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全球仅两台被中国包揽,大国重器“昆仑号”让高铁跨海成为现实

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2022-10-15 13:18 来源: 长江日报
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  长江日报大武汉客户端10月15日讯(记者陶常宁 通讯员杨光)近日,中央电视台《重器“智”造》系列专题片第六集全景式呈现了世界首台千吨级运架一体机——“昆仑号”跨海架桥的艰难历程,展现高铁建设的大国重器“昆仑号”如何让高铁跨海成为现实。
  千吨架桥机跨海建高铁,全球仅两台


  2020年11月3日,“昆仑号”在海上作业(资料图)。
  全球首台、运架一体、承载千吨、穿桥过隧、跨江渡海、超级智能……长116米、高9.2米、重967吨、42对巨型轮组、15000多件不同形状的大小零部件……这组惊人的数据,凸显大国重器为中国高铁时代发展注入的强劲动能。这是世界首台千吨级高铁箱梁运架一体机,由在汉央企中铁十一局集团汉江重工有限公司(简称汉江重工)最新“智”造,它被命名为“昆仑号”。
  “昆仑号”千吨运架一体机集提梁、运梁、架梁功能于一体,智能化程度高,是我国功能最多、应用范围最广、科技含量最高的高铁箱梁施工装备,也是全国首台可运用于高铁全路况双线箱梁施工的装备。目前,汉江重工已研发了“昆仑号”“昆仑Ⅱ号”两台千吨级运架一体机,也是全球仅有的两台。
  世界高铁发展至今50余年,中国高铁发展20余年,一直未能真正实现高效施工。核心难题在于架桥机太大,在隧道行驶通过性差,在海上施工稳定性差。
  “谁的设备能穿山渡海,谁就能掌握行业话语权。”在2021年高铁施工装备交流会上,行业专家一语切中了全球高铁架桥机设计难题的要害。
  中铁十一局汉江重工总工程师张光明介绍,无论是从高铁建设、技术进步、产业布局,还是从市场前景来看,中国高铁发展40米箱梁及千吨级施工装备非常必要,有助于完善我国具有独立自主知识产权的高铁桥梁建设技术体系,对于我国高铁长期发展和技术“出海”具有积极推动作用。
  全身“黑科技”,抗强风、精准定位无人区


  2021年5月11日,“昆仑号”在新建福厦高铁湄洲湾跨海大桥施工(资料图)。
  “昆仑号”在设计上考虑了24米、32米、40米等不同跨度的需求,具有架梁周期短、基建成本低等优势,相当于“一台顶过去三台”。
  为了让“昆仑号”能面对各种考验,科研团队为它加装了全身“黑科技”。
  它全身“钢筋铁骨”采用抗拉强度达785兆帕高强度钢板作为主梁结构,这在航空、潜艇级别的装备上才会用到。
  它装上“千里眼”与北斗“握手”,精准定位在杳无人烟的地区安心作业;落梁更精准,摄像头传感器与十字标纠错定位,能确保箱梁落位准确。
  它配备“雷达探测”激光矩阵传感器系统,可在全黑隧道内准确定位、精准施工,在行走中能自动纠偏,在遇到隧道内巨大溶洞时还能就地架桥。
  “昆仑号”在研发设计阶段就充分考虑了在“强风”等极端季候条件下作业的安全防范措施,结构稳定性按7级海风进行设计;架桥机主梁采用开孔通风设计,减少风载影响。
  “大材小用”独辟蹊径应用新材料


  2021年5月14日,正在福厦高铁施工的千吨级运架一体机“昆仑号”(资料图)。
  “昆仑号”是世界首台千吨级运架一体机,对比之前生产的900吨级架桥机,看似仅仅只是大了一圈,但实际上,因为荷载增大,架桥机从钢板到结构,全部采用了新材料、新设计。
  由于该设备需要吊装的箱梁由32米增加到40米,重量从900吨增加到1000吨。箱梁重量和长度的增加对架桥机的结构强度是巨大的考验。要想具备足够的机身强度,制造材料最为关键。然而,每平方毫米能够达到60公斤的钢材并不常见。
  为了提升架桥机整机结构强度,汉江重工武汉研发中心与鄂钢联合研发出了抗压强度达到785兆帕以上的钢板作为架桥机核心结构材料,命名“GT785”,译音“高铁785”。这样强度的钢板比传统设备460兆帕钢材强度提升了70%,常用于航空、大型船舶等特殊材料,用在高铁架桥机上尚属首次。
  被评为“十大国之重器”,建设跨海高铁显身手


  2021年11月3日,“昆仑号”架桥机正在福厦铁路湄洲湾跨海大桥架梁施工(资料图)。
  2020年6月初,千吨级运架一体机运抵湄洲湾跨海大桥建设现场。湄洲湾跨海大桥,是福厦高铁中最为重要的一环,全长14.7公里,其中有10公里位于海上,有200榀箱梁在海上施工,是全国首条在海上行驶的高铁,施工标准高,技术难度大。因为有了“昆仑号”发挥巨大作用,确保了高铁箱梁架设任务顺利完成。
  2021年11月13日,福厦高铁湄洲湾跨海大桥成功合龙。在合龙前的长达一年的海面作业里,“昆仑号”发挥了巨大作用。
  2021年,“昆仑号”运架一体机被评为“2021年度央企十大国之重器”。与之同在榜列的还有“天问一号”探测器、“华龙一号”核电组、“深海一号”能源站等家喻户晓的超级重器。
  2022年1月17日,“昆仑号”的全新升级版“昆仑Ⅱ号”架桥机在黄山脚下的池黄高铁投入使用,新设备更轻便、节能、高效,一经投产,燃爆全网,“昆仑”系列架桥机也成为了代言中国基建的一张新名片。(图片来源:中铁十一局)
  【编辑:邓腊秀】 

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