这个架桥“巨无霸”全能又高效

本文转自：科技日报

【新亮点】

◎本报记者 矫 阳

它实现了高铁桥梁建设标准箱梁由32米向40米的跃升；它像汽车一样行进，同时配备了自动避障系统、北斗卫星导航系统、实时监测系统等一系列先进的应用；它是由中铁第五勘察设计院集团有限公司（以下简称中铁五院）自主研发设计的世界首台千吨级运架一体机——“昆仑号”。

“昆仑号”由15000多个零部件焊接而成，长约116米、高约9.2米、宽约9.9米。2020年首次在新建福州至厦门高铁湄洲湾跨海特大桥投用。

此前，我国大部分高铁桥梁使用的都是长32米、重约900吨的简支箱梁。传统架桥机不具备连续自行能力，每架设完一段箱梁就需要施工人员铺设滑轨，在驱动系统的帮助下向前行进。随着中国高铁不断提速，未来高铁时速将达到400公里，为达到设计标准，需减少高铁箱梁段拼接缝的共振节点，采用更大跨的箱梁，32米箱梁因接缝多无法实现。

新建福厦高铁是我国首条跨海高铁，是我国“八纵八横”高速铁路主通道沿海通道的组成部分，先后跨越湄洲湾、泉州湾、安海湾三个海湾，正线新建桥梁84座。为实现中国高铁更高速度的目标，其中最关键的控制性工程——湄洲湾跨海大桥采用了高铁桥梁建设新标准。

为满足建设场景，“高速铁路大跨度简支箱梁建造关键技术研究”课题组在2016年正式成立，主攻运架一体机的研发。

虽然箱梁长度只增加了8米，但结构难度却是几何量级地增长。经过数年科研攻关，路桥隧频繁转换、运梁过隧、大坡度小曲线等一系列架设难题先后被突破——以前，架设一座高铁桥梁需要提梁机、运梁车、门式起重机、架桥机等多台重型装备通力合作，一个环节配合不到位，都会卡住制运架生产线。

2020年6月，“昆仑号”研发成功。“昆仑号”是为应对高铁桥梁建设标准的改变而诞生的，它不仅集提、运、架于一体，还可用于24米、32米、40米不同跨度的箱梁施工，系统性解决了各环节的制约问题，是我国目前功能最全的高铁桥梁施工设备。它既可以在海中架桥，还可以快速过隧，甚至能够在隧道中架桥。

“不仅如此，‘昆仑号’还比传统架桥机节省近一半的投入成本，被誉为架桥机里的‘全能选手’。”中铁五院“昆仑号”研发设计项目负责人万鹏说，湄洲湾跨海大桥使用40米箱梁，每公里可减少6个桥墩，占地面积缩小20%、投资降低15%，而且还可大大缩短建设周期、增加桥跨布置的灵活性。

“昆仑号”的功能还在增强。

中国高铁网络正逐渐向西南、西北等山岭众多的地区覆盖，施工工况越来越复杂，不仅要求架桥装备的载重量越来越大，而且还要其能够穿山过隧、跨江渡海，在任何工况下都能架设高铁箱梁。在我国西南喀斯特地貌地区，建造隧道时常常遭遇大溶洞和暗河，这就需要架桥机能够在隧道中架桥，为此，设计团队打破了传统架桥机的“门”字形或框架式结构以满足工况需求。

如今，“昆仑号”已转战杭衢高铁建设现场，在地质条件复杂的浙西地区架梁施工现场“大展身手”，助力打造浙皖闽赣四省边际“花园城市群”。