攝像頭傳感器與十字標(biāo)糾錯(cuò)定位，提高落梁控制精準(zhǔn)度，確保箱梁落位準(zhǔn)確；配備智控系統(tǒng)，確保在全黑隧道內(nèi)也可準(zhǔn)確定位、精準(zhǔn)施工。
即使是在曲線、大坡度線路上，“太行號(hào)”也能換梁施工。“我們預(yù)留了23.7厘米的橫移能力，為馱梁小車配備了3.3度的偏轉(zhuǎn)能力，可滿足全工況換架梁要求。”研發(fā)設(shè)計(jì)項(xiàng)目技術(shù)主要負(fù)責(zé)人吳敬蓬說。
要實(shí)現(xiàn)4小時(shí)成功換梁，還需要訓(xùn)練有素的換梁隊(duì)伍。“在既有鐵路線上施工，不只是設(shè)備研發(fā)問題，還是一整套施工組織與管理問題。”“太行號(hào)”課題組負(fù)責(zé)人萬鵬表示，比如此次朔黃鐵路正線換梁，就涉及煤礦生產(chǎn)組織、港口運(yùn)輸?shù)纫幌盗羞\(yùn)營(yíng)管理。
為此，朔黃鐵路公司專門提供試驗(yàn)場(chǎng)地，鐵五院組織骨干隊(duì)伍進(jìn)行換梁試驗(yàn)，針對(duì)裝備首次“上線作業(yè)”采取了多項(xiàng)有效措施，制定應(yīng)急預(yù)案，“最終形成了換梁機(jī)全套換梁作業(yè)技術(shù)與安全管理體系。”萬鵬說。
截至2022年底，我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)15.5萬公里。不少地區(qū)的普速鐵路已歷經(jīng)半個(gè)世紀(jì)以上的運(yùn)營(yíng)周期。隨著運(yùn)營(yíng)里程和使用年限不斷積累，很多鐵路橋梁都有了不同程度的損傷。在朔黃鐵路的成功實(shí)踐，驗(yàn)證了“太行號(hào)”的能力，也為鐵路維護(hù)保養(yǎng)提供了新方式。
眼下，研發(fā)團(tuán)隊(duì)正摩拳擦掌，沖刺“太行號(hào)2.0版”的研發(fā)，用于滿足24米、32米全工況、全梁型的換架梁需要，為我國(guó)鐵路既有線路快速安全維養(yǎng)與高質(zhì)量迭代發(fā)展，提供可靠的工程裝備保障。
