(完整版)隧道襯砌臺(tái)車方案(受力計(jì)算).doc

1、* 隧道砼襯砌模板臺(tái)車方案一、總體* 隧道左洞長 448m，右洞長 480m，根據(jù)工程實(shí)際和既有資源，每洞單獨(dú)投入一臺(tái)模板臺(tái)車進(jìn)行洞身二次襯砌，其中左洞臺(tái)車長10.5m（約重 72t），右洞臺(tái)車長 12.0m（約重 82t）。廠家制作組配件，現(xiàn)場安裝、裝飾和配套。臺(tái)車為全液壓脫（立）模，電動(dòng)減速機(jī)自動(dòng)行走，由模板部分、臺(tái)架部分、液壓和行走系統(tǒng)四部分組成。型號(hào)規(guī)格及主要技術(shù)參數(shù)：臺(tái)車通過凈空尺寸： 6*4.2m臺(tái)車行走速度： 10m/min（坡度小于 5%）單邊脫模量： 100mm水平調(diào)整量： +100mm系統(tǒng)壓力： 160kg/cm2油缸最大行程：（豎向、側(cè)向） 300mm詳見附圖。二、強(qiáng)度剛

2、度驗(yàn)核 （1、參考文獻(xiàn)：機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第一卷機(jī)械工業(yè)出版社出版。 2、計(jì)算條件：按每小時(shí)澆灌 2m 高度的速度，每平方米承受 5T 載荷的條件計(jì)算。）2.1、面板校核(每塊模板寬 1500mm，縱向加強(qiáng)角鋼間隔250mm)計(jì)算單元圖：其中： q砼對(duì)面板的均布載荷q =0.5Kgf/cm22.1.1、強(qiáng)度校核模型根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)，面板計(jì)算模型為四邊固定模型公式：max(b)2qt其中比例系數(shù)。當(dāng)a/b=150/25=6取0.5t面板厚t=0.6 cmb角鋼間隔寬度b=25cm max 中心點(diǎn)最大應(yīng)力得 max=0.5x(25/0.6)2x0.5=434 Kgf/cm2 =1300Kgf/cm2 。合格

3、。2.1.2 、剛度校核見強(qiáng)度校核模型max( b) 4 q t公式：t E式中：比例系數(shù)。由a/b=150/25=6取 0.0284E彈性模量A3 鋼板 E=1.96x106kgf/cm2 max中點(diǎn)法向最大位移。max0.0284 ( 25 )40.50.8 0.0055cm得：0.81.96106中點(diǎn)法向位移 max=0.0055cm0.035cm。 合格。2.2、面板角鋼校核。2.2.1、計(jì)算單元2.2 .2、強(qiáng)度校核2.2.2.1、計(jì)算模型根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)，角鋼計(jì)算模型為兩端固定。2.2.2 .2、強(qiáng)度校核M maxql 212x=L ，最大彎矩在兩端處 公式：M max12.51502

4、12=23437 kgfcm得：Mql 224x=L/2角鋼中點(diǎn)彎矩 公式：M12.5150224=11718 kgfcm得：M由W如圖：WBH 3bh37.136.35.535.76H=67.1=30.66 cm3max23437所以兩端30.66 =764kgf/cm21300kgf/cm211718中點(diǎn)30.66 =382kgf/cm21300kgf/cm2 。合格。2.2.2.3、剛度校核。見強(qiáng)度校核模型。公式：ymaxql 4384EI（中點(diǎn)撓度）IBH 3bh312 =108.87 cm4ymax12.515041.96106108.87 =0.077cm得384中點(diǎn)位移ymax=

5、0.77mm。合格。2.3、模板總成強(qiáng)度剛度校核：強(qiáng)度校核：2.3.1、計(jì)算單元：q=75kgf/cm2.3.2、計(jì)算模型：按簡支梁計(jì)算。結(jié)果偏于安全。Mql 22.3.3、公式：8MMW7515028 =210937 kgfcmWz1I zWz2I zey1ey2I zBH 3bh3150 253147 24.2312=12=21699cm4ey1aH 2bd 22.42521470.822(aHbd )2( 2.4251470.8) =4.48eH ey1=25-4.48=20.52y2Wz121699得：4.48=4843cm321699Wz 220.52 =1057cm3210937故

6、：面板端應(yīng)力：1kgf/cm21300 kgf/cm24843 =43.5210937腹板端力：2kgf/cm21300kgf/cm21057 =199.5由于實(shí)際應(yīng)力小于許用應(yīng)力。故不用再校核剛度。2.4、門架強(qiáng)度校核：2.4.1、計(jì)算單元：0583q=0.5Kg/m2FFF=0.5x0.5x900(模板長 )x385(有效受力高度 )/5(門架 )=17325kgf2.4.2、計(jì)算模型：AABB2%門架中。 A-A截面（正中間）為門架整體抗彎受力的最大集中點(diǎn)，故只校核A截面抗彎能力。B-B 截面為門架立柱的抗彎受力的最大集中點(diǎn)，故還需要校核B B截面的抗彎能力。2.4.3、公式：MW門架橫

7、梁 A-A 截面如上圖WBH3bh36H=(30x903-16x87.63)/(6x90)=20582cm3M=425F=425x17325=7363125kgfcmM故：W =7363125/20582=358kgf/cm21300kgf/cm2。合格門架立柱 BB 截面如上圖WBH3bh36H=(30x653-16x62.63)/(6x65)=11060cm3M=210F=210x17325=3638250kgfcmM故：W =3638250/11060=329kgf/cm21300kgf/cm2。合格三、主要組成部分及材料3.1、模板部分：模板面板的材質(zhì)及型號(hào)采用 Q23510；模板腹板

8、的材質(zhì)及型號(hào)采用 Q23514；模板連接板的材質(zhì)及型號(hào)采用 Q23512；模板支撐角鋼的材質(zhì)及型號(hào)采用 L75X50X6 ；模板槽鋼連接梁的材質(zhì)及型號(hào)采用 180#對(duì)扣組焊。3.2、上部臺(tái)架部分：上縱梁的材質(zhì)及型號(hào)采用Q23512、 16 的板材組焊；連接橫梁的材質(zhì)及型號(hào)采用H 鋼 250X175；立柱的材質(zhì)及型號(hào)采用槽鋼 200#、工鋼 200#；橫撐的材質(zhì)及型號(hào)采用槽鋼160#。3.3、門架部分：橫梁的材質(zhì)及型號(hào)采用Q23510、 12、 16 的板材組焊；立柱的材質(zhì)及型號(hào)采用Q23510、 12、 16 的板材組焊；下縱梁的材質(zhì)及型號(hào)采用Q23512的板材組焊；門架斜撐的材質(zhì)及型號(hào)采用槽

9、鋼200#對(duì)扣組焊及工鋼200#；門架連接梁的材質(zhì)及型號(hào)采用H 鋼250X175；門架水平及側(cè)向剪刀架的材質(zhì)及型號(hào)采用槽鋼120#。3.4、平移機(jī)架：平移小車以組焊件及機(jī)加工件組成；平移架的材質(zhì)及型號(hào)采用槽鋼160#組焊件。3.5、行走系統(tǒng)：行走電機(jī)Y10L-6 2臺(tái)，減速器ZSY200-50 2 臺(tái)等。3.6、液壓系統(tǒng)：油泵CB202S/16Mpa 1 臺(tái)，油泵電機(jī) Y12S4 1 臺(tái)，電磁制動(dòng)器 MSZD1-200 1 臺(tái)等。3.7、附件：側(cè)向及頂?shù)厍Ы锏牟馁|(zhì)及型號(hào)采用無縫管 102X6 及機(jī)加工件組成；頂升及基礎(chǔ)千斤的材質(zhì)及型號(hào)采用無縫管 110X6 及機(jī)加工件組成；行走系統(tǒng)的材質(zhì)及型號(hào)

10、采用 Q235 12、16 的板材組焊；使用過程中增加附著式振搗器、樓梯和木板通道，安裝防護(hù)網(wǎng)和照明設(shè)施。四、鋼結(jié)構(gòu)加工工藝4.1、下料、矯正和彎曲。4.1.1、下料：1、10mm 厚的鋼板均采用剪板機(jī)進(jìn)行剪切，剪切后用手砂輪對(duì)板邊毛刺進(jìn)行修整。2、10mm 厚的鋼板，采用自動(dòng)氣割機(jī)切割，切割后用手砂輪對(duì)板邊毛刺進(jìn)行修整。3、若對(duì)精密組焊件，切割后仍不能達(dá)到組焊精度，則需刨邊，焊接坡口用氣割或刨邊成形。4、容許偏差：鋼板長度及寬度的偏差不超過2mm，型鋼長度偏差不超過 2mm。4.1.2、矯正：鋼模板矯正后允許偏差：1、鋼模板橫向不平整度在1m 范圍內(nèi)不超過 1mm。2、型鋼不直度在 1m 范

11、圍內(nèi)不超過 1mm，無論多長最大不超過3mm。4.1.3 彎曲：模板面板用 10mm 鋼板冷彎成形。其容許偏差為與構(gòu)件組焊后，采用和構(gòu)件等弧長的樣板進(jìn)行檢查，其任何一點(diǎn)間隙不大于2mm。4.2、部件組焊4.2.1 為保證組焊后的部件尺寸要求，須：1、焊前進(jìn)行拼裝檢查，復(fù)核組焊尺寸；2、單個(gè)零件上適當(dāng)留出焊接收縮余量；3、組焊時(shí)為確保部件精度要求，采用了必要的臺(tái)卡具；4、焊接時(shí)根據(jù)不同的焊接件， 適當(dāng)控制電流，并采用合理的焊接順序，盡量減少焊接變形；5、必要時(shí)，進(jìn)行組焊實(shí)驗(yàn)，調(diào)整焊接工藝，修整卡具，然后進(jìn)行正式組焊。6、模板和門架各部件中， 除不連續(xù)焊和綴板焊接外，均為主要受力焊縫，必須保證焊縫

12、尺寸及焊接質(zhì)量，為此：（ 1）采用結(jié)構(gòu)鋼焊條 T42 型各種焊條。焊條使用前在適當(dāng)?shù)臏囟认逻M(jìn)行烘干。（ 2）焊前仔細(xì)清除焊接部位的鐵銹、油污、污泥及氣割熔渣，對(duì)焊接坡口不符合要求的進(jìn)行適當(dāng)處理。（ 3）對(duì)焊接縫和模板拼接出的貼角焊縫必須有一定深度的熔透性， 對(duì)不符合要求的清除重焊。（ 4）對(duì)焊后不要求回火處理的焊件， 進(jìn)行矯正處理， 矯正處理時(shí)不得損傷原材料和焊縫。4.2.2、組焊矯正后，允許偏差：4.2.2.1、模板部分1、每拼裝一塊模板，相鄰兩塊模板間距偏差不大于1mm；2、每拼裝一塊模板后，寬度、長度偏差均不大于1mm；3、工作窗寬度、長度偏差均不大于2mm；4、每拼裝一塊模板，均在組合

13、卡具內(nèi)進(jìn)行組焊，待冷卻后脫卡，不得有任何變形。4.2.2.2、門架部分1、對(duì)互換性比較多的桿件，均采用模具進(jìn)行加工。2、為確保立柱、橫梁、縱梁的焊接質(zhì)量，防止漏焊、少焊，應(yīng)嚴(yán)格控制焊接順序。4.3、鉆孔鉆孔必須有嚴(yán)格的工藝要求，確保鉆孔精度，對(duì)鉆空工藝要求如下：1、各部組焊件上的孔，一般情況下在組焊后進(jìn)行鉆孔。2、對(duì)有互換性要求的構(gòu)件， 其鉆孔采用樣板模具進(jìn)行。樣板模具上的孔采用精密劃線方式劃出，樣板上的孔位誤差不得超出下列限度：（ 1）、相鄰鉆孔套中心間距 0.25mm；（ 2）、板邊鉆孔套中心間距 0.35mm；（ 3）、對(duì)角線鉆孔套中心間距 0.3mm；3、鉆孔光潔度： 鉆孔后孔面光潔度

14、確保為25m，清除孔面的飛邊和毛刺。4.4、試拼裝為對(duì)設(shè)計(jì)性能和加工尺寸進(jìn)行檢查，在鋼模臺(tái)車加工完畢后，即進(jìn)行試拼裝。試拼裝時(shí)，按使用狀態(tài)裝齊全部零部件、 螺栓、絲桿、液壓及行走系統(tǒng)。試拼裝時(shí)，不得使用重錘敲打，螺孔或銷孔不用過沖，不擴(kuò)孔。如發(fā)現(xiàn)孔或銷位不對(duì)時(shí)，應(yīng)慎重研究，妥善處理。4.4.1、模板拼裝允許誤差為： ：1、模板直徑（任何部位）8mm，長度 14mm。2、模板兩端托梁內(nèi)側(cè)構(gòu)成的對(duì)角線長度15mm。3、模板所有接縫與模板工作窗的接縫均應(yīng)密貼，允許縫隙不超過2mm，且不允許有凹凸不平現(xiàn)象。4、板縱向的鉸耳均在同一軸線上，以保證轉(zhuǎn)動(dòng)自如。4.4.2、臺(tái)車門架允許的拼裝誤為：1、門架凈跨

15、度 4mm。2、兩端門架間距 7mm。3、門架立柱中心線構(gòu)成的對(duì)角線誤差為10mm。4、門架立柱中心線和垂直油缸的同軸度為1/1000。5、沿縱向排列的側(cè)向油缸和側(cè)向絲桿千斤在同一平面內(nèi)。6、垂直油缸收縮到最低位置時(shí)的頂面應(yīng)在同一水平面內(nèi)。4.5、臺(tái)車組裝完畢后就進(jìn)入產(chǎn)品出廠前的綜合檢驗(yàn)。首先，檢測模板的外表面輪廓， 平面度誤差在 5mm 以內(nèi)，每塊模板之間的接合縫在 2mm 以內(nèi)，局部接合縫允許在 3mm 內(nèi)，模板與模板之間的錯(cuò)臺(tái)在 2mm 以內(nèi)，局部錯(cuò)臺(tái)允許在 3mm 內(nèi)。其次，檢測液壓系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。用調(diào)壓閥將系統(tǒng)壓力調(diào)整到的額定壓力 16Mpa，重復(fù)油缸的伸縮動(dòng)作100 次，監(jiān)測各

16、個(gè)動(dòng)作油缸伸縮是否正常，是否有漏油、發(fā)熱的情況。在動(dòng)作時(shí)并監(jiān)測模板動(dòng)作時(shí)， 臺(tái)車各部位是否有干涉。最后，檢測電器系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。將電機(jī)開啟后，檢測其起動(dòng)電流和運(yùn)轉(zhuǎn)電流是否正常， 各元件的接觸是否正常， 運(yùn)轉(zhuǎn) 120 分鐘后，電器系統(tǒng)是否過熱。在出廠檢驗(yàn)的各項(xiàng)中，如有任何一項(xiàng)檢測不合格臺(tái)車都不允許出廠，質(zhì)檢部門不得發(fā)給出廠合格證。4.6、涂漆和編號(hào)在鋼模臺(tái)車試拼裝達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行除銹、涂（噴）漆、編號(hào)。涂漆前，先行除銹，清除焊渣、污垢，在干燥的情況下涂漆。4.6.1、涂漆：1、與混凝土直接接觸的模板表面涂清漆一遍。2、不與混凝土直接接觸的模板內(nèi)表面，以及幅板、縱梁上部臺(tái)架等先涂一層防銹漆，待干后再涂一遍紅色油漆。3、門架的橫梁、立柱、縱梁等先涂一層防銹漆，待干后再涂一遍紅色油漆。4、臺(tái)車的樓梯，走道，平臺(tái)，腳手架等只涂一遍防銹漆。5、油缸涂藍(lán)漆。6、行走機(jī)構(gòu)先涂一層防銹漆，待干后再涂一遍黑色油漆。4.6.2、編號(hào)：為便于零部件的識(shí)別，保證現(xiàn)場順利組裝，加快現(xiàn)場組裝速度，臺(tái)車主要零部件在試拼裝后進(jìn)行編號(hào)。編