隧道二襯臺(tái)車(chē)實(shí)施方案

二襯臺(tái)車(chē)實(shí)施方案一、工程概況及臺(tái)車(chē)簡(jiǎn)介***隧道為建分別式隧道7667米/210.755100km/h，10m長(zhǎng)二襯臺(tái)車(chē)。我部和臺(tái)車(chē)廠家依據(jù)隧道設(shè)計(jì)斷面圖和施工要求提出了具體方案〔具體見(jiàn)臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)圖〕，此特別性，非對(duì)稱(chēng)性構(gòu)造受力〔即中間墻和二襯拱部、邊墻一次成型〕，因此本臺(tái)車(chē)共分兩局部：①整機(jī)行走承受電機(jī)+機(jī)械驅(qū)動(dòng)，模板承受全液壓操作，利用液壓缸支〔收〕模機(jī)械鎖定。②受〔具體構(gòu)造見(jiàn)圖〔具體見(jiàn)受力分析〕盡量使構(gòu)造簡(jiǎn)潔化以減輕重量，在重要的鋼構(gòu)造方面，承受專(zhuān)用工裝模具，確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，產(chǎn)品性能良好，結(jié)構(gòu)合理，襯砌質(zhì)量高。二、臺(tái)車(chē)的主要技術(shù)參數(shù)〔整機(jī)外形尺寸見(jiàn)臺(tái)車(chē)設(shè)計(jì)圖〕臺(tái)車(chē)模板厚度：10mm臺(tái)車(chē)重量及每延米重量：66.35噸，7.35噸/m臺(tái)車(chē)類(lèi)型：液壓自行式臺(tái)車(chē)運(yùn)行速度：8m/min驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率：2X7.5kw液壓電機(jī)功率：1X1.5kw，工作壓力：16MPa頂升油缸工作行程：180mm〔實(shí)際到達(dá)30mm〕側(cè)向油缸工作行程：200mm〔實(shí)際達(dá)350mm〕平移油缸工作行程±100mm〔實(shí)際達(dá)±150mm〕一次襯砌長(zhǎng)度：10m行走方式：軌道自行式三、主要構(gòu)造及簡(jiǎn)述臺(tái)車(chē)由行走機(jī)構(gòu)、臺(tái)車(chē)門(mén)架、鋼模板、鋼模板垂直升降和側(cè)向伸縮機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電氣掌握系統(tǒng)、中間墻活動(dòng)模支架、中間墻小背模等8局部組成。行走機(jī)構(gòu)32316軸承，20A鏈條，WX-6減速機(jī)以保證臺(tái)車(chē)使用安全避開(kāi)了跳軌，變形，斷鏈打滑等對(duì)襯砌施工的影響。臺(tái)車(chē)門(mén)架臺(tái)車(chē)門(mén)架設(shè)計(jì)工5榀，由雙層門(mén)架橫梁，上下縱梁，門(mén)架立柱，門(mén)架立柱連接梁，剪力架等部件組成。架風(fēng)光板厚14cm。腹板厚12mm，能夠保證足夠強(qiáng)度。門(mén)架立柱承受三角5架上部前段裝有操作平臺(tái)，放置液壓及電氣裝置。模板2m10mmL90X56角鋼加強(qiáng)，間距250mm，并在每件模板里增加加強(qiáng)弧立板來(lái)保證強(qiáng)度和曲度，小曲墻一次成型，保，外外表光滑無(wú)凹凸等缺陷，承受過(guò)盈協(xié)作的穩(wěn)定銷(xiāo)，將相鄰模板的連接板固定為一體，有效掌握了相鄰模板的錯(cuò)臺(tái)問(wèn)題，能保證混凝土的襯砌質(zhì)量。液壓系統(tǒng)：由電動(dòng)機(jī)、液壓泵、手動(dòng)換向閥，垂直及側(cè)向液壓缸、液壓鎖、郵箱及管路組成，其功用是快捷，便利的完成收〔支〕模，即頂模升降和支撐側(cè)模。中間墻小背模：由模板支架和小面板組成，模板架由18工字鋼，8X80X43X5的槽鋼，30cm5.7m10mm。四、臺(tái)車(chē)在工程襯砌所能到達(dá)的效果當(dāng)隧道開(kāi)挖偏離中心時(shí)，可能通過(guò)臺(tái)車(chē)的模板調(diào)整機(jī)構(gòu)到達(dá)調(diào)中，能夠滿(mǎn)足設(shè)和施工要求。臺(tái)車(chē)由足夠的強(qiáng)度和剛度，在液壓缸和支撐絲桿的聯(lián)合作用下，能抵抗混凝土強(qiáng)大的量和混凝土質(zhì)量的壓力，保證了臺(tái)車(chē)澆筑混凝土?xí)r抑制混凝土的上浮作用。工作窗口布局合理，使臺(tái)車(chē)便于涂抹脫模劑，便利兩側(cè)澆筑混凝土和振搗作業(yè)，頂部沒(méi)有注料口，注入混凝土便利，減輕了施工人員和勞動(dòng)強(qiáng)度。每片鋼模接縫嚴(yán)實(shí)，混凝土密實(shí)，無(wú)蜂窩，斑點(diǎn)，錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象發(fā)生，外表光滑，平坦，美觀。五、DK52+000-DK52+145暗挖隧道臺(tái)車(chē)力學(xué)計(jì)算〔一〕計(jì)算依據(jù)10m10mm14mm12mm，本計(jì)算出針對(duì)臺(tái)車(chē)的主要受力構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度進(jìn)展檢算要求，本文主要依據(jù)《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》與《構(gòu)造力學(xué)構(gòu)造檢算。1.計(jì)算參數(shù)砼的重力密度為：24KN/m3，砼澆筑速度：2m/h，砼入模時(shí)的溫度取20℃，摻外加劑。Q235鋼，重力密度：78.5KN/m3，206GPa，容許抗壓應(yīng)力為140MPa，容許彎曲應(yīng)力取5的提高系數(shù)5。2．計(jì)算載荷振動(dòng)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)算對(duì)側(cè)模產(chǎn)生的壓力砼對(duì)側(cè)模產(chǎn)生的壓力主要為側(cè)壓力，側(cè)壓力計(jì)算公式為：P=kγhV/T＜0.035時(shí)，h=0.22+24.9V/TV/T＞0.035時(shí)，h=1.53+3.8V/T式中：P-澆筑混凝土對(duì)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〔℃〕γ-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=1.0k=1.2。依據(jù)前述條件：所以：h=1.53+3.8V/T=1.53+3.8X0.1=1.91m最大側(cè)壓力為：P=kγh=1.2X24X1.9=55KN/㎡砼對(duì)頂模產(chǎn)生的壓力砼對(duì)頂模產(chǎn)生的壓力由砼的重力和灌注砼的側(cè)壓力組成：P=γg=24KN/m3X0.5m=12KN/g1由于圓弧坡度變小，取灌注為1m/h。所以h=1.53+3.8V/T=1.53+3.8X0.05=1.72m側(cè)壓力為：P=kγh=1.2X24X1.72=49.5KN/㎡，P=1.2X49.5+1.4X4.0-65KN/㎡2 a所以頂模收到的壓力P=P+P=12+65=78.2KN/㎡b 1 2P≈P，頂模和側(cè)模受到的壓力相當(dāng)。b a〔二〕側(cè)模和頂模的檢算通過(guò)對(duì)側(cè)模和頂模的面板和弧板的強(qiáng)度和剛度檢算來(lái)驗(yàn)證臺(tái)車(chē)模板的強(qiáng)度和剛度是否滿(mǎn)足受力要求，側(cè)模面板的支撐構(gòu)造一樣，由于頂模面板受混凝土重力作用所受壓力略大，所以只需檢算頂模面板的強(qiáng)度和剛度是否能滿(mǎn)足要求。面板由間距為25cm的角鋼支撐，因此0.25的簡(jiǎn)支梁來(lái)對(duì)面板進(jìn)展分析。面板計(jì)算面板強(qiáng)度計(jì)算面板為厚度為10mm，面板受到的最大壓力為P=P=78.2KN/㎡b面板的抗彎模量〕X2X0.012=3X10-5m3面板所受的最大彎矩為M =qI2/8=〔〕X〔78.2X2〕X0.252=1.222KN/mmax面板受到的彎曲應(yīng)力為：σ=M /W=1.222X1000/〔2.5X10-5〕=48.88MPa＜[σ]=18MPamax所以面板的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求面板的剛度計(jì)算面板的慣性矩I=bh3/12=2X0.013/12=16.7X10-8m4f =ql4/384EI=〔78.2X103X2〕X0.254/384X2.06X1011X16.7X10-8=0.046mm＜[L/400]=0.625mmmax所以面板的剛度滿(mǎn)足要求。加強(qiáng)角鋼檢算角鋼兩端固支，受均布力q-=PX0.25=78.2X0.25=19.55KN/m2加強(qiáng)角鋼承受∠90X56X6，抗彎模量查表得W=11.74X10-6m3角鋼所受最大彎曲應(yīng)力σ=M /w=3.258X103/〔11.74X10-6〕=277MPa＜[σ]=381MPamaxI=1.7103X10-8m4最大繞度f(wàn) =ql4/384EI=〔19.55X103X2〕X24/384X2.06X1011X171.03X10-8=2.312mm＜[L/400]=5mmmax弧板檢算弧板寬280mm，材料8121850mm，弧板受力模型可設(shè)為受力I=1.85mq=PX2/2=71.6X2/2=71.6KN/m〔2片弧板，所以3 a除。M=qI2/8=71.6X1.852/8=30.631KN·mσ=M /w=30.63X103/〔1.57X10-4〕=277MPa＜[σ]=381MPamaxI=bh3/12=0.012X0.013/12=16.7X10-8m4f =5ql4/384EI=5X〔71.6X103〕X1.854/384X2.06X1011X2.2X10-5=2.41mm＜[L/400]=4.5mmmax〔三〕門(mén)架檢算遞彎矩，因此作為一個(gè)整體的分析。5m，豎向力也主要是由5m范圍內(nèi)的模板傳遞下來(lái)，10m臺(tái)車(chē)總共傳遞的豎向力為F=78.2KN/X10mX5m=3910KN5榀門(mén)架，3F=3910/15=260.67KN5.5mF=71.6KN/X10mX5。5=3938/20=196.9KN，由以上分析，依據(jù)臺(tái)車(chē)門(mén)架尺寸，得出驗(yàn)算模型如以下圖所示：求解得到彎矩圖：強(qiáng)度檢算由彎矩圖可知門(mén)架最大彎矩發(fā)生在橫梁中心H=0.6mb=0.25m，其截面特性-〔g〕3〔〕3H3〔a-〕33〕33強(qiáng)度：σ=M/W=269/2.63=102.3MPa＜[σ]=381MPa門(mén)架橫梁的強(qiáng)度滿(mǎn)足要求，因此門(mén)架的強(qiáng)度滿(mǎn)足受力要求?！菜摹诚驴v梁的檢算遞的豎向壓力為Φ8無(wú)縫鋼管5鋼，鋼管截2.513X210=528KN，因此下縱梁受力模型可簡(jiǎn)化為以下圖所示：〔1〕2〔2〕34〔4〕51528528528391391391391391391391〔〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕1 2 3 4237.6 237.6 237.60.5m0.5截面特性：-〔g〕3.-.〔〕33H3〔a-〕3.3〔〕3下縱梁彎曲應(yīng)力σ=M/W=237.6/4.15=57.2MPa＜[σ]=381MPa最大撓度發(fā)生在下縱梁中心處，以?xún)蓚€(gè)根底千斤的間距2.5m391計(jì)算：F=FL3/48EI=391X2.53X103/48X2.06X1011X1.04X10-3=5.9X10-5m＜[L/400]=6X10-3m?！参濉辰z桿千斤的檢算絲桿千斤簡(jiǎn)潔發(fā)生的破壞為壓桿失穩(wěn)，即無(wú)縫鋼管受力彎曲導(dǎo)致絲桿千斤的破壞，本節(jié)主要分析無(wú)縫鋼管壓桿的穩(wěn)定性500mm，不易發(fā)生壓桿失穩(wěn)，因此主要分析豎向千斤和側(cè)向千斤的壓桿穩(wěn)定性。豎向千斤的穩(wěn)定性承受的是Φ108*8的無(wú)縫鋼管，工作長(zhǎng)度約為0.8m，每個(gè)豎向千斤受力為F=391KN。1121.212-2N/AΦ[σ]。m 1N/A=391/2.2=177.73MPam由長(zhǎng)細(xì)比λ=I/γoγ=〔I/A〕0.5=[0.0491〔0.1084-0.0964〕/〔π0.0542-π0.0482〕]0.5=0.036mλ=Io

/γ=0.8/0.036=22Φ

=0.91Φ=[σ]=0.9X210=189N/AΦ[σ]1 m 1因此豎向千斤壓桿穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求。側(cè)向千斤的穩(wěn)定性197KN，承受的是Φ89*6162m。N/A=197/1.734=114MPam由長(zhǎng)細(xì)比λ=I/γoγ=〔I/A〕0.5=[0.0491〔0.0894-0.0774〕/〔π0.04452-π0.03852〕]0.5=0.029mλ=Io

/γ=1.62/0.029=55.8Φ

=0.8041Φ=[σ]=0.804X210=169N/AΦ[σ]1 m 1因此側(cè)向千斤壓桿穩(wěn)定性滿(mǎn)足要求?！擦持虚g墻背模面模板設(shè)計(jì)為10mm鋼板與主臺(tái)車(chē)面模板一樣，同樣受側(cè)壓力49.5KN/㎡＜頂部壓力7