二衬台车实施方案.docx

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工程概况
东莞轨道交通2#竖井区间暗挖隧道左线起止里程为
ZDK26+~ZDK27+,右线起止里程为YDK26+~YDK27+,
区间隧道单洞长度共计1696m,其中ZDK26+~ZDK26+、ZDK26+~ZDK27+ 、 YDK26+~YDK27+ 、
YDK26+~YDK26+,区间最小曲线半径1800m。
台车概况
1、台车长度确实定
依据计算得最小半径〔1800m〕〔矢距〕H=8mm,考虑到台车净空尺寸放大5cm,。
2、台车概况
依据隧道设计衬砌断面和施工具体要求,以及依据我部砼的施工方法,制定台车具体方案如图1、2。台车承受电机驱动整体有轨行走,模板承受全液压操作,利用液压缸支〔收〕模板,机械丝杆机械固定。
台车根本技术参数
模板最大长度
L=10500mm
门架内净空高度
2880mm
台车轨距
B=2600mm
行走速度
6-8m/min
爬坡力量
3‰
电 源
3/1=380V/220V
总功率

*2=11KW

液压系统压力
Pmax=16MPa
油缸技术参数:
顶升油缸
D180*d100*S300
边模油缸 D90*d50*S300
平移油缸 D100*d55*S200
边墙高度
边墙高度
图1 二衬台车构造尺寸示意图
图2 二衬台车侧视图
其次节台车主要构造
台车由行走系统、门架系统、钢模板、加固系统、液压系统、电气掌握系统、加固系统等局部组成。
行走系统
,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。架风光板厚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,以削减门架横梁的受力,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,下纵梁安装根底顶撑,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根底顶撑传至轨道及地面,在行走状态下,根底顶撑应缩回,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
,为保证模板有足够的强度,面板承受10mm,同时承受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,承受合理的加工,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,尽量削减焊接变形以及外外表凹凸等缺陷,承受过盈协作的稳定销,将相邻模板的连接板固定为一体,有效掌握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,需对台车进展加固,主要包括纵梁横撑加固、面板丝杆支撑以及根底支撑。
第三节台车安装
安装地点选择
考虑到目前施工进度,结合现场实际状况,选择左线ZDK27+100-120段,右线YDK27+90-700段做为台车拼装地段。承受洞内安装方式进展拼装。
平坦场地,铺设轨道
拼装台车地段全部杂物清走,风水管改线,场地尽量平坦,以便安装作业。洞顶依据需要打设固定锚杆,以便利吊装作业。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掌握,并用道钉固牢,钢轨承受43kg/m重轨。
安装行走轮架总成
利用起吊装置〔手拉葫芦、挖机协作〕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,假设在正确值内,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展调整、找正。并准时紧固各部螺栓,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,再将台梁承受手拉葫芦调至拱顶,然后承受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头,向两端延长,这样可削减累计误差,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,按挨次把模板靠在边墙根底上,移动台车,承受电动葫芦一块块吊装。
边模安装经调整,外表光滑、平坦、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展栏杆、踏梯和工作平台、振动器等附加的安装,完毕后检查全部紧固螺栓,进展空载试车,检查电器液压系统工作是否正常、各种动作是否敏捷准确到位,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。
第四节力学计算
计算依据
,模板面板厚度为10mm,门架面板16mm,门架腹板厚12mm,依据《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《构造力学》,对本台车进展构造检算,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:24KN/m³,砼浇筑速度:2m/h,砼入模时的温度取20℃,掺外加剂。钢材取Q235钢,重力密度:³,弹性模量为206GPa,容许抗压应力为130MPa,容许弯曲应力取381MPa〔〕。
载荷计算及力学模型的建立
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
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<,h=+>,h=+
式中:P-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=。
依据前述条件:由于:V/T=2/20=>
所以:h=+=+=
最大侧压力为:P=kγh==55KN/㎡
所以侧模受到的压力P=55+4=59KN/㎡。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:
1
重力P=γg=24KN/m³=/㎡,其中g为浇筑砼的厚度由于圆弧坡度变小,取灌注为1m/h。
由于:V/T=1/20=>
所以h=+=+=
2
侧压力为:P=kγh==/㎡,
1 2
所以顶模受到的压力P=P+P=++4=62KN/㎡。4、力学模型建立
、厚10mm的整块钢板冷弯拼接而成,依据以上计算,砼对顶模产生的压力最大,取台车最顶部2*,建立力学计算模型如以下图。
P2挤压力
P1砼自重
验算模型受力简图
荷载图
Mmax
弯矩图
单元构造受力简图
Y
X1
Y1
Y1
O
X
X1
梁单元横截面图
模板的弯曲应力
由于模板的外表每隔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的模版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。
/㎡,那么在250mm宽,××=,,=。
将整个模板等效成梁单元的空间框架构造,利用有限原理理论,取一根梁进展分析,简化后梁单元力学模型按简支梁处理,其单元构造受力简图如下图,这是由于两边有220mm高的拱板及立柱支撑,梁的截面如下图。
为计算梁的弯曲应力,就必需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,依据图示坐系,计算组合截面形心0的X\Y坐标。
依据《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*10*75+*〕/〔1200+〕=
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+*²=。
抗弯截面模数W1=Ix/〔85-〕=107369mm³抗弯截面模数W2=Ix/=³
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=*10
*²/8=*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。依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=×10³MPa:I--截面的惯性矩,I=×10-6m4
q—梁受到的均布荷载,×104Nl--梁的长度L=。
将以上各值代入:
Fmax==

依据《地下铁道工程施工及验收标准》GB50299-1999可知,砼外表平坦度要求5mm,。即模板的刚度也同样满足要求。
门架验算
门架刚度、强度依据《机械设计手册第一卷》与《构造力学》中相关公式进展计算。
a、计算模型:
F
A
F
A
45
F
F