2019砌衬台车计算书.doc
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4、高速公路泉州段A8标项目部二0一二年七月砌衬台车计算书一、 台车简介大丘林2#隧道设计为上下行分离的四车道分离式隧道,设计时速为80Km/h,隧道处在圆曲线上,右线平曲线半径2700m,左线平曲线半径2850m。根据福建省莆田至永定(闽粤界)高速公路永春至永定泉州段二阶段施工图第二册设计说明(当高速公路设计时速为80km/h)平曲线半径2500米时不设置超高,故本隧道所在平曲线段内无超高,路面横坡为2%,隧道净空为(宽高)10.255.0m。我部根据隧道实际情况,决定采用10.5m长的台车进行二衬作业。我部和台车厂家(福州顺隆机械有限公司)根据隧道设计断面图和施工要求提出了具体方案(具体见台车
5、设计图)。此台车能保证边开挖边衬砌,门架净空高度和宽度能保证车辆通行;整机行走采用电机机械驱动;模板采用全液压操纵,利用液压缸支(收)模机械锁定。在重要的钢结构方面,采用专用工具装模,确保产品加工质量,产品性能良好、结构合理、衬砌质量高。二、台车的主要技术参数(整机外形尺寸见台车设计图)(1)台车模板面板厚度:10mm(2)台车重量及每延米重量:73.82吨,7.03吨/m(3)台车类型:液压自行式(4)台车运行速度:8m/min(5)驱动电机功率:2X9.5KW(6)液压电机功率:1X5.5KW,工作压力16MPa(7)顶升油缸工作行程:400mm(8)侧向油缸工作行程:350mm(9)平移
6、油缸工作行程:150mm(10)一次衬砌长度:10.5m(11)行走方式:轨道自行式三、主要结构及简述 台车由行走机构、台车门架、钢模板、钢模板垂直升降和侧向伸缩机构、液压系统、电气控制系统6部分组成。(1)行走机构 行走机构由主动、被动两部分组成,共四套装置,分别安装于台车架两端的门架立柱下端,整机行走由两套主动行走机构完成,行走传动机构带有液压推杆制动器,以保证整机在坡道上仍能安全刹车。采用宽大行走轮,配32316轴承、20A链条、WX-6减速机以保证台车使用安全,避免了跳轨、变形、断链打滑等对衬砌施工的影响。(2)台车门架 台车门架设计共5榀,由门架横梁、上下纵梁、门架立柱、连接梁、剪刀
7、架等部件组成。门架立柱采用三角立柱结构,这样不仅加强立柱的强度阻止立柱向内弯曲,还加强立柱与门架横梁的接触面,减小门架横梁跨度,极大的减少了门架横梁的受力。门架的各个部件通过螺栓联为一体,两门架支撑于行走轮架上,中门架下端装有基础千斤,衬砌施工时,混凝土载荷通过模板传递到5个门架上,并分别通过行走轮和基础千斤传至轨道地面。在行走状态下,螺杆应缩回,门架上部前段装有操作平台,放置液压及电气装置。(3)模板 模板宽度为1.5M,为保证模板有足够的强度,面板采用10mm,同时采用6.3#槽钢加强,间距300mm,并在每件模板里增加加强立板来保证强度,小曲墙一次成型,保证了降低衬砌劳动强度和提高工作效
8、率和衬砌美观。在制作中为保证模板外表质量和外形尺寸精度高、采用合理的加工、焊接工艺,设计并加工专用拼装焊接胎模,有效保证整体外形尺寸的准确度,焊接变形小,外表面光滑,无凹凸等缺陷。采用过盈配合的稳定销将相邻模板的连接板固定为一体,有效控制了相邻模板的错台问题,能保证混凝土衬砌质量。(4)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、油箱及管路组成,其功用是快捷、方便的完成收(支)模,即顶模升降和支撑侧模。四、台车在工程衬砌所能达到的效果:(1)当隧道开挖偏离中心时,可通过台车的模板调整机构达到调中,能够满足设计和施工要求。(2)台车由足够的强度和刚度,在液压缸和支撑丝杆的联
9、合作用下,能抵抗混凝土强大的垂直和侧向压力,台车不发生变形,由于各支点设计布局合理,有效的利用了台车自身的重量和混凝土重量的压力,保证了台车浇注混凝土时克服混凝土的上浮作用。(3)工作窗口布局合理,使台车便于涂抹脱模剂,方便两侧浇注混凝土和振捣作业,顶部设有注料口,注入混凝土方便,减轻了施工人员的劳动强度。(4)每片钢模接缝严实,混凝土密实,无蜂窝、斑点、错台现象发生,表面光滑、平整、美观。五、隧道台车力学计算 (一)、计算依据长度为10.5m,模板面板厚度为10mm,门架采用400400mm,门架腹板厚12mm。本计算书针对台车的主要受力构件的强度和刚度进行检算,以验证台车的力学性能能否满足
10、要求。本文主要根据路桥施工计算手册与结构力学,借助结构力学求解器来对本台车进行结构检算。1.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:78.5kN/m3;弹性模量为206Gpa,容许拉压应力为140Mpa,容许弯曲应力取181Mpa(1.25的提高系数)。有部分零件为45#钢,容许拉压应力为210Mpa。2.计算载荷1)振动器产生的荷载:4.0kN/m2;或倾倒混凝土产生的冲击荷载:4.0kN/m2;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=kh 当v/T0.035时
11、,h=1.53+3.8v/T;式中:P-新浇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(); -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=1.0,掺缓凝剂作用的外加剂时k=1.2;根据前述已知条件:因为:v/T=2/20=0.10.035,所以 h=1.53+3.8v/T=1.53+3.80.1=1.91m最大测压力为:P=kh =1.2241.91=55kN/m2;检算强度时载荷设计值为:pa=1.250+1.44.0= 65.6kN/m2;3)砼对顶模产生的压力砼对顶模产生的压力由
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