我国第一台驮管车的发展历史

1、我国第一台“驮管车的开展历史“驮字大家一提到首先联想到的是沙漠之舟骆驼。 一只骆驼能驮200 千克的货物，每天走 40 千米，能够在沙漠中连续走三天。空身时，每小时 可跑 15 千米，连续 18小时不停。骆驼它不但身体高大，但是走路并不笨拙，而 且还具备了生活在沙漠恶劣环境的特殊生理构造， 因此它成为沙漠里最重要的交 通工具。驮管车这个听上去很陌生的家伙， 其实就是一种能够自动装卸大口径管 道、运输管道的专用机械挂车，而如今，这个以前不太为人注意的庞然大物，始 终备战在国家重点工程南水北调中线京石段应急供水工程第一线， 出色地完成了 管道装卸运输任务。一、什么是驮管车？ 人们不仅好奇，这个穿梭

2、在工地上的“沙漠之舟是什么样子呢？有什么作用？ 虽然不能得出结论， 没有驮管车就没有平安确保的工期 还可以采取租赁大型履 带吊车、大型低平板车等方法，但是事实证明驮管车在今后的大口径PCCPt道建设中已经不可或缺。驮管车，全名叫自动装卸管道运输车，是一种大口径PCCPt道的专用运输挂车， 驮管车集机、电、液、气、传感技术于一体，具有自动装卸管道、输送管道、倒 运管道以及管道承插口对接安装，涉及机械、力学、液压、电气、控制、测量等 多门学科技术，而且要按照不同的管道口径及载质量大小进行“量体裁衣式的 设计制造，可靠性要求极高。驮管车工作时不需要大型起重机械进行配合作业， 加强了作业的机动性，从而

3、大大提高了施工的效率、平安性，降低了本钱，因而 受到国家有关领导的青睐， 驮管车以后开展趋势广泛用于南水北调、 市政、水电、 隧道工程等。其实，驮管车的工作原理与沙漠之舟确实倒有几分相象， 托管车后面挂车大 梁局部结构成拱形， 拱形大梁上安装有 2个或 3个上下作用的支撑架组合， 工作 时它会在液压缸等的推动下， 支撑架向上顶起， 以此举升管道。 驮管车强悍的大 梁结构好比骆驼高大的身躯，设计巧妙的支撑架好比骆驼背上的“小山峰 ，而 非常恶劣的工地环境不就好比茫茫沙海吗。 当驮管车队驮着管道不知疲倦的一次 次穿梭于工地上，一次次顺利的完成运管任务 所以将驮管车称之为工地上的“沙漠之舟一点也不为

4、过。二、传统运输方式运输大型PCCPt道的技术难题。我国南水北调工程是一项功在当代、 利在千秋的大型水利工程。 南水北调工程采 用的是内径达4m的大型预应力钢筒混凝土管PCCP，这是继利比亚大人工河工 程之后，国际上又一次大规模使用4m内径PCCPf的工程工程，而且类似直径采 用双排、埋深如此大的工程在国际上尚无先例。该 PCCPI每节标准管道长5m 内径4m 外径达5m 重约70t至80t。传统上，运输大型管道是采用的平板车辆运输方式， 这一点也已成为运输业 对于运输大型管道的共识。在 PCCPI道运输的规划过程中也曾考虑使用低平板 车辆运输，但是结合PCCPI道的技术参数、物理特性，以及运

5、输道路状况、周 围自然环境等因素的综合考虑，最终排除了采用低平板车辆运输的方案。PCCP1最终未采用传统低平板车辆运输，主要是考虑到传统低平板车辆在 运输PCCPI方面存在以下缺点：1、从PCCP管道的装卸过程来看。传统低平板车辆仅仅是运输工具，不具备 装卸功能，PCCP管的装卸要依赖大型起重机械设备配合作业，如果说这一点在 制管基地还是比拟容易实现的话， 那么在长距离、 大范围的施工现场那么成为一种 奢望，而且即使配备了大型机械设备， 建设本钱将大幅上升。 这就造成了使用传 统低平板车辆运输PCCPt的使用范围受限、装卸时间过长、使用本钱过高。2、从PCCPt道的装载方式来看。低平板运输车的

6、管道装载方式是将管道直接置于平板装置上，并采用电焊或索具固定的方式，由于PCCPt道直径达5m这就造成了 PCCPt道的重心高、无法有效固定、稳定性不强。3、从低平板车的运输过程来看。低平板运输车本身离地高、重心高，运输 过程中道路通过性能不高、稳定性不强。4、从低平板运输车对道路及周围场地的技术要求来看。低平板车运输管道时，管道外壁离地距离为1200mm1500mn再加上PCCPt道的外径5m，远远高 于一般交通道路净高为5000mm勺设计标准，这就必须要求对在运输距离之内对 道路及附属设施进行大范围的改造，以满足低平板车辆运输的要求。5、从低平板运输车的运输效率来看。第一、低平板运输车需要

7、大量的装卸 时间；第二、低平板运输车运输速度较慢；第三、受大型起重机械设备的限制， 由于这三方面的限制必然造成了低平板运输车的运输效率不高。由于传统低平板运输车辆在运输 PCCPt道方面存在限制性，为对破解PCCP 管的运输难题，攻克运输PCCPt的技术难关，就需要针对PCCPt的技术指标及 物理特性开发出新的运输技术及运输方案。三、针对PCCPt的特性设计驮管车的新技术方案。解决PCCPt的运输难题，为南水北调工程的顺利实施提供保障。这一技术 难题摆到了驮管车的设计人李健面前， 为了解决这一技术难题，首先需要对南水 北调工程所使用的PCCPt的特性及运输要求进行分析，通过对施工道路、施工 方

8、案的了解， 在查阅大量文献资料的根底上， 总结、归纳了新的运输方案应当具 有如下特征：1、新的技术方案应当具有高效率性。由于南水北调工程工期较紧， 特别是首期开工建设的南水北调京石段应急供 水工程是为了缓解 2022 年北京奥运会的供水紧张而应急施工的，其对工程进度 的要求特别严格， 新的技术方案应当具有高效率性， 其高效率性主要表达在以下 五个方面：1具备自动装卸功能。传统的低平板运输车辆只具备单一的运输功能，大型管道的装卸完全依赖于 大型起重机械设备。在装载时，首先由大型起重机械设备将管道起重吊装至平板 车辆上，再进行管道的固定。运输车辆将管道运输至目的地之后，先解除固定， 在动用大型起重

9、机械设备将管道吊卸至地面， 这造成了工作效率的低下，运输效 率与现场安装施工效率不能同步。新的技术方案应当具备自动装卸功能， 减少设备投入， 同时大幅提高工作效 率。2具备快速装卸功能。PCCPt的制作、运输、安装是南水北调工程施工的根本流程，作为PCCPt道运输环节，上衔PCCPt的制作，下接工程现场安装施工，是南水北调工程顺 利实施的重要环节， 决不能因为运输装卸而影响工程整体进度。 传统的低平板车 辆运输方式， 整个装卸过程不仅要配备至少两台大型起重机械设备， 而且其装卸 的时间平均超过每根 1 小时，装卸时间过长。新的技术方案应当缩小管道的装卸时间，提高工作效率。3运输车辆要能进行高效

10、的运输作业。传统低平板运输车运输大型管道时， 由于传统低平板运输车装载方式的局限 性，其载物时平均时速不能够超过每小时 15 公里，并且在弯道时受高重心惯性 影响速度应极慢才能保证平安的通过性能。由于制管基地离施工现场有较长的运输距离， 为了保证施工的进度， 要求运 输车辆在保证平安运输的前提之下能提高车辆的通过性能。4具备一定的运输管道机动性。 由于传统低平板运输车只具备单一的运输功能，而且管道的装卸费时费工， 客观上不能使用传统低平板运输车进行近距离的管道移动和一定范围的倒管作 业。而近距离管道移动和一定范围的倒管作业又是管道运输的日常作业任务， 所 以新的技术方案应当具备一定的机动性能。

11、5应当提高运输车辆的适应性能，尽量减小受限性。 管道运输的道路状况复杂， 尤其应当适应施工现场的道路状况及其他各种突 发情况， 这就要求新的技术方案提高运输车辆的适应性能， 减小受限性， 在复杂 的工作环境中能顺利完成运输任务。2、新的技术方案应当大幅提升平安系数，在提高工作效率的同时应确保安 全运输。平安责任重于泰山， 新的技术方案在提高工作效率的同时， 应当确保运输的 平安性能。该平安性能包括以下三方面的平安性能：1确保PCCP管道装卸的平安性能。传统的PCCPt道装卸作业是平安作业的重点环节，新的技术方案应确保管 道平安装卸，不发生平安事故。2确保PCCPt道本身的平安。对于大型管道运输

12、的固定，传统上是采用电焊及索具固定相结合的固定方 式，这在运输过程中容易造成对管道壁的损坏， 新的技术方案应当保证管道在运 输过程中的平安性，不发生对管道的损坏事件。3确保管道运输过程的平安性。管道的平安运输是工作任务中的重中之重， 新的技术方案应当确保运输过程 平安，不发生任何运输平安事故。3、新的技术方案应当降低本钱，具有低本钱性。作为一项技术革新，在确保平安的前提下，应提升工作效率，降低本钱。把 我国大型管道运输事业真正推向新的阶段。四、我国第一辆驮管车的研制过程。 南水北调工程承载着中华民族的世纪梦想， 首期开工建设的南水北调京石段 应急供水工程更是承当着为2022年北京奥运会供水的历

13、史使命，结合PCCPt道 的技术特征及运输实际状况，摒弃固有的思维模式，必须为PCCPt道的平安、高效运输研究设计新的技术方案。1、拓宽思维，对传统的装载方式进行技术革新。 传统的运输车辆装载方式分为厢式 也称货柜式，以及平板载物两种方式， PCCPt是外径达，长5米的圆柱型钢筒混凝土管，用传统的厢式和平板式装载方式来装载，显然在稳定性、平安性等方面存在明显的缺陷，这就对PCCP管的装载方式提出了新的课题。结合PCCPt的技术特征，李健带着研究技术人员针对 PCCPt的装载问题， 利用PCCPt的自身特点，专门设计了装载穿过技术，该装载方式与传统装载方 式最大的区别在于： 传统装载方式是将管道

14、直接放置在平板装置上， 而利用管道 穿过技术形成的装载方式是将车架主体直接从管道内部穿过， 从而形成了车架主 体驮载管道的装载方式。这一技术创新带来的技术效果是明显的， 首先，降低了管道的重心， 并且对 管道重心上下可以随意调节， 提高了运输平安性， 同时也带来了装载、 运输效率 质的飞越。2、敢于突破，对传统车架体进行再开发。 在包括公路管道运输领域在内的传统运输领域， 对车架体的设计均是采用平 板设计方案， 平板车架体已是原技术领域的技术共识。 但平板车架体有其天然的 技术缺陷， 即受力的不均衡性， 从而导致车辆载重的局限性及车辆整体的不平衡 性，这是平板车架体管道运输车辆所不能克服的技术

15、缺陷。为了克服平板车架体在管道运输方面的技术缺陷， 设计人员付出了艰苦的劳 动，首先、根据管道运输的特点， 对车架体受力的分布进行了精密的分析和计算， 并进行了屡次的试验，最终设计了拱形车架体，利用拱形原理分散受力。其次、 拱形方案确定后， 又进行力学计算和屡次现场试验， 最终确定了拱形的角度和长 度，使车架体在受力、平衡性等诸多方面有了较完善的表现。通过在南水北调施工过程中的现场检验，实践证明拱形车架体在运输 PCCP 管道方面有如下优点：第一、车架体受力均衡，到达了力学的平衡。第二、整车受力平衡，行车稳定，极大提高了车辆行驶的稳定性、平衡性， 从而极大提高了车辆的平安性和行车速度。 我国第

16、一辆自动管道运输车的设计时 速达每小时 50 公里，是传统运输速度的好几倍。第三、提高了管身，再配合管道举升装置的使用，使管道重心可以调节，适 合复杂路段行驶。3、勇于创新，细节之处显真功。 我国第一辆自动装卸管道专用挂车的设计创新不仅表达于在整体方面采用 了管道穿过技术和拱形车架体的设计， 对于细节的设计也处处彰显了该运输车的 设计创新和平安、高效的设计理念。PCCPt道重达70t至82t，对于PCCPt道在运输过程中的固定曾是运输过 程中的一大技术难题，传统的固定方式是用电焊直接将PCCPt道焊接在车架体上，同时采用高强度索具固定的方式，这就造成了管道固定工序复杂、本钱高、 用时长、效率低

17、的特点。而我国第一辆驮管车在细节之处的设计就轻易解决了这 一长期困扰技术人员的难题。我国第一辆自动装卸管道专用挂车采用的方案是：举升装置产生向上的升力举升并向上固定管道，同时采用左右紧固支架，前档、后档支架的技术设计方案。 这一细节的设计， 五位一体， 不需要采用其它的固定设备和装置轻松实现了管道 的固定， 且不对管道本身产生任何的损害， 其固定时间不超过 5 分钟，真正到达 了管道固定工作的平安、高效、稳定。4、结合实际，选择最正确运输、装卸方案。南水北调工程制管基地到施工现场的运输线路相对固定， 在自动装卸管道专 用挂车的设计之初也曾考虑使用轨道运输方式。 稳定、平安是轨道运输方式的优 点

18、，但铺设轨道必然增加施工费用， 同时轨道运输的机动性能差， 设计人员最终 放弃该种运输方式。 进而转向实践中更为普遍、 更为常用的轮胎式运输方式， 施 工实践证明， 机动性强、道路通过性好使轮胎式运输方式的优点在施工过程中得 到了充分的发挥。根据穿过装载及道路行驶的需要， 设计人员在自动装卸管道运输车设计了两 组不同功能的轮胎， 一组为道路行驶车轮， 另一组为可升降式装载行驶车轮。 道 路行驶车轮为车辆在道路运输过程中使用的行驶车轮。 而另一组可升降式装载行 驶车轮系特种功能车轮， 平时该车轮向上收于车架体两侧， 在车辆装载管道过程 中，可升降式装载行驶车轮向下自动调节， 承载起包括行驶车辆在

19、内的整个车架 体，然后该车轮沿管道内壁行驶， 连同车架体一起缓缓行驶穿过管道， 然后再自 动收起该车轮， 完成管道穿过的整个作业过程， 配合举升装置的使用， 完成管道 自动、高效的全部装载过程。使用该种设计方案的管道自动装卸， 不需要其他任何辅助设备， 装卸时间不超过 10 分钟，较传统的大型起重设备装卸来讲，节约施工本钱的同时大幅提高了施 工效率。五、我国第一辆驮管车在南水北调工程的实际应用。2005年2月 28日我国第一辆驮管车完成了该运输车创造性的创造并获得了 国家实用新型专利证书2005年3月28日，技术人员根据PCCP管道的技术特征和物理特性，克服 了无数技术难题， 自动装卸管道专用

20、运输车的设计制造经历了近两年的时间， 我 国第一辆自动装卸管道专用运输车正式下线，标志着在大型管道运输专业领域， 我国有了一种全新的、平安、高效的运载工具。2006 年 7 月，随着我国自行研制的第一辆驮管车将南水北调工程的第一根 输水PCCPt道从制管基地运向施工现场，标志着中华民族世纪“借水梦想终 于进入了全面实施阶段。 在首期南水北调京石段应急供水工程中， 我国自行研制 的第一批驮管车始终备战在运管第一线， 出色地完成了管道运输任务， 并且获得 了北京市南水北调工程建设管理中心颁发的平安生产先进荣誉证书。 我国自行研 制的第一辆驮管车也因其在南水北调工程的杰出奉献而准备被正式收入南水北 调博物馆。我们有理由相信， 我国自行研制的自动装卸管道专用运输车在南水北调及其 他工程中必将发挥其更加积极的作用， 我国自行研制的自动装卸管道专用运输车 必将推动整个大型管道运输专业领域的开展和进步。作者: 李健有感写于 2022 年奥运前夕驮管车与传统低平板半挂车运管优缺点统计使用驮管车运管优缺点：优点：1、通过性强，驮管车可根据运输线情况手动调节高度；2、具有自装、 自卸的功能， 不需要大型起重机械进行配合作业， 加强了作业的机动性、为保证管道运输进度提供了有利条 件。3、驮管车运输时，管道外壁离地面 300mm500mm ；传统的平 板车运输时 ,管道外壁离地面 1100m