我国高速铁路建设装备的应用与发展

建筑机械 2012.6 (上半月刊)32高速铁路建设发展离不开铁路装备制造业及相关技术的支持，同时也加大了对铁路运输装备的需求,促进了我国铁路装备制造业的发展。

与普通铁路相比，高速铁路建设除需要大批的常规建设装备外，还需要一批大型化、专业化、智能化的专用建设装备和专用的试验、检测设备，以确保技术指标的控制，保障施工质量，提高施工效率。

1 建设装备需求种类经过京津、武广、沪杭、哈大、京沪等高速铁路施工实践，我国高速铁路建设装备制造企业和铁路施工部门在专用设备方面已经积累了成熟的技术和经验，并相继研制出了一大批适用于客运专线建设需要的新设备，或对已有设备进行相应的改进以满足客运专线建设的需要。

高速铁路建设各项工程对建设装备的需求种类如表1所示。

本文从高速铁路的路基、桥梁、隧道、轨道、电气化以及线路检测与养护等工程，对所需建设装备的应用我国高速铁路建设装备的应用与发展张建超1，郭文武2，王 军3(1.石家庄铁道大学 工程训练中心，河北 石家庄 050043; 2.石家庄铁道大学 继续教育学院，河北 石家庄 050043;3.石家庄铁道大学 机械工程学院，河北 石家庄 050043)图1 路基工程非公路运输装备：超重型自卸车本刊特稿FEATURES与发展作了较为系统的阐述。

2 路基工程建设装备路基工程建设装备可分为土方、运输两方面：(1) 土方装备主要包括推土机、装载机、挖掘机、铲运机、平地机、压路机、凿岩机以及石料破碎和筛分设备，根据工程的作业要求，选择不同的建设装备。

(2) 运输装备分为公路运输用和非公路运输用两种：①公路运输用的轻、中、重型普通自卸汽车(装载质量2〜20t)。

主要承担砂石、泥土等松散货物运输，通常是与装载机配套使用。

②非公路运输用的重型和超重型自卸汽车(装载质量在20t以上)。

主要承担大型工地等运输任务，通常是与挖掘机配套使用。

3 桥梁工程建设装备桥梁工程建设装备可分为通用、CONSTRUCTION MACHINERY 2012.633表1 高速铁路各项工程对建设装备的需求种类下部和上部三方面：(1) 通用建设装备。

包括各类起重机、运输车辆和自卸车及桥梁混凝土生产与运输机械等建设装备。

(2) 下部建设装备。

1) 预制桩施工机械：蒸汽打桩机、液压打桩机、振动沉拔桩机、静压沉桩机等。

2) 灌注桩施工机械，包括：(a) 全套管施工法：相应配置全套管钻机；(b) 旋转钻施工法：相应配置有钻杆旋转机和无钻杆旋转机(潜水钻机)；(c) 旋挖钻孔法：相应配置旋挖钻桩机；(d) 冲击钻孔法：相应配置冲击钻机；(e) 螺旋钻孔法：相应配置螺旋钻孔机。

(3) 上部建设装备。

(a) 顶推施工方法：主要施工设备有油泵车，大吨位千斤顶，穿心式千斤顶，导向装置等；(b) 滑模施工方法：主要施工设备有滑移模架、卷扬机油泵、油缸、钢模板等；(c) 悬臂施工方法：主要施工设备有吊车、悬挂用专门设计的挂篮设备;(d) 预制吊装施工方法：主要施工设备有龙门起重机、液压模具、提梁机、运梁车、架桥机、卷扬机、万能杆件、贝雷架等；(e) 现浇施工方法：包括移动模架逐孔现浇法和满堂支架现浇法等。

移动模架逐孔现浇法主要施工设备为移动模架造桥机，而满堂支架现浇法主要施工设备有各类万能杆件、贝雷架和各类轻型钢管支架等。

4 隧道工程建设装备不同类型隧道其建设装备使用也不相同，有的隧道用一般的土石方机械即可施工，有的隧道需专用施工机械。

(1)全断面法施工。

使用全断面隧道掘进机(T B M)、臂式掘进机(EPB)、液压冲击锤等。

对于全断面隧道掘进机，包括岩石掘进机(TBM)和盾构。

一般TBM就是适合硬岩掘进，盾构适于在软岩、土中掘进。

但现在许多硬岩TBM也采用盾构技术。

盾构法施工的形式多样，按开挖方式的不同，可分为手工挖掘式、半机械挖掘式、机械化挖掘3种；机械化盾构有多种形式，主要有刀盘式、行星轮式、铲斗式、钳爪式、铣削臂式和网格切割式盾构。

(2)暗挖法施工。

1)钻孔机械：风动凿岩机、液压凿岩机、凿岩台车；2)装药台车；3)找顶及清底机械；4)初次支护机械：锚杆台车、混凝土喷射机、混凝土喷射机械手；5)注浆机械(包括钻孔机、注浆泵)；6)装岩机械(包括轮胎式、履带式装载机、扒爪装岩机、耙斗式装岩机、铲斗式装岩机)；7)运输机械(包括自卸汽车、矿车)；8)二图2 桥梁工程主要建设装备：移动模架造桥机建筑机械 2012.6 (上半月刊)34本刊特稿FEATURES次支护衬砌机械：模板衬砌台车、混凝土搅拌站、搅拌运输车、混凝土输送泵。

5 轨道工程建设装备轨道工程建设装备可分为有砟轨道、无砟轨道建设装备。

(1)有砟轨道建设装备。

常用碎石设备有鄂式破碎机、反击式破碎机、圆锥式破碎机、振动给料机、振动筛、皮带输送机等。

钢轨铺设有轨排铺设法和长钢轨铺设法两种。

轨排铺设法首先把钢轨、轨枕和连接零件在轨节基地组装成轨排，铺轨时将轨排装在特制的平车上，编成铺轨列车运到工地，再用铺轨机铺设。

长钢轨铺设法采用长钢轨铺设和轨枕布设一体机，预先将长轨放到已铺好枕下道碴的线路两侧，用布枕机布放轨枕，用收轨机将焊接轨放到轨枕上的轨槽内，校正轨距，安装钢轨扣件，固定钢轨。

(2)无砟轨道建设装备。

我国高速铁路多采用无砟轨道形式，关键技术主要有：CRTSⅠ型板式无砟轨道铺设技术、CRTSⅡ型板式无砟轨道铺设技术、CRTSⅠ双块式无砟轨道铺设技术、CRTSⅡ双块式无砟轨道铺设技术。

1）CRTSⅠ型板式无砟轨道铺设。

铺设中各阶段所需的关键装备和机具有：(a)底座及凸形挡台施工：模板、混凝土运输车、混凝土输送泵、捣固棒；(b) 轨道板铺设：汽车起重机、双向运板车、铺板起重机；(c) CA砂浆灌注：水泥沥青砂浆搅拌车、凸型挡台树脂搅拌设备、充填式垫板施工设备、试验室用制备设备等；(d)长钢轨运输铺设与现场焊接：长轨推送车、长钢轨运输车、平板车(运轨排、道岔等)、铺轨机、移动闪光接触焊机。

2）CRTSⅡ型板式无砟轨道铺设。

根据具体的施工环境，轨道板吊装施工及设备组织有两种方案：一种是采取由汽车起重机在定点位置将轨道板吊至桥面的双向运板车上，再由双向运板车桥面纵向移动至铺板门式起重机，进行铺板作业。

此种方案是因施工便道无法沿线路走向贯通而采取将轨道板定点上桥的一种施工模式；另一种是在轨道两侧的桥梁施工便道上预先放置轨道板，由悬臂式门式起重机直接将便道上的轨道板起吊之后，铺设至指定位置。

3) CRTSⅠ双块式轨道铺装装备。

(a) RHEDA2000施工工艺。

施工工艺流程：水硬性混凝土层施工→轨枕散布→轨排组装→轨排粗调→钢筋绑扎→轨排精调→立模灌注混凝土→混凝土养护→长钢轨铺设→无缝线路施工。

主要装备包括散枕装图3 隧道工程主要建设装备：盾构图4 CRTSⅡ型板式无砟轨道铺设装备：双向运板车置、粗调机、横向模板安装机、纵向模板安装机、专业精调设备、混凝土浇筑机、钢架帐篷(折叠式)、纵向拆模/清洗机、横向拆模/清洗机、公铁两用车、专用铺运轨车。

(b) 轨排架法施工技术。

施工工艺流程：安装横向模板→分枕及组装轨排→排架粗调→道床钢筋网绑扎、接地焊接→联结、精调轨排→安装纵向模板→浇注道床混凝土、抹面成形→养生、拆除轨道排架。

主要装备包括相互配合使用的组合式轨道排架、自行式铺装机、多功能电控吊具、移动式机械分枕组装平台及调车平转桥。

4) CRTSⅡ双块式轨道铺装设备CRTSⅡ双块式无砟轨道是在水硬性混凝土底座上铺设双块埋入式无砟轨道，先灌注道床板混凝土，然后将双块式轨枕安装到位，通过振动法将轨枕嵌入压实的混凝土中，直至到达精确的位置。

浇注时采用成套施工设备。

6 电气化工程建设装备电气化工程建设装备主要包括恒张力架线作业车、接触网作业车、接触网立杆作业车等。

恒张力架线作业车由高空作业车、检测作业车、恒张力放线车组成，主要用于接触网承力索、接触导线带张力放线、收线。

接触网作业车用于国家标准轨距的新旧电气化铁路接触网的安装、调整、检修、保养、维护、改造、抢险等作业，也可作牵引使用。

接触网立杆作业车由轨道车和立杆起重机组成，用于电气化铁路施工中组立杆、塔，起吊装卸货物及电气化设备拆旧等。

7 线路检测与养护装备为了确保列车安全、平稳、快速运行，延长线路各组成部分的使用寿命，必须加强线路的养护和维修工作，使线路设备经常保持良好状态。

涉及的设备可分为线路检测设备与线路养护设备两类。

铁路线路检测设备包括钢轨探伤车、轨检车、综合检测列车等；铁路线路养护设备包括动力稳定车、线路捣固车、道碴清筛机、物料运输车、配砟整形车、钢轨打磨列车、道岔打磨车、道岔铺换机组、大修列车、路基处理车等。

8 建设装备的发展我国高速铁路路基、桥梁、线路工程重大装备以及动车组技术的引进、吸收、再创新过程仅用了几年时间，同样，可以在较短的时间内全面实现铁路机械化技术装备的研发。

近几年来，在国家政策的引导下，国内建设装备企业在对技术创新的认识、资金投入、研发基地和手段的建设上均有了极大的进步。

我国建设装备行业正进入一个从主要复制他人技术过渡到自主创新的新时期。

特别是以高速铁路快速发展为契机，引进吸收国外尖端技术，发展并整合了国内装备制造资源，快速提升了装备制造技术和能力，为高速铁路建设提供设备支撑。

总体上看，我国在高铁建设装备制造和应用领域已形成基本完整的技术体系，势必将快速推进铁路施工机械化的历史进程。

[关键词] 高速铁路；建设装备；施工设备图5 线路检测与养护主要装备a 钢轨探伤车b 动力稳定车CONSTRUCTION MACHINERY 2012.635。