二衬台车实施方案文档格式.docx
- 文档编号:16960455
- 上传时间:2022-11-27
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:185.40KB
二衬台车实施方案文档格式.docx
《二衬台车实施方案文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《二衬台车实施方案文档格式.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
本方案在计算中选用进出口4套二衬台车中最大的台车进行检算,且选取二衬厚度在Ⅴ级围岩时的厚度50cm为控制计算进行结构检算。
1.2.2、台车概况
根据隧道设计衬砌断面和施工具体要求,以及根据我部砼的施工方法,制定台车具体方案如图1、2。
台车采用电机驱动整体有轨行走,模板采用全液压操作,利用液压缸支(收)模板,机械丝杆机械固定。
台车基本技术参数
模板最大长度L=12000mm
门架内净空高度4750mm
台车轨距B=6500mm
行走速度5-8m/min
爬坡能力3%
电源380V/220V
总功率
行走电机*2=11KW油泵电机
液压系统压力Pmax=16MPa
油缸技术参数:
顶升油缸D200*d90*S300
边模油缸D120*d55*S300
平移油缸D130*d55*S200
图1二衬台车结构尺寸示意图
图2二衬台车侧视图
2.台车主要结构
台车由行走系统、门架系统、钢模板、加固系统、液压系统、电气控制系统、加固系统等部分组成。
行走系统
行走系统采用2台电机驱动,配32316轴承,20A链条驱动钢轮行走,共2套驱动装置,分别安装于台车门架立柱(下纵梁)下端,左右侧各一台,电机配减速齿轮箱,沿布好的轨道行走。
门架系统
台车门架设计共5榀,由双层门架横梁,上下纵梁,门架立柱,门架立柱连接梁,剪力架等部件组成。
架体面板厚14cm。
腹板厚12mm,能够保证足够强度。
台车下不考虑行车,尽量减小门架横梁跨度,以减少门架横梁的受力,门架的各个部件通过螺栓连为一体,门架支撑于行走轮架上,下纵梁安装基础顶撑,衬砌施工时,混凝土载荷通过模板传递到门架上,在传递到下纵梁,并分别通过行走轮和基础顶撑传至轨道及地面,在行走状态下,基础顶撑应缩回,门架上部前段装有操作平台,放置液压及电气装置。
整体钢模面板
单块模板宽度为,为保证模板有足够的强度,面板采用10mm,同时采用75mm角钢加强,间距250mm,并在每件模板里增加加强弧立板来保证强度和曲度,以保证衬砌轮廓符合设计要求及衬砌美观。
在制作过程中为保证模板外表质量和外形尺寸精度等,采用合理的加工,焊接工艺,设计并加工专用拼装焊接胎膜,有效保证整体外形尺寸的准确度,尽量减少焊接变形以及外表面凹凸等缺陷,采用过盈配合的稳定销,将相邻模板的连接板固定为一体,有效控制相邻模板的错台问题,最终保证混凝土的衬砌质量。
液压系统
由电动机、液压泵、手动换向阀,垂直及侧向液压缸、液压锁、液压油箱及液压管路组成。
电气系统
主要由液压电机、行走电机、振动器、照明等组成。
加固系统
台车定位好之后,需对台车进行加固,主要包括纵梁横撑加固、面板丝杆支撑以及基础支撑。
3.台车安装
安装地点选择
考虑到目前施工进度,结合现场实际情况,选择左线ZK120+400-423段及ZK124+560-580段,右线YK120+440-460段及YK120+565-590段做为台车拼装地段。
采用洞外安装方式进行拼装
。
平整场地,铺设轨道
拼装台车地段所有杂物清走,风水管改线,场地尽量平坦,以便安装作业
按台车轨距要求,铺设轨道,轨道要求平直,无明显三角坑,接头无错台,前后、左右高差<5mm,中心线尽量与隧道中心线重合,其误差<15mm,轨道枕木间距按30cm控制,并用道钉固牢,钢轨采用43kg/m重轨。
安装行走轮架总成
利用起吊装置(手拉葫芦、挖机配合)将主动轮架和从动轮架,分别放在已铺好的轨道上,并做临时支撑,按着底纵梁中心线,调整前后轮架的距离,并用对角线相等的原理,调整轮架的正确方位,并垫平固定。
安装底纵梁
将底纵梁吊至已摆好的轮架之上,并用螺栓,加设临时支撑,校核对角线有无变化,如果在正确值内,可安装门形架。
安装门架
在现场先在地面组装门形架单片总成。
然后一片一片的吊装于底纵梁相对位置,用螺栓临时固定。
安装锁梁、剪刀撑
为了尽快成为一个有机整体,安装完门形架紧接着安装锁梁和各空间所设的剪刀撑。
利用垂球或眼观的方式进行调整、找正。
并及时紧固各部螺栓,使其形成一个完整的骨架。
安装台梁
先安装顶升油缸等各部件,
再将台梁采用手拉葫芦调至拱顶,然后采用来回移动台车的方式把台梁吊装于顶升油缸之上,调整好中心距和对角线以后,加设临时支撑,用螺栓紧固。
安装吊梁立柱、顶模板
在安装顶模时应从中间开始,向两端延伸,这样可减少累计误差,安装好中间第一块顶模,经检查弦长和弦高符合设计标准后,再安装其它顶模,直至完成顶模安装任务,安装方法同台梁。
为了台车的稳定性,此时将台车上的各种斜撑和剪刀撑全部校核扭紧。
安装边模
顶模经检查无误后可以安装边模,安装边模时要对称安装
,以防侧倾,在安装前应把边模先运进洞,按顺序把模板靠在边墙基础上,移动台车,采用电动葫芦一块块吊装。
边模安装经调整,表面光滑、平整、接缝处无错台、几何尺寸符合设计要求,即可安装通梁和支撑系统。
安装液压及电器系统
行走电器要先于安装
,以便台车的前后移动。
液压系统按台车设计要求安装。
安装附件及验收
台车大件安装完毕后即进行栏杆、踏梯和工作平台、振动器等附加的安装,完毕后检查所有紧固螺栓,进行空载试车,检查电器液压系统工作是否正常、各种动作是否灵活准确到位,如一切正常,再次检查台车断面尺寸,自检合格后,报监理验收。
4.力学计算
计算依据
本隧道台车长度为,模板面板厚度为10mm,门架面板16mm,门架腹板厚12mm,根据《机械设计手册第一卷》、《弹性和塑性力学中有限单元法》、《材料力学》与《结构力学》,对本台车进行结构检算,验证台车的力学性能能否满足要求。
计算参数
砼的重力密度为:
26KN/m³
,砼浇筑速度:
2m/h,砼入模时的温度取15℃,掺外加剂。
钢材取Q235钢,重力密度:
m³
,弹性模量为206GPa,容许抗压应力为130MPa,容许弯曲应力取381MPa(的提高系数)。
载荷计算及力学模型的建立
4.3.1、振动器产生的荷载:
㎡或倾倒混凝土产生的冲击荷载:
㎡,二者不同时计算
4.3.2、对侧模产生的压力
砼对侧模产生的压力主要为侧压力,侧压力计算公式为:
P=kγh
当V/T<时,h=+T
当V/T>时,h=+T
式中:
P-新浇筑混凝土对模板产生的最大侧压力(KPa)
h-有效压头高度(m)
V-混凝土浇筑速度(m/h)
T-混凝土入模时的温度(℃)
γ-混凝土的容重(KN/m³
)
k-外加剂影响修正系数,不掺外加剂时取k=,掺缓凝剂作用的外加剂时k=。
根据前述已知条件:
因为:
V/T=2/15=>
所以:
h=+T=+×
=
最大侧压力为:
P=kγh=×
26×
=63KN/㎡
所以侧模受到的压力P=63+4=67KN/㎡。
4.3.3、砼对顶模产生的压力
砼对顶模产生的压力由砼的重力和灌注砼的侧压力组成:
重力P1=γg=26KN/m³
=13KN/㎡,其中g为浇筑砼的厚度
由于圆弧坡度变小,取灌注为1m/h。
V/T=1/15=>
所以h=+T=+×
侧压力为:
P2=kγh=×
=㎡,
所以顶模受到的压力P=P1+P2=13++4=73KN/㎡。
4.3.4、力学模型建立
台车模板由宽、厚10mm的整块钢板冷弯拼接而成,根据以上计算,砼对顶模产生的压力最大,取台车最顶部2*部分,建立力学计算模型如下图。
模板的弯曲应力
由于模板的表面每隔250mm有一根背筋(加强角钢L75×
6),因此我们可以把它简化成间隔250mm的梁单元来考虑。
将宽度为250mm的模板所受到的荷载折算成梁上均布荷载,其翼缘板的宽度取它与之相邻筋板间距的30%(参考《弹性和塑性力学中有限单元法》中97页),即250×
=75mm,偏于安全。
根据上述模板所受的面载荷为㎡,那么在250mm宽,1500mm长的面积上所受到的载荷为×
×
=,将此载荷作用在米长梁上,则其均布荷载q为=m。
将整个模板等效成梁单元的空间框架结构,利用有限原理理论,取一根梁进行分析,简化后梁单元力学模型按简支梁处理,其单元结构受力简图如图所示,这是因为两边有220mm高的拱板及立柱支撑,梁的截面如图所示。
为计算梁的弯曲应力,就必须先计算梁横断面的截面的形心,该截面是由L75×
6mm的角钢及150×
10mm的矩形组合截面,根据图示坐系,计算组合截面形心0的X\Y坐标。
根据《材料力学》组合截形心公式计算形心X、Y的坐标,
X=∑AiXi/∑Ai,Y=∑AiYi/∑Ai,
查表可知角钢75*6的横截积A=,惯性矩Ix=469500mm2。
将各值代入,则:
X=(150×
10×
75+×
)/(1200+)=
Y=(150×
根据组合截面的平行移轴公式计算组合截面的惯性矩Lx:
Ix=150×
83/12+10*150×
²
+469500+×
=mm4。
抗弯截面模数W1=Ix/()=107369mm³
抗弯截面模数W2=Ix/=mm³
筒支梁受到均布载荷作用下的最大弯矩位于跨中,其值为:
Mmax=ql²
/8=×
10³
梁的最大弯曲应力0=Mmax/W2=×
10³
/×
10-5=≤381Mpa。
所以模板强度满足要求。
模板的最大位移
梁单位的最大变形量,及模板的最大位移。
根据受均布载荷简支梁的位移公式:
fmax=5ql4/384EI;
式中,E-弹性模量,E=×
10MPa:
I--截面的惯性矩,
I=×
10-6m4
q—梁受到的均布荷载,×
104N
l--梁的长度L=。
将以上各值代入:
Fmax==
即模板的最大变形为
根据《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1---2004可知,砼表面平整度要求20mm,大于。
即模板的刚度也同样满足要求。
门架验算
门架刚度、强度根据《机械设计手册第一卷》与《结构力学》中相关公式进行计算。
a、计算模型:
如上图建立门架计算模型,图中所示门架中A截面(正中间)最为薄弱。
故只校核A截面抗弯能力。
b、强度校核
=(30×
85^3-16×
^3)/(6×
85)=18953cm3
M=561.3F=×
27195=.5kgfcm
故:
=.5/18953=cm2<
1300kgf/cm2
故门架强度符合要求。
结论
台车所受的混凝土压力是以最大情况来设定的,通过以上的受力验算可知,模板厚10mm,背筋(加强角钢,为<75×
6,间距为250mm的模板台车对于二衬厚度500mm的混凝土隧道来说,其强度和刚度均是足够的,各个部件均能够满足受力要求,因此本台车能够满足施工的受力要求。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 台车 实施方案