践行“三个转变”:中铁科工用“智造”铸就高铁架桥机世界品牌
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日期:
2020-05-08
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铁路要翻山越岭、跨江渡河,离不开桥。在大桥的建设中,经常都能见到架桥机的作业身影。在“江城”武汉,隶属于中铁科工集团有限公司的中铁工程机械研究设计院(以下简称:中铁科工机械院)就是一家潜心研制铁路架桥机的企业。
中铁科工机械院前身是铁道部1979年成立的武汉工程机械研究所,是原铁道部唯一从事专业施工机械研究的机构。在企业41年的发展历程中,先后研制出包括130吨级、600吨级、900吨级、1000吨级架桥机在内的24种铁路架桥机。
目前,累计取得授权发明专利45项,获得省部级及以上科技奖励33项,4项科技成果被鉴定为“国际领先”,先后被认定为“湖北省第三批支柱产业细分领域隐形冠军示范企业”,国家高新技术企业和湖北省企业技术中心,国家铁道行业施工机械标准制定单位,中国中铁施工装备技术研发中心。
上世纪90年代初,传统胜利型架桥机已经不能适应铁路建设需要,新型架桥机的研制列入铁道部铁路工程建设“八五”规划。1992年立项后,中铁科工机械院仅用18个月的时间完成了JQ130架桥机的设计工作,开启了铁路架桥机发展新篇章。该型架桥机1994年2月出厂,投入到京九铁路建设之中。目前,这套凝聚了无数前辈心血的架桥机,仍应用在铁路T梁架设中。
秦沈线是我国第一条高速铁路客运专线,当时,其所采用的整体箱梁在我国尚属首次,国内没有适用的架设装备。为了保障工程建设、打破外国厂商漫天要价的局面,中铁科工机械院扛下了原铁道部600吨级架桥机研制专项任务,并在2000年9月成功研制出JQ600架桥机。在投入使用的一年时间里,架设了跨度为24米、20米的整孔双线箱梁160余榀,承担起了我国第一条高速铁路客运专线建设历史重任。
进入新世纪,随着高铁建设大幕的正式拉开,32米跨900吨预制预应力双线单箱简支梁体系的应用成为铁路桥梁施工领域一项重大工法飞跃,900吨级架桥机的研发被原铁道部列为重大科研课题。中铁科工机械院科研人员经过3年多的技术攻关,成功研制出具有自主知识产权的JQ900A步履式架桥机。该套设备在2006年3月在合宁客运专线成功架设了国内第一孔900吨级32米双线箱梁。2007年经铁道部组织专家鉴定,设备“填补了国内空白,达到国际先进水平”。后来,根据项目的不同情况,中铁科工机械院还研制出了行走式JQ900B、导梁式JQ900C型、适应单双线的JQ900D型、适应隧道狭小空间的JQSS900等不同型号的900吨级架桥机,为中国高铁的建设与发展做出了积极贡献。
随着高速铁路建设施工技术的发展,高铁建设中下部结构造价在桥梁建设费用中的比重较大,基于对经济性考量以及对质量控制的需要,高铁建设急需实现40米跨1000吨预应力混凝土简支梁的规模化应用装备。经过一年多的科研攻关,中铁科工机械院成功研制出多支腿步履式架桥机JQ1000。2018年9月,在中国第一条使用了40米标准箱梁的高铁——郑济铁路VI标段,JQ1000型架桥机完成了中国也是世界“第一架”,引领了世界高铁建造新方向。
在研制多类型架桥机的过程中,中铁科工机械院储备了大量核心技术。近年来,机械院研发的产品获得国家授权发明专利45项、实用新型专利74项。
中国高铁架桥机首次走出国门,成功应用于印尼雅万高铁等项目建设中
中铁科工将认真践行“三个转变”重要指示,肩负起铁路专用施工机械研制的使命和担当,坚持“智造”和创新驱动,以品牌建设引领企业高质量发展,围绕国之重器,继续巩固高铁架桥机的行业龙头地位,以点连轴促进各产业模块相向发展,带动新制式轨道车辆、智能机器人、海工设备、矿工设备、设备管理云平台等快速崛起,培育起实现企业高质量发展的新增长极和动力源,努力将中铁科工建成“国内一流、世界知名”的工程装备制造与服务产业集团,为早日实现“中铁工业、世界品牌”做出积极贡献。
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从珠海平沙的红树林湿地公园眺望,黄茅海跨海通道犹如长龙卧波,5座“小蛮腰”出海,气势非凡!12月11日,中铁宝桥参建的国家级重点工程,黄茅海跨海通道正式通车,为粤港澳大湾区跨江跨海交通网络再添“关键一横”。这是继6月深中通道开通后,粤港澳大湾区跨海跨江通道群,年内迎来的又一重磅成员。黄茅海跨海通道项目东连港珠澳大桥,西接西部沿海高速,是组成粤港澳大湾区的重要跨江通道。项目全长约 31km,海上段长度约14km,设计时速100km/h。其中,中铁宝桥承制了该项目G3标段黄茅海大桥主桥钢箱梁与主塔钢锚梁的生产制造任务。黄茅海大桥主桥为大断面分体式钢箱梁结构,钢箱梁全长2200m,是黄茅海跨海通道项目控制性工程、世界最大三塔公路斜拉桥。创新领航 智能建造建设过程中,因大桥跨径大、载荷能力要求高,桥面板为U肋正交异性桥面板,对钢箱梁制造的匹配精度要求极为严格。技术团队依托中铁宝桥舟山钢桥梁基地,构建了国内先进的钢桥梁智能制造“五线一系统”,涵盖板材智能下料切割生产线、板单元智能焊接生产线、节段智能总拼生产线、钢箱梁智能涂装生产线、钢护栏智能制造生产线以及车间制造执行智能管控系统,实现了钢桥梁制造自动化、数字化、智能化、绿色化,单元件制造智能设备使用率达100%,生产效率提高了40%以上。▲板单元智能焊接生产线在焊接工序方面,自主研发的 U 肋内外专机焊接智能控制系统,可实时监测焊接电流、电压、焊接速度等参数,并基于大数据分析进行自适应调整,成功解决了焊接质量不稳定、易出现缺陷的问题。 创新突破 技术攻坚针对黄茅海大桥钢箱梁制造关键环节,技术团队积极进行攻坚,通过研发了大断面分体式钢箱梁结构一次整体组拼及微变形无应力控制技术、基于协作式焊接机器人的分体式钢箱梁全场景自动化焊接及全过程无码制造技术,实现了分体钢箱梁几何尺寸与变形的有效控制...
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12月4日,正值第七个“世界隧道日”,从德国汉堡地下储热供热隧道项目(以下简称:热能隧道)传来捷报,中铁装备研制的土压盾构机 “中铁1144号”成功穿越易北河抵达接北岸收井,顺利完成汉堡热能隧道掘进任务,标志着中国盾构技术首次在德国应用告捷。项目概况热能隧道项目作为连接工业区和城区供热“咽喉”通道,全长约1165米,整条隧道下穿德国第二大河流——易北河,掘进地质主要以碎石、砂、砂土、黏土、沉积石灰岩为主,平均埋深达30米,最大水土压力约为4.5巴。这条隧道和其配套地下设施将把汉堡南部工业区作业过程中产生的废热储存并输送到汉堡北部的港口新城,其核心是回收工业区生产过程中的废热,并通过盐水在地下储存热量,代替天然气和煤炭等能源,在冬季为当地居民供热。设备介绍为有效应对项目中的高水压环境和对沉降精度的严格控制要求,公司结合德国客户需要,为其量身定制一台开挖直径4.57米,总长约278米的土压平衡盾构机。设备集成了多项先进技术,同时,还首次在小直径盾构上引入了符合CE标准的独立人舱设计,以及回转式管片小车等人性化措施,极大地增强了设备在操作过程中的安全性、舒适性和环保性。为确保设备顺利贯通,公司采用属地化服务团队,以迅疾响应、高效服务,为设备顺利掘进提供坚实的技术支持。设备掘进期间,取得了日最高掘进20.4米的好成绩。
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从峡谷里径直吹来的风在耳旁呼啸而过脚下是600多米深的花江大峡谷……这里是位于贵州安顺市关岭县与黔西南州贞丰县接壤处的世界第一高桥——花江峡谷大桥建设现场11月4日由中铁宝桥参建的花江峡谷大桥顺利首吊标志着该桥已进入吊装阶段为明年通车运营奠定了基础工程概况花江峡谷大桥是贵州六安高速公路的控制性工程,建于被称为“地球裂缝”的花江大峡谷之上,全长2890米,主桥桥面与谷底的北盘江水面垂直高度达625米,相当于220层楼高。公司承担花江峡谷大桥约22000吨钢桁梁、桥面系制作加工、拼装、安装任务。截至目前,现场已完成70个节段组装任务,总重达15400吨。01技术准备大桥主桁杆件整体节点孔群较多,连接关系复杂,孔群的制孔精度直接影响桥位安装进度及质量。为此,技术人员采用了数字化BIM建模技术、设计可靠的工装设备、优化制孔工艺、三维数控划线钻孔等技术手段,为生产制作保驾护航。02生产制作采用了数字化智能套料下料技术、数字化生产组织系统、正交异性钢桥面板全熔透焊接技术、接头板残余应力消除技术等多种措施,控制弦杆焊接变形,保证了钢桁梁制造的质量和效率。03现场拼装大型桥面块体采用了倒装制作技术,钢桁梁节段采用实体匹配预拼装+三维数字扫描虚拟预拼装技术,在保证节段拼装质量的同时,有效提高了桥位节段安装精度,加快了施工进度。大桥建成后,将超越北盘江大桥,成为世界第一高桥。大桥也将峡谷两岸的行车时间由近1小时缩短到2分钟。
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11月4日,中铁工业旗下中铁装备出口土耳其首台土压平衡盾构机“中铁1148号”,在土耳其高速铁路项目右线顺利贯通,标志着项目建设取得了阶段性进展。 近期,央视总台记者来到该施工现场,在隧道中和土耳其工程师一起,亲眼见证国产“地下航母”的巨大威力。他们认为,中国盾构机高效作业、稳定运行,一起为中国“智”造点赞。项目概况土耳其高速铁路项目分为左右两个盾构掘进区间,采用两台开挖直径8.54米的土压盾构机“中铁1148号”和“中铁1149号”施工,单台设备掘进里程约6千米,区间最大埋深55米。隧道地质以黏土、粉砂、砂岩、砾岩、黏土岩、泥灰岩为主,沿途穿越Küçükçekmece湖和拟建设的伊斯坦布尔运河等。设备介绍▲“中铁1148号”于2022年9月21日下线本次右线贯通的“中铁1148号”,整机长135米,总重约1800吨。在前期设计中,设计团队充分考虑了现场作业需求,通过改善设备检修及操作空间,为操作手提供了更加宽敞及人性化的作业环境。同时,该设备还严格遵循欧盟CE认证标准,具备高可靠性和安全性,为项目的顺利推进提供了有力保障。目前,其孪生兄弟“中铁1149号”正在左线隧道顺利掘进中,预计于2025年初实现项目双线贯通。该项目作为土耳其重要的铁路基础设施之一,将把土耳其与欧洲铁路运输网紧密连接在一起,成为亚欧铁路走廊的重要组成部分。项目竣工后,货车运行时间将由8小时缩短至3.5小时,客车运行时间则由3.5小时缩短至1小时35分钟,铁路运力提升4倍。此外,项目还将连通波罗的海、黑海等多个港口,加强区域间的经济联系和贸易往来,为土耳其乃至整个铁路沿线地区的经济发展注入新的活力。
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在举国欢庆中华人民共和国成立75周年的喜庆气氛中,10月1日,举世瞩目的澳门大桥(原名澳氹四桥)落成典礼在濠江之畔隆重举行,这标志着由中铁工业参建的连接澳门和氹仔的第四条跨海大桥——澳门大桥建成通车。该桥是澳门首条双向八车道跨海大桥。澳门大桥位于澳门友谊大桥东侧,横跨外港航道和澳门水道,将澳门海、陆、空三个重要口岸相连,是构建澳门城市交通体系的关键节点。大桥主线全长3.085公里,其中跨海段长约2.86公里,主桥长1370米,设置通航孔桥两座,主跨280米,桥梁主体结构使用Q420、Q500及Q690等高性能桥梁钢,整体构造轻质高效,结构设计使用年限为100年。在大桥建设中,中铁宝桥承担了南主桥和南引桥约3.7万吨钢结构生产制造任务。中铁九桥承担了互通立交钢箱梁制造及现场配合安装任务,钢梁总重约2.3万吨。通车前夕,澳门体育局举办“齐贺澳门大桥开通健步行”活动。万余名澳门市民以步行的方式从大桥南引桥处出发,行至北引桥位置再折返至南引桥起点。技术攻坚 结构之难澳门大桥为大跨度内倾式钢桁-钢箱组合连续梁结构体系。这种新型结构,提高了整座大桥的实用性和美观性,但也给钢梁制造安装带来了许多新挑战和新考验。在大桥建设的1000多个日日夜夜里,中铁宝桥项目团队针对内嵌弦杆钢箱梁和镂空式横联上弦块体的复杂构造,通过合理的块体划分、工装设计、焊接顺序、翻身调位及涂装前置等技术,改善了构件的焊接位态,避免了细长构件的施工难题;针对内倾式钢桁钢箱组合梁多节间大节段特殊结构研发了整体制作加预拼装一体化制造技术、多点三维关系测量协同控制技术,通过单构件精度分析和构件间模拟搭载分析,解决了上下层结构的双层空间定位难题,攻克了结构制造难题。在钢箱梁制造过程中,中铁九桥项目团队创造性采取将“无码拼装+反变形”工艺应用到钢箱梁板单元的双拼工序和节段总拼工序中,有效控制板单元双拼的焊接收缩、变形,为钢箱梁节...