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隧道臺車

隧道臺車

隧道施工襯砌臺車
隧道施工中常用砼襯砌臺車的設計與使用。
簡易襯砌

簡易

臺車一般設計為鋼拱架式,使用標準組合鋼模板,可不設自動行走,采用外動力拖動,脫立模板全部為人工操作,勞動強度大。該類襯砌臺車一般用于短隧道施工,特別是對于平面和空間幾何形狀復雜、工序轉換頻繁、工藝要求嚴格的隧道砼襯砌施工,其優越性更明顯。同時工程成本較低。簡易臺車使用中大部分采用人工灌注砼,小金口簡易襯砌臺車采用砼輸送泵車灌注,因此臺車的剛度應特別加強。有的簡易襯砌臺車也采用整體鋼模板,但脫立模仍然采用絲桿千斤,無自動行走,該類臺車一般采用砼輸送泵車灌注。簡易襯砌臺車普遍采用組合鋼模板,組合鋼模板一般為薄板制作,在設計過程中應考慮鋼模板的剛度,所以鋼拱架的榀間距不宜過大。如果鋼模板長度為1.5m,則鋼拱架的榀間距平均應不大于0.75m,且鋼模板的縱向接頭應設在榀與榀之間,以便于安裝模板扣件和模板掛鉤。如果使用輸送泵灌注,則灌注速度不宜過快,否則將引起組合鋼模板變形,尤其在襯砌厚度大于500mm以上時更應放慢灌注速度。在封頂灌注時應加倍小心,隨時注意砼的灌注情況,防止注滿后強行灌注砼,否則將導致爆模或臺車變形損壞。

全液壓

主要用于中長隧道施工中,對施工進度、砼表面質量要求較高。此類襯砌臺車設計為整體鋼模板、液壓油缸脫立模,施工中靠絲桿千斤支撐,電動減速機自動行走或油缸步進式自動行走,全部采用砼輸送泵車灌注。大部分襯砌臺車為該類臺車。設計該類襯砌臺車時,在滿足通過凈空要求的情況下,應考慮門架內側斜支撐下部安裝位置,盡可能靠近立柱下部,使之受力最好。門架橫梁應足夠高,常規鐵路隧道不小于400mm,公路隧道不小于5500mm。模板端面與門架間的調整最小距離不小于250mm,否則將造成前后襯砌段搭接困難。
用該類襯砌臺車時應注意兩側走行軌的鋪設高差不大于1%,否則將造成絲桿千斤和頂升油缸變形。在有坡道的隧道內襯砌時,為了調整襯砌標高,會造成臺車前后端的高差、模板端面與門架端面不平行,將使模板與門架之間形成很大的水平分力,造成模板與門架之間的支撐絲桿千斤錯位,導致千斤、油缸損壞。因此在設計時,應充分考慮前后高差造成水平分力的約束結構或調整系統。在定位立模時必須安裝卡軌器,旋緊基礎絲桿千斤、門架頂地千斤和模板頂地千斤,如有必要還可采用其它措施加固下模拱腳位置,使門架受力盡可能小,防止跑模和門架變形。

網架

網架式襯砌臺車在結構上與傳統襯砌臺車相比作了較大改動。傳統襯砌臺車在施工中臺車門架是受力件,它受的側壓力較大,隨門架的剛度大小產生不等變形,且不宜在有較大橫坡和縱坡的隧道內直接工作,對工作環境要求較高,否則將造成臺車整體變形和損壞。而網架式襯砌臺車門架在施工中為不受力件,其模板的支撐件為邊模拱腳的頂地絲桿千斤,門架只在脫立模、行走過程中才受力,且所受之力垂直向下,沒有側壓力,只需按臺車自重設計門架足夠的剛度就不會變形。在有坡道的隧道中施工或行走時,不論是橫坡還是縱坡,都可以通過門架下部的頂升油缸進行高度調節,使臺車整體處于水平狀態,臺車整體不存在前傾力和側傾力,保證了臺車的整體平穩性。因臺車完全取消了支撐用的絲桿千斤,臺車定位簡單,能非常快地調整到襯砌幾何位置,節約了大量的人力物力,提高了工效,縮短了工作循環周期,相應地節約了工程成本。
為保證頂拱模板的剛度和強度,上部臺架設計成網架式桿件結構,使之受力最好,模板不會在襯砌過程中變形移位。在整個臺車中最薄弱的環節是下模板和下模支撐斜桿,因此在設計下模板時應充分計算下模的受力大小,盡可能加寬弧板寬度和厚度,支撐斜桿必須通過壓桿穩定計算,保證斜桿有足夠的剛度和強度,不至于在使用中發生變形彎曲,導致跑模。在計算過程中應充分考慮砼的襯砌厚度、坍落度、灌注速度、骨料大小以及是否為鋼筋砼等因素的影響。下模拱腳頂地絲桿千斤(見圖4)是主要受力件,整個模板在襯砌圓心中線以下時,完全靠它支撐,因此在設計時應考慮其結構形式和剛度大小。在使用中,該千斤必須牢牢頂緊于地面,不允許有松動現象,如有必要,可用其它件進行加固,作為輔助支撐,防止跑模和臺車向下移位。應注意的是,作為臺車縱向定位的卡軌器和基礎絲桿千斤必須擰緊、卡牢和頂牢鋼軌,特別是在坡道上襯砌時更應注意。該類襯砌臺車主要用于大跨度隧道和地下洞室施工。如果采用傳統式全液壓襯砌臺車,則門架設計難以滿足使用要求,造成門架變形損壞,首先是門架橫梁扭曲變形,最終導致跑模。如果加高橫梁,加大立拄、下縱梁、端面斜支撐截面,則造成不必要的浪費,而采用網架式襯砌臺車可克服以上困難。由于該類襯砌臺車為大跨度施工,設計時應考慮其可操作性,其工作梯和工作走道應能方便到達每一個工作位置。

技術參數

編輯
01.規格:6-12.5米
02.最大襯砌長度  L=12m{可根據用戶意愿調整}
03.最大通過能力{高度*寬度} 施工的同時不影響過車
04.爬行能力  4%
05.行走速度  8m/min
06.總功率:22.5KW 行走電機7.5KW*2=15KW油泵電機7.5KW
07.液壓系統壓力  Pmqx=16Mpa
08.模板單邊脫模量  Amin=150
09.水平油缸左右調整量  Bmax=100mm
⒑  頂升油缸 300mm
⒒油缸最大行程  側向油缸 300mm
⒓  水平油缸 250mm


產品關鍵技術

編輯

臺車結構型式

可采用液壓式和機械式。經分析比較液壓式對臺車架剛性要求低,結構型式靈活,重量輕,加工要求和施工中鋪設軌道的標高要求低,使用方便,但對液壓缸自鎖性要求高,襯砌中液壓缸不允許回縮。機械式則相反,由于一個電動機要驅動數個絲杠傳動,對各傳動軸同軸度要求高,且臺車架必須有較大的剛度,結構尺寸準確,因結構較重、加工要求高,而且因絲杠是同步動作(不象液壓傳動,各液壓缸可同步,也可單獨動作)因此當軌道標高誤差(各點不在同標高)較大時,將直接影響模板位置,從而影響襯砌質量。經分析比較選用液壓傳動方案,對液壓缸采取液壓鎖平衡閥等措施,使液壓缸自鎖;同時配套采用絲杠機構進行機械鎖定,并加強模板的支承,保證了模板在襯砌時不回縮,不變形。實踐證明襯砌臺車采用液壓式較合理,是發展方向。

車架結構優化

臺車采用液壓傳動,使臺車架結構簡化,重量減輕,同時也提高了結構的靈活性和多樣性,經各種臺車架結構方案的分析比較、強度計算、優化選擇9m四門架12m主門架結構方案,其結構重量比機械式減輕40%以上,制作成本降低25%以上。

鋼模

鋼模是臺車的工作裝置,其外表質量和外形尺寸精度直接決定混凝土襯砌質量,同時,又是加工難度最大的部件,制定了合理的加工、焊接工藝,設計并加工專用拼裝焊接胎模,以保證整體外形尺寸的準確度,盡量減少焊接變形,保證外表面光滑,無凹凸等缺陷。為控制相鄰模板的錯臺,采用過盈配合的穩定銷將相鄰模板的連接板固定為一體,有效控制了由于螺栓孔的間隙造成的相鄰模板的錯臺問題。成功地解決了上述難題后,保證了砼襯砌質量。

支承位置確定

襯砌混凝土的全部質量經臺車鋼模傳給支承機構,再傳給門架。襯砌混凝土呈固液狀態,對頂部、側向產生較大的垂直壓力和側向壓力,同時產生較大的浮力,當上浮力超過垂直壓力和臺車的自重時,臺車將呈上浮狀態,將不能正常工作。為解決此項技術難題,經仔細計算、優化設計、合理選擇各支承位置。即在門架內側的下縱梁與地面進行支承,避免側壓力使門架立柱內收,且在門架外側與側模縱梁處有數道水平支承,在門架上橫梁與上縱梁處采用數道垂直支承(兩端門架橫處布置有頂部液壓缸,中為垂直支承絲杠),在臺車縱向成均布狀。液壓缸采用液壓鎖鎖定,同時采用支承絲杠進行機械鎖定,保證了襯砌施工中液壓缸不回縮,模板不變形。
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