在我国的“十二五”规划中，提出了“建设以西部为重点的开发性铁路”的战略措施，将其作为重点项目进行开发和建设。西南和西北多为山地地形，运架一体机的结构特点很好的适应桥隧相连的特殊工作环境。本文根据桥梁施工的要求，研究出一种新型双主梁型运架一体机，并对其受力特点、三维仿真及试验结果等进行了研究。本文主要研究内容如下：分析了高速铁路施工对混凝土箱梁整体通过性的要求；阐述了分离式运架设备在整体运输箱梁通过隧道方面的不足和缺点；通过对比，指出了运架一体机的结构特点及其在桥隧相连的桥梁架设施工中的优势。研究了运架一体机的施工工法，比较了单梁型和双梁型运架一体机在结构和功能上的差异；指出了单梁型运架一体机在施工中遇到的如重载运行稳定性弱、变跨操作复杂等问题，对其进行了优化设计并应用于实践，加强了其运行的稳定性和安全性。建立了运架一体机三维结构的受力分析模型，利用ANSYS有限元分析软件进行受力仿真分析，得出了不同工况下的计算数据，为受力结构的优化设计提供了依据；比较了理论计算和仿真分析数值结果，验证了理论分析的正确性。研究了高速铁路桥梁施工中如隧道口的零距离架梁等问题，在双主梁型运架一体机的研发基础上，对一些较为特殊的施工工法进行了局部的优化和改进。最后，针对运架一体机的厂内试验和现场应用中出现的问题，进行了分析、总结及改造，并对今后的设计提出了一些优化建议。