满在勇
摘 要:快速拖拉构思来自于箱梁顶推施工方法,采用牵引速度较快的卷扬机代替千斤顶,提高拖拉速度;采用地坦克或者其他轴承滑车代替板式滑动装置,在滑车下方设置钢轨滑道,减小拖拉阻力并提供良好定位导向,解决了顶推速度慢、纠偏困难的难题。在上跨既有铁路运营线路及繁忙公路的结构物施工过程中,提高拖拉速度、缩短施工时间,减小对铁路及公路运营影响显得尤为重要,针对这一问题,提出了快速拖拉施工的技术原理及方法,并对快速拖拉施工的关键技术进行探讨。
关键词:快速;拖拉;缩短;施工时间
快速拖拉施工是在墩台后搭设预制平台,在构筑物设计位置下方搭设滑道梁及钢轨滑道,在构筑物下方安放滑车,在拖拉终点设置卷扬机,卷扬机和构筑物之间采用钢丝绳连接,通过卷扬机牵引构筑物就位的方法叫快速拖拉。快速拖拉施工的4个关键技术要素为:滑道设置、滑车选择、拖拉控制、防拖拉过位。
1 快速拖拉施工原理
快速拖拉施工方法是利用滚动摩擦小和卷扬机牵引速度快的特点,迅速将构筑物拖拉就位。下面主要从拖拉速度、牵引力及导向性探讨快速拖拉施工工艺的可行性:
拖拉速度:卷扬机转速可达到20转/分钟,采用快速拖拉施工,每分钟能走行5米,40米跨构筑物只需要20分钟就可以拖拉就位,对既有运营线路影响较小。
牵引力:一般滚动摩擦系数为1%-3%左右,10KN卷扬机能拖拉300吨构筑物,如果牵引力不够可增加动定滑轮组。
导向性:滑车可加工成类似于火车车轮的结构,利用钢轨良好导向性可保证快速拖拉的平顺性,解决了纠偏困难的难题。
2 快速拖拉施工方法
2.1 施工思路概述
施工顺序如下:在墩台后方设置预制平台;滑道梁架设在墩台上;将钢轨固定在滑道梁上;构筑物底部设置滑车,滑车放置在轨道上;将钢丝绳的一端固定在卷扬机上,另一端与构筑物连接;启动卷扬机,构筑物在钢丝绳的牵引下拖拉就位。
2.2 预拼平台
预拼平台在墩台外侧对运营线路无影响区域设置,平台标高结合钢轨、滑道梁高度设置。
2.3 滑道梁及支撑系统
滑道梁支撑系统一般利用正式墩台,支撑系统除了支撑滑道梁外,还需留出足够空间进行顶落梁操作,如果正式墩台不能满足要求,可进行永临结合改造。如果既有墩台结构较大,也可在中间加设支撑系统。支撑系统优先选用易于拆除的装配式结构,如八三式军用墩。
滑道主梁采用刚性好、挠度小的贝雷梁拼装,避免在拖拉过程中增大牵引力。
2.4 滑轨
钢轨在滑道梁上设置,钢轨和枕木采用扣件连接,枕木间距1米,与滑道梁使用U型卡固定。为保证拖拉平顺,钢轨之间间距误差不大于5mm,两滑道梁之间误差不大于10mm,两个下滑道水平高差不超过10mm,布置图如图2。
2.5 拖拉系统
拖拉采用卷扬机拖拉,卷扬机固定在站台上,并设置动定滑轮组。为确保构筑物两侧走行速度一致,拖拉宜选用单点拖拉。2.6 人工拆除滑道
天桥桁架就位后,先将滑道拆除,首先在墩台或临时支撑上搭设枕木垛,配合千斤顶将构筑物顶起,让构筑物和滑道梁脱离,然后利用地坦克将滑道梁和构筑物连接在一起,地坦克设置如图5所示:
人工推动地坦克带动滑道梁向墩台外侧移动,拆除第一节贝雷梁,同时拆除钢轨。重复移动地坦克,将贝雷梁全部拆除。坦克车移动到竖杆位置时,再架设千斤顶,将贝雷梁和地坦克脱离,在竖杆另一侧安放坦克车,拆除既有坦克车3.1 滑道设置
滑道梁宜选用单体重量轻、易于组装的结构形式,架设时可利用既有墩台,也可设置临时墩台。拆除时可利用已拖拉就位构筑物作为平台,分解拆除。滑轨型号、数量和枕木间距应根据构筑物重量选用,计算方法比较简单,可参照铁路荷载取值选用。
3.2 滑车选择
根据构筑物数量选用滑车数量及轴承形式,滑车轮缘应比钢轨轨顶宽2-4公分,即起到定位左右又防止拖拉过程中卡死3.3 拖拉控制
拖拉过程中应分两个阶段进行:
试拖拉阶段:预制平台上留出空间进行试拖拉,构筑物在卷扬机牵引下,缓缓向墩台前进,在到达墩台时停止拖拉,起始速度应放慢,并有专人观测各部位的变化检查,若有异常应停止拖拉,检查整改后再决定可否拖拉。该阶段主要是为了检验支墩的性能、整体设备的协调运转以及人员的配合衔接等工艺过程。
拖拉阶段:拖拉过程中派专人在各墩台上加强观测,并及时通报现场指挥人,便于指挥人了解和掌握情况,以利决策。进程距终点10米时应减慢速度,使构筑物缓慢地停止在终点。拖拉前在钢轨上间隔1.5米划好等距线,拖拉过程中,桁架上设专职监控人员及时观测构筑物两侧位移是否统一,并及时向现场指挥部报告情况。拖拉到位后,应根据支座的对应位置进行纠偏,用千斤顶和手拉葫芦将其轴线和标高调整到位,确保落位正确无误。
3.4 防拖拉过位
在拖拉终点钢轨上设置枕木,防止拖拉过位,并在构筑物后方设置反向卷扬机,如果发生拖拉过位,可进行反向拖拉就位,正式拖拉过程中反向卷扬机应空挡运行。
4 快速拖拉工艺前景
随着市场发展,上跨铁路及公路构筑物越来越多,尤其是跨运营铁路构筑物,施工时需封锁运营铁路,往往因為施工而增设铁路便线,对铁路运输及安全影响较大。快速拖拉施工工艺是符合我国国情的一种较好上跨铁路公路构筑物施工方法,其发展前景是广阔的。随着牵引设备不断发展,以后快速拖拉的配套技术将日益完善。