二襯臺車實(shí)施方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 中國中鐵貴州公路建設(shè)項(xiàng)目畢節(jié)至都格公路BD-TX合同段隧道二襯臺車實(shí)施方案編 制： 復(fù) 核： 批 準(zhǔn)： 畢節(jié)至都格高速公路BD-TX合同段項(xiàng)目部二一三年三月目 錄隧道二襯臺車實(shí)施方案1.工程概況及臺車簡介1.1工程概況岳家灣暗挖隧道左線起止里程為ZK120+423ZK124+560, 右線起止里程為YK120+463YK124+565，區(qū)間隧道單洞長度共計(jì)8239m。岳家灣隧道左線平面線形為直線、R=4000m的左偏圓曲線、直線、A-420m、R=1200m的右偏圓曲線；右線平面線形為直線、R=4000m的左偏圓曲線、直線、A-450m、R=1250的右偏圓曲線。1

2、.2 臺車概況1.2.1、臺車長度的確定根據(jù)計(jì)算得最小半徑（1200m）圓曲線與12m直線弧弦距（矢距）H=36mm，考慮到臺車凈空尺寸放大5cm，現(xiàn)場采用12m長二襯臺車能夠滿足設(shè)計(jì)及施工要求。本方案在計(jì)算中選用進(jìn)出口4套二襯臺車中最大的臺車進(jìn)行檢算,且選取二襯厚度在級圍巖時(shí)的厚度50cm為控制計(jì)算進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢算。1.2.2、臺車概況根據(jù)隧道設(shè)計(jì)襯砌斷面和施工具體要求，以及根據(jù)我部砼的施工方法，制定臺車具體方案如圖1、2。臺車采用電機(jī)驅(qū)動整體有軌行走，模板采用全液壓操作，利用液壓缸支（收）模板，機(jī)械絲桿機(jī)械固定。臺車基本技術(shù)參數(shù)模板最大長度 L12000mm 門架內(nèi)凈空高度 4750mm 臺車

3、軌距 B=6500mm 行走速度 5-8m/min 爬坡能力 3%電 源 380V/220V總功率 20.5Kw 行走電機(jī)5.5KW*2=11KW 油泵電機(jī)5.5KW液壓系統(tǒng)壓力 Pmax=16MPa油缸技術(shù)參數(shù)： 頂升油缸 D200*d90*S300 邊模油缸 D120*d55*S300 平移油缸 D130*d55*S200圖1 二襯臺車結(jié)構(gòu)尺寸示意圖圖2 二襯臺車側(cè)視圖2.臺車主要結(jié)構(gòu) 臺車由行走系統(tǒng)、門架系統(tǒng)、鋼模板、加固系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、加固系統(tǒng)等部分組成。2.1 行走系統(tǒng)行走系統(tǒng)采用2臺7.5KW電機(jī)驅(qū)動，配32316軸承，20A鏈條驅(qū)動鋼輪行走，共2套驅(qū)動裝置，分別安裝

4、于臺車門架立柱（下縱梁）下端，左右側(cè)各一臺，電機(jī)配減速齒輪箱，沿布好的軌道行走。2.2 門架系統(tǒng)臺車門架設(shè)計(jì)共5榀，由雙層門架橫梁，上下縱梁，門架立柱，門架立柱連接梁，剪力架等部件組成。架體面板厚14cm。腹板厚12mm，能夠保證足夠強(qiáng)度。臺車下不考慮行車，盡量減小門架橫梁跨度，以減少門架橫梁的受力，門架的各個部件通過螺栓連為一體，門架支撐于行走輪架上，下縱梁安裝基礎(chǔ)頂撐，襯砌施工時(shí)，混凝土載荷通過模板傳遞到門架上，在傳遞到下縱梁，并分別通過行走輪和基礎(chǔ)頂撐傳至軌道及地面，在行走狀態(tài)下，基礎(chǔ)頂撐應(yīng)縮回，門架上部前段裝有操作平臺，放置液壓及電氣裝置。2.3 整體鋼模面板 單塊模板寬度為1.5m，

5、為保證模板有足夠的強(qiáng)度，面板采用10mm，同時(shí)采用75mm角鋼加強(qiáng)，間距250mm，并在每件模板里增加加強(qiáng)弧立板來保證強(qiáng)度和曲度，以保證襯砌輪廓符合設(shè)計(jì)要求及襯砌美觀。在制作過程中為保證模板外表質(zhì)量和外形尺寸精度等，采用合理的加工，焊接工藝，設(shè)計(jì)并加工專用拼裝焊接胎膜，有效保證整體外形尺寸的準(zhǔn)確度，盡量減少焊接變形以及外表面凹凸等缺陷，采用過盈配合的穩(wěn)定銷，將相鄰模板的連接板固定為一體，有效控制相鄰模板的錯臺問題，最終保證混凝土的襯砌質(zhì)量。2.4 液壓系統(tǒng)由電動機(jī)、液壓泵、手動換向閥，垂直及側(cè)向液壓缸、液壓鎖、液壓油箱及液壓管路組成。2.5 電氣系統(tǒng)主要由液壓電機(jī)、行走電機(jī)、振動器、照明等組成

6、。2.6 加固系統(tǒng)臺車定位好之后，需對臺車進(jìn)行加固，主要包括縱梁橫撐加固、面板絲桿支撐以及基礎(chǔ)支撐。3.臺車安裝3.1 安裝地點(diǎn)選擇     考慮到目前施工進(jìn)度，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，選擇左線ZK120+400-423段及ZK124+560-580段，右線YK120+440-460段及YK120+565-590段做為臺車拼裝地段。采用洞外安裝方式進(jìn)行拼裝 。3.2 平整場地，鋪設(shè)軌道     拼裝臺車地段所有雜物清走，風(fēng)水管改線，場地盡量平坦，以便安裝作業(yè) 。按臺車軌距要求，鋪設(shè)軌道，軌道要求平直，

7、無明顯三角坑，接頭無錯臺，前后、左右高差5mm，中心線盡量與隧道中心線重合，其誤差15mm，軌道枕木間距按30cm控制，并用道釘固牢，鋼軌采用43kg/m重軌。3.3 安裝行走輪架總成     利用起吊裝置（手拉葫蘆、挖機(jī)配合）將主動輪架和從動輪架，分別放在已鋪好的軌道上，并做臨時(shí)支撐，按著底縱梁中心線，調(diào)整前后輪架的距離，并用對角線相等的原理，調(diào)整輪架的正確方位，并墊平固定。3.4 安裝底縱梁      將底縱梁吊至已擺好的輪架之上，并用螺栓，加設(shè)臨時(shí)支撐，校核對角線有無變化，如果在正確值內(nèi)，可安裝門形

8、架。3.5 安裝門架     在現(xiàn)場先在地面組裝門形架單片總成。然后一片一片的吊裝于底縱梁相對位置，用螺栓臨時(shí)固定。3.6 安裝鎖梁、剪刀撐      為了盡快成為一個有機(jī)整體，安裝完門形架緊接著安裝鎖梁和各空間所設(shè)的剪刀撐。利用垂球或眼觀的方式進(jìn)行調(diào)整、找正。并及時(shí)緊固各部螺栓，使其形成一個完整的骨架。3.7 安裝臺梁   先安裝頂升油缸等各部件， 再將臺梁采用手拉葫蘆調(diào)至拱頂，然后采用來回移動臺車的方式把臺梁吊裝于頂升油缸之上，調(diào)整好中心距和對角線以后，加設(shè)臨時(shí)支撐，用螺

9、栓緊固。3.8 安裝吊梁立柱、頂模板      在安裝頂模時(shí)應(yīng)從中間開始，向兩端延伸，這樣可減少累計(jì)誤差，安裝好中間第一塊頂模，經(jīng)檢查弦長和弦高符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，再安裝其它頂模，直至完成頂模安裝任務(wù)，安裝方法同臺梁。為了臺車的穩(wěn)定性，此時(shí)將臺車上的各種斜撐和剪刀撐全部校核扭緊。3.9 安裝邊模     頂模經(jīng)檢查無誤后可以安裝邊模，安裝邊模時(shí)要對稱安裝 ，以防側(cè)傾，在安裝前應(yīng)把邊模先運(yùn)進(jìn)洞，按順序把模板靠在邊墻基礎(chǔ)上，移動臺車，采用電動葫蘆一塊塊吊裝。    

10、0;邊模安裝經(jīng)調(diào)整，表面光滑、平整、接縫處無錯臺、幾何尺寸符合設(shè)計(jì)要求，即可安裝通梁和支撐系統(tǒng)。3.10 安裝液壓及電器系統(tǒng)     行走電器要先于安裝 ，以便臺車的前后移動。液壓系統(tǒng)按臺車設(shè)計(jì)要求安裝。3.11 安裝附件及驗(yàn)收臺車大件安裝完畢后即進(jìn)行欄桿、踏梯和工作平臺、振動器等附加的安裝，完畢后檢查所有緊固螺栓，進(jìn)行空載試車，檢查電器液壓系統(tǒng)工作是否正常、各種動作是否靈活準(zhǔn)確到位，如一切正常，再次檢查臺車斷面尺寸，自檢合格后，報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收。4.力學(xué)計(jì)算4.1 計(jì)算依據(jù)本隧道臺車長度為10.5m，模板面板厚度為10mm，門架面板16m

11、m，門架腹板厚12mm，根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第一卷、彈性和塑性力學(xué)中有限單元法、材料力學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)，對本臺車進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢算，驗(yàn)證臺車的力學(xué)性能能否滿足要求。4.2 計(jì)算參數(shù)砼的重力密度為：26KN/m³，砼澆筑速度：2m/h，砼入模時(shí)的溫度取15，摻外加劑。鋼材取Q235鋼，重力密度：78.5KN/m³，彈性模量為206GPa，容許抗壓應(yīng)力為130MPa，容許彎曲應(yīng)力取381MPa（1.25的提高系數(shù)）。 4.3載荷計(jì)算及力學(xué)模型的建立4.3.1、振動器產(chǎn)生的荷載：4.0KN/或傾倒混凝土產(chǎn)生的沖擊荷載：4.0KN/，二者不同時(shí)計(jì)算4.3.2、對側(cè)模產(chǎn)生的壓力砼對側(cè)模產(chǎn)生的壓力主

12、要為側(cè)壓力，側(cè)壓力計(jì)算公式為：P=kh當(dāng)V/T0.035時(shí)，h=0.22+24.9V/T當(dāng)V/T0.035時(shí)，h=1.53+3.8V/T式中：P-新澆筑混凝土對模板產(chǎn)生的最大側(cè)壓力（KPa） h-有效壓頭高度（m） V-混凝土澆筑速度（m/h）T-混凝土入模時(shí)的溫度（）-混凝土的容重（KN/m³） k-外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時(shí)取k=1.0，摻緩凝劑作用的外加劑時(shí)k=1.2。根據(jù)前述已知條件：因?yàn)椋篤/T=2/15=0.130.035所以：h=1.53+3.8V/T=1.53+3.8×0.13=2.024m最大側(cè)壓力為：P=kh=1.2×26×2.

13、024=63KN/所以側(cè)模受到的壓力P=63+4=67KN/。4.3.3、砼對頂模產(chǎn)生的壓力砼對頂模產(chǎn)生的壓力由砼的重力和灌注砼的側(cè)壓力組成：重力P1=g=26KN/m³X0.5m=13KN/，其中g(shù)為澆筑砼的厚度由于圓弧坡度變小，取灌注為1m/h。因?yàn)椋篤/T=1/15=0.070.035所以h=1.53+3.8V/T=1.53+3.8×0.07=1.8m側(cè)壓力為：P2=kh=1.2×26×1.8=56.2KN/，所以頂模受到的壓力P=P1+P2=13+56.2+4=73KN/。4.3.4、力學(xué)模型建立臺車模板由寬1.5m、厚10mm的整塊鋼板冷彎拼接

14、而成，根據(jù)以上計(jì)算，砼對頂模產(chǎn)生的壓力最大，取臺車最頂部2*1.5m部分，建立力學(xué)計(jì)算模型如下圖。4.4 模板的彎曲應(yīng)力 由于模板的表面每隔250mm有一根背筋（加強(qiáng)角鋼L75×6），因此我們可以把它簡化成間隔250mm的梁單元來考慮。將寬度為250mm的模板所受到的荷載折算成梁上均布荷載，其翼緣板的寬度取它與之相鄰筋板間距的30（參考彈性和塑性力學(xué)中有限單元法中97頁），即250×0.3=75mm，偏于安全。 根據(jù)上述模板所受的面載荷為6.2t/，那么在250mm寬，1500mm長的面積上所受到的載荷為6.2×0.25×1.5=2.325t，將此載荷作

15、用在1.5米長梁上，則其均布荷載q為2.325/1.5=1.55t/m。 將整個模板等效成梁單元的空間框架結(jié)構(gòu)，利用有限原理理論，取一根梁進(jìn)行分析，簡化后梁單元力學(xué)模型按簡支梁處理，其單元結(jié)構(gòu)受力簡圖如圖所示，這是因?yàn)閮蛇呌?20mm高的拱板及立柱支撐，梁的截面如圖所示。為計(jì)算梁的彎曲應(yīng)力，就必須先計(jì)算梁橫斷面的截面的形心，該截面是由L75×6mm的角鋼及150×10mm的矩形組合截面，根據(jù)圖示坐系，計(jì)算組合截面形心0的XY坐標(biāo)。根據(jù)材料力學(xué)組合截形心公式計(jì)算形心X、Y的坐標(biāo)，X=AiXi/Ai,Y=AiYi/Ai,查表可知角鋼75*6的橫截積A=879.7mm2，慣性矩I

16、x= mm2。將各值代入，則：X=（150×10×75+879.7×95.7）/（1200+879.7）=94.6mmY=（150×10×75+879.7×20.7）/（1200+879.7）=62.85mm根據(jù)組合截面的平行移軸公式計(jì)算組合截面的慣性矩Lx：Ix=150×83/12+10*150×24.66 ²+879.7×33.64 ²=.05 mm4。抗彎截面模數(shù)W1=Ix/（85-62.85）=mm³抗彎截面模數(shù)W2=Ix/62.85=37839.7 mm³

17、筒支梁受到均布載荷作用下的最大彎矩位于跨中，其值為：Mmax=ql ²/8=1.55×10×1.5 ²/8=3.5×10 ³N.m。梁的最大彎曲應(yīng)力0=Mmax/W2=3.5×10³/3.784×10-5=92.5Mpa381 Mpa。所以模板強(qiáng)度滿足要求。4.5 模板的最大位移梁單位的最大變形量，及模板的最大位移。根據(jù)受均布載荷簡支梁的位移公式：fmax=5ql4/384EI;式中，E-彈性模量，E=2.1×10MPa：I-截面的慣性矩，I=2.4×10-6 m4q梁受到的均布荷載，1.55×104Nl-梁的長度L=1.5m。將以上各值代入：Fmax=3.5mm即模板的最大變形為3.5mm 根據(jù)公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)JTG F80/1-2004可知，砼表面平整度要求20mm，大于3.5mm。即模板的剛度也同樣滿足要求。4.6 門架驗(yàn)算 門架剛度、強(qiáng)度根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第一卷與結(jié)構(gòu)力學(xué)中相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算。a、計(jì)算模型：如上圖建立門架計(jì)算模型，圖中所示門架中A截面（正中間）最為薄弱。故只校核A截面抗彎能力。b、強(qiáng)度校核=(3