隧道衬砌台车方案.doc

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隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
隧道砼衬砌模板台车方案
一、总体
隧道左洞长448m,右洞长480m,根据工程实际和既有资源,每洞
独自投入一台模板台车进行洞身二次衬砌,(约重72t),
(约重82t)。厂家制作组配件,现场安装、装修和配套。台车为全液压脱(立)模,电动减速机自动行走,由模板部分、台架部分、液压和行走系统四部分组成。型号规格及主要技术参数:
台车通过净空尺寸:6*
台车行走速度:10m/min(坡度小于5%)
单边脱模量:100mm
水平调整量:+100mm
系统压力:160kg/cm2
油缸最大行程:(竖向、侧向)300mm
详见附图。
二、强度刚度验核(1、参照文件:《机械设计手册第一卷》***出版社出版。2、计算条件:按每小时灌溉2m高度的速度,每平方米承受5T载荷的条件计算。)
、面板校核(每块模板宽1500mm,纵向加强角钢间隔250mm)
计算单元图:
其中:q—砼对面板的均布载荷q=
、强度校核模型
根据实际构造,面板计算模型为四边固定模型
公式:

max

(b)2q
t
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
其中

α——比率系数。

当

a/b=150/25=6

α取


隧道衬砌台车方案
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隧道衬砌台车方案
t——面板厚

t=
隧道衬砌台车方案
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隧道衬砌台车方案
b——角钢间隔宽度b=25cm
σmax——中心点最大应力
得σmax=(25/)^=434Kgf/cm2<[σ]=1300Kgf/cm2。合格。
、刚度校核
见强度校核模型
max
(b)4qt
公式:
tE
式中:β——比率系数。由a/b=150/25=
E——弹性模量A3钢板E=
ωmax——中点法向最大位移。
max
(25)4


得:


106
中点法向位移ωmax=<。合格。
、面板角钢校核。
、计算单元
隧道衬砌台车方案
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隧道衬砌台车方案
、强度校核
、计算模型
根据实际构造,角钢计算模型为两头固定。
、强度校核
Mmax
ql2
12
[x=L,最大弯矩在两头处]
公式:
Mmax

1502
12=23437kgfcm
得:
M
ql2
24
[x=L/2角钢中点弯矩]
公式:
M

1502
24
=11718kgfcm
得:
M
由W
如图:
W
BH3
bh3




6H
=
6

=
max
23437
所以
两头
=764kgf/cm2<1300kgf/cm2
11718
中点
=382kgf/cm2<1300kgf/cm2。合格。
隧道衬砌台车方案
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、刚度校核。
见强度校核模型。
隧道衬砌台车方案
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公式:

ymax

ql4
384EI

(中点挠度)
隧道衬砌台车方案
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I

BH3

bh3
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
=
ymax

1504

106
=
得
384
中点位移ymax=。合格。
、模板总成强度刚度校核:
强度校核:
、计算单元:
q=75kgf/cm
、计算模型:
按简支梁计算。结果偏于安全。
隧道衬砌台车方案
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M

ql2
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
、公式:8
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
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M

M
W
751502
=210937kgfcm
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
Wz1
Iz
Wz2
Iz
ey1
ey2
Iz
BH3
bh3
150253

12
=
12
=21699cm4
ey1
aH2
bd2

252
147

2(aH
bd)
2(
25
147
)=
e
Hey1
=25-=
y2
Wz1
21699
得:

=4843
cm3
21699
Wz2
=1057cm3
210937
故:面板端应力:
1
kgf/cm2<1300kgf/cm2
4843=
210937
腹板端力:
2
kgf/cm2<1300kgf/cm2
1057=
由于实际应力小于许用应力。故不用再校核刚度。
隧道衬砌台车方案
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、门架强度校核:
、计算单元:
隧道衬砌台车方案
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0
5
8
3

q=
隧道衬砌台车方案
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FF
F=(模板长)x385(有效受力高度)/5(门架)=17325kgf
、计算模型:
A
A
BB
2%
门架中。A-A截面(正中间)为门架整体抗弯受力的最大集中点,故只校核A
截面抗弯能力。
B-B截面为门架立柱的抗弯受力的最大集中点,故还需要校核B—B
截面的抗弯能力。
、公式:
M
W
隧道衬砌台车方案
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门架横梁A-A截面如上图
隧道衬砌台车方案
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W

BH

3

bh3
隧道衬砌台车方案
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隧道衬砌台车方案
6H=(30x90^3-^3)/(6x90)
=20582cm3
M=425F=425x17325=7363125kgfcm
M
故:W=7363125/20582=358kgf/cm2<1300kgf/cm2。合格
门架立柱B—B截面如上图
隧道衬砌台车方案
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W

BH

3

bh3
隧道衬砌台车方案
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6H=(30x65^3-^3)/(6x65)=11060cm3
M=210F=210x17325=3638250kgfcm
M
故:W=3638250/11060=329kgf/cm2<1300kgf/cm2。合格
三、主要组成部分及材料
、模板部分:模板面板的材质及型号采用Q235δ10;模板腹板的材质及型号采用Q235δ14;模板连结板的材质及型号采用Q235δ12;模板支撑角钢的材质及型号采用L75X50X6;模板槽钢连结梁的材质及型号采用[180#对扣组焊。
、上部台架部分:上纵梁的材质及型号采用Q235δ12、δ16的板
材组焊;连结横梁的材质及型号采用H钢250X175;立柱的材质及型号采用槽
钢200#、工钢200#;横撑的材质及型号采用槽钢160#。
、门架部分:横梁的材质及型号采用Q235δ10、δ12、δ16的板
材组焊;立柱的材质及型号采用Q235δ10、δ12、δ16的板材组焊;下纵梁的
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
材质及型号采用

Q235δ12

的板材组焊;门架斜撑的材质及型号采用槽钢

200#
隧道衬砌台车方案
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隧道衬砌台车方案
对扣组焊及工钢

200#;门架连结梁的材质及型号采用

H钢

250X175;门架水平
隧道衬砌台车方案
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隧道衬砌台车方案
及侧向剪刀架的材质及型号采用槽钢120#。
、平移机架:平移小车以组焊件及机加工件组成;平移架的材质及
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
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型号采用槽钢

160#组焊件。
隧道衬砌台车方案
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、行走系统:行走电机

Y10L-62

台,减速器

ZSY200-502台等。
隧道衬砌台车方案
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、液压系统:油泵CB202S/16Mpa1台,油泵电机Y12S41台,电
磁制动器MSZD1-2001台等。
、附件:侧向及顶地千斤的材质及型号采用无缝管φ102X6及机加工件组成;顶升及基础千斤的材质及型号采用无缝管φ110X6及机加工件组成;行走系统的材质及型号采用Q235δ12、δ16的板材组焊;使用过程中增加附着式振捣器、楼梯和木板通道,安装防备网和照明设备。
四、钢构造加工工艺
、下料、改正和弯曲。
、下料:
1、≤10mm厚的钢板均采用剪板机进行剪切,剪切后用手砂轮对板边
毛刺进行修整。
2、>10mm厚的钢板,采用自动气割机切割,切割后用手砂轮对板边
毛刺进行修整。
3、若对精细组焊件,切割后仍不能达到组焊精度,则需刨边,焊接坡
口用气割或刨边成形。
4、容许偏差:钢板长度及宽度的偏差不超过2mm,型钢长度偏差不
超过2mm。
、改正:
钢模板改正后允许偏差:
1、钢模板横向不平整度在1m范围内不超过1mm。
2、型钢不直度在1m范围内不超过1mm,不论多长最大不超过3mm。
:
模板面板用10mm钢板冷弯成形。其容许偏差为与构件组焊后,采用
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
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和构件等弧长的样板进行检查,其任何一点空隙不大于2mm。
、部件组焊
,须:
1、焊前进行拼装检查,复核组焊尺寸;
2、单个零件上适合留出焊接收缩余量;
3、组焊时为保证部件精度要求,采用了必要的台卡具;
4、焊接时根据不同的焊接件,适合控制电流,并采用合理的焊接次序,
尽量减少焊接变形;
5、必要时,进行组焊实验,调整焊接工艺,修整卡具,然后进行正式
组焊。
6、模板和门架各部件中,除不连续焊和缀板焊接外,均为主要受力焊
缝,必须保证焊缝尺寸及焊接质量,为此:
1)采用构造钢焊条T42型各样焊条。焊条使用前在适合的温度下
进行烘干。
2)焊前认真消除焊接部位的铁锈、油污、污泥及气割熔渣,对焊接坡口不切合要求的进行适合办理。
3)对焊接缝和模板拼接出的贴角焊缝必须有一定深度的熔透性,对不切合要求的消除重焊。
4)对焊后不要求回火办理的焊件,进行改正办理,改正办理时不得损害原材料和焊缝。
、组焊改正后,允许偏差:
、模板部分
1、每拼装一块模板,相邻两块模板间距偏差不大于1mm;
2、每拼装一块模板后,宽度、长度偏差均不大于1mm;
3、工作窗宽度、长度偏差均不大于2mm;
4、每拼装一块模板,均在组合卡具内进行组焊,待冷却后脱卡,不得
有任何变形。
、门架部分
1、对交换性比较多的杆件,均采用模具进行加工。
隧道衬砌台车方案
隧道衬砌台车方案
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2、为保证立柱、横梁、纵梁的焊接质量,防备漏焊、少焊,应严格控
制焊接次序。
、钻孔
钻孔必须有严格的工艺要求,保证钻孔精度,对钻空工艺要求如下:
1、各部组焊件上的孔,一般情况下在组焊后进行钻孔。
2、对有交换性要求的构件,其钻孔采用样板模具进行。样板模具上的
孔采用精细划线方式划出,样板上的孔位误差不得高出下列限度:
1)、相邻钻孔套中心间距±;
2)、板边钻孔套中心间距±;
3)、对角线钻孔套中心间距±;
3、钻孔光洁度:钻孔后孔面光洁度保证为25μm,消除孔面的飞边和
毛刺。
、试拼装
为对设计性能和加工尺寸进行检查,在钢模台车加工完成后,即进行
试拼装。试拼装时,按使用状态装齐备部零部件、螺栓、丝杆、液压及行走系统。
试拼装时,不得使用重锤敲打,螺孔或销孔不用过冲,不扩孔。如发现孔或销位
不对时,应慎重研究,妥善办理。
、模板拼装允许误差为::
1、模板直径(任何部位)±8mm,长度±14mm。
2、模板两头托梁内侧组成的对角线长度±15mm。
3、模板所有接缝与模板工作窗的接缝均应密贴,允许空隙不超过
2mm,且不允许有凹凸不平现象。
4、板纵向的铰耳均在同一轴线上,以保证转动自如。
、台车门架允许的拼装误为:
1、门架净跨度±4mm。
2、两头门架间距±7mm。
3、门架立柱中心线组成的对角线误差为±10mm。
4、门架立柱中心线和垂直油缸的同轴度为1/1000。
5、沿纵向排列的侧向油缸和侧向丝杆千斤在同一平面内。
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