隧道二衬台车设计(例).doc

隧道二衬台车设计(例)隧道砼衬砌模板台车方案（例）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 单独投入一台模板台车进行洞身二次衬砌，其中左洞台车长10.5m（约重72t）,右洞台车长12.0m（约重82t）。厂家制作组配件，现场安装、装饰和配套。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*4.2m 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、参考文献：机械设计手册第一卷机械工业 出版社出版。2、计算条件：按每小时浇灌2m高度的速度，每平方米承受 5T载荷的条件计算。） 2.1、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 =0。5Kgf/cm2 2。1。1、强度校核模型 根据实际结构,面板计算模型为四边固定模型 公式：as= 其中 比例系数. 当 a/b=150/25=6 取0。5 t面板厚 t=0。6 cm b角钢间隔宽度 b=25cm max 中心点最大应力 得max=0。5x(25/0。6）2x0。5=434 Kgf/cm2<=1300Kgf/cm2。合格。 2.1.2 、刚度校核 见强度校核模型 公式： bw= 式中：比例系数.由 a/b=150/25=6 取 0.0284 E-弹性模量 A3钢板E=1.96x106 kgf/cm2 max-中点法向最大位移. 得: =´´´ ´=w 中点法向位移max=0。0055cm<0。035cm. 合格。 2.2、面板角钢校核 2。2.1、计算单元 2.2 。2、强度校核 2。2。2.1、计算模型 根据实际结构，角钢计算模型为两端固定。2.2。2 。2、强度校核公式： x=L,最大弯矩在两端处 得: ´= M=23437 kgfcm 公式： = x=L/2 角钢中点弯矩 得： ´= M=11718 kgfcm 由 如图：所以，两端中点。合格2.2.2.3、刚度校核. 见强度校核模型。 公式： (中点挠度) =108.87 cm4 得 =0.077cm 中点位移 ymax=0.77mm。合格。 2。3、模板总成强度刚度校核: 强度校核：2.3.1、计算单元： q=75kgf/cm2。3。2、计算模型: 按简支梁计算。结果偏于安全。2.3.3、公式：= =210937 kgfcm 由于实际应力小于许用应力。故不用再校核刚度。2.4、门架强度校核： 2.4。1、计算单元：q=0.5Kg/m 2 F=0.5x0。5x900（模板长)x385(有效受力高度)/5（门架)=17325kgf2。4。2、计算模型: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BB 截面的抗弯能力. 2.4。3、公式：门架横梁AA截面如上图门架立柱BB截面如上图三、 主要组成部分及材料 3。1、模板部分：模板面板的材质及型号采用Q23510;模板腹板的 材质及型号采用Q23514；模板连接板的材质及型号采用Q23512；模板支撑角钢的材质及型号采用L75X50X6；模板槽钢连接梁的材质及型号采用180对扣组焊.3.2、上部台架部分：上纵梁的材质及型号采用Q23512、16的板 材组焊；连接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。 3。3、门架部分:横梁的材质及型号采用Q23510、12、16的板 材组焊;立柱的材质及型号采用Q23510、12、16的板材组焊；下纵梁的材质及型号采用Q23512的板材组焊；门架斜撑的材质及型号采用槽钢200对扣组焊及工钢200#；门架连接梁的材质及型号采用H钢250X175；门架水平及侧向剪刀架的材质及型号采用槽钢120。 3.4、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 型号采用槽钢160#组焊件。 3。5、行走系统:行走电机Y10L-6 2台,减速器ZSY200-50 2台等。 3。6、液压系统：油泵CB202S/16Mpa 1台，油泵电机Y12S4 1台，电 磁制动器MSZD1-200 1台等。 3.7、附件：侧向及顶地千斤的材质及型号采用无缝管102X6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110X6及机加工件组成；行走系统的材质及型号采用Q23512、16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,安装防护网和照明设施。 四、 钢结构加工工艺 4.1、下料、矫正和弯曲。 4。1。1、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、 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、 3、若对精密组焊件，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、 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。 4。1.2、矫正： 钢模板矫正后允许偏差： 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，无论多长最大不超过3mm。 4。1.3弯曲： 模板面板用10mm钢板冷弯成形。其容许偏差为与构件组焊后，采用和构件等弧长的样板进行检查，其任何一点间隙不大于2mm。 4.2、部件组焊 4。2。1为保证组焊后的部件尺寸要求,须： 1、 焊前进行拼装检查,复核组焊尺寸； 2、 单个零件上适当留出焊接收缩余量； 3、 组焊时为确保部件精度要求，采用了必要的台卡具； 4、 焊接时根据不同的焊接件,适当控制电流，并采用合理的焊接顺序, 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）采用结构钢焊条T42型各种焊条.焊条使用前在适当的温度下 进行烘干。 （2）焊前仔细清除焊接部位的铁锈、油污、污泥及气割熔渣，对焊接 坡口不符合要求的进行适当处理. (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 不符合要求的清除重焊。 （4）对焊后不要求回火处理的焊件，进行矫正处理，矫正处理时不得 损伤原材料和焊缝. 4.2。2、组焊矫正后,允许偏差： 4。2.2。1、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. 4.2。2.2、门架部分 1、对互换性比较多的杆件,均采用模具进行加工。2、为确保立柱、横梁、纵梁的焊接质量,防止漏焊、少焊，应严格控 制焊接顺序。 4.3、钻孔 钻孔必须有严格的工艺要求,确保钻孔精度，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、 对有互换性要求的构件，其钻孔采用样板模具进行。样板模具上的 孔采用精密划线方式划出,样板上的孔位误差不得超出下列限度： （1） 、相邻钻孔套中心间距±0。25mm； （2） 、板边钻孔套中心间距±0.35mm； （3） 、对角线钻孔套中心间距±0.3mm； 3、 钻孔光洁度：钻孔后孔面光洁度确保为25m，清除孔面的飞边和 毛刺. 4。4、试拼装 为对设计性能和加工尺寸进行检查，在钢模台车加工完毕后，即进行 试拼装。试拼装时，按使用状态装齐全部零部件、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，妥善处理. 4。4。1、模板拼装允许误差为： 1、 模板直径（任何部位）±8mm，长度±14mm。 2、 模板两端托梁内侧构成的对角线长度±15mm。 3、 模板所有接缝与模板工作窗的接缝均应密贴,允许缝隙不超过 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。 4.4.2、台车门架允许的拼装误为： 1、 门架净跨度±4mm。 2、 两端门架间距±7mm。 3、 门架立柱中心线构成的对角线误差为±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。 6、垂直油缸收缩到最低位置时的顶面应在同一水平面内。 4.5、台车组装完毕后就进入产品出厂前的综合检验。 首先，检测模板的外表面轮廓，平面度误差在5mm以内，每块模板之 间的接合缝在2mm以内，局部接合缝允许在3mm内,模板与模板之间的错台在2mm以内,局部错台允许在3mm内。 其次，检测液压系统的运转是否正常。用调压阀将系统压力调整到的 额定压力16Mpa，重复油缸的伸缩动作100次,监测各个动作油缸伸缩是否正常，是否有漏油、发热的情况.在动作时并监测模板动作时，台车各部位是否有干涉。 最后,检测电器系统的运转是否正常。将电机开启后，检测其起动电 流和运转电流是否正常，各元件的接触是否正常，运转120分钟后，电器系统是否过热。 在出厂检验的各项中,如有任何一项检测不合格台车都不允许出厂, 质检部门不得发给出厂合格证。 4.6、涂漆和编号 在钢模台车试拼装达到设计要求后，再进行除锈、涂（喷）漆、编号。 涂漆前，先行除锈，清除焊渣、污垢，在干燥的情况下涂漆。 4.6。1、涂漆： 1、 与混凝土直接接触的模板表面涂清漆一遍。 2、 不与混凝土直接接触的模板内表面，以及幅板、纵梁上部台架等先 涂一层防锈漆，待干后再涂一遍红色油漆。 3、 门架的横梁、立柱、纵梁等先涂一层防锈漆,待干后再涂一遍红色 油漆。 4、 台车的楼梯，走道,平台，脚手架等只涂一遍防锈漆。 5、 油缸涂蓝漆。 6、 行走机构先涂一层防锈漆，待干后再涂一遍黑色油漆。 4.6。2、编号： 为便于零部件的识别,保证现场顺利组装，加快现场组装速度，台车 主要零部件在试拼装后进行编号。编号采用深蓝色油漆在零部件的醒目位置,整齐、有规律、美观、清楚。 五、质量检验 1、各部件连接牢靠，无松动； 2、钢模板横向不平整度在1m范围内不超过1mm，外表面轮廓，平面 度误差在5mm以内； 3、模板间接缝在2mm以内，局部结合缝允许在3mm以内，错台在 2mm以内，局部允许在3mm以内； 4、液压压力到额定压力16Mpa,重复油缸伸缩动作，油缸伸缩正常， 无漏油、发热现象,且对台车各部位无干涉; 5、电机开启后,启动电流和运转电流正常，各元件接触正常，运转 120min后，电器系统无过热; 6、行走自如,无阻滞.