西黄庄隧道1#斜井二衬台车计算书.doc

二衬台车受力计算 一、钢模台车设计要求 1、钢模台车的制作和安装需执行《隧道衬砌模板台车设计制造标准规范》和GB50204-92《混凝土结构工程施工及验收规范》中相关要求。 2、钢模台车设计成边墙顶拱整体浇筑的台车形式，并满足施工设备 通行要求，最下部横梁距离底板砼面净高不低于4.5米。 3、对钢模台车的结构设计必须要有准确的计算，确保在重复使用过程中结 构稳定，刚度满足要求。对模板变形同样有准确的计算，最大变形值不得超过 3mm,且控制在弹性变形范围内。 4、钢模台车设计长度为10.8米。 5、钢模台车设计时，承载混凝土厚度按0.5m设计校核。 6、钢模台车面板伸缩系统采用液压传力杆，台车就位后采用丝杆承载。 7、侧模和顶模两侧设置窗口，以便泵管下料。 二、设计资料 1、钢模台车设计控制尺寸 钢模台车外形控制尺寸，依据我标段西黄庄1#斜井辅助坑道设计断面和其他的相关施工要求及技术要求确定。 2、设计衬砌厚度 钢模台车设计时，承载混凝土厚度按0.5m设计校核。 3、车下通行的施工机械的控制尺寸最大高度不低于4.5m; A)、台车轨距 7300mm. B)、浇筑段长度 浇筑段长10m。 3、钢模台车设计方案 钢模台车的设计如图所视《正视图》。该台车特点：采用全液压力收模；电机驱动行走；横向调节位移也采用液压油缸。结构合理，效果良好。 4、钢模板设计控制数据 (1)、模板：控制数据(见下表） 上部拱顶半径3.65m，角度180°，下部直墙高度2.18m。 (2)、台车结构 每两个立柱中心距为1.5m，净空高4.5m、宽4m。 (3)、台车机械设备控制数据(见下表） 项目 单位 设计控制数据 升降油缸 行程 油缸外伸最大长度 轴向承压力 mm mm tf 300 930 60 边模油缸 行程 油缸外伸最大长度 轴向承压力 轴向承拉力 mm mm tf tf 400 1080 13 20 5、钢模板设计 钢模板的作用是保持隧洞衬砌混凝土浇筑的外形及承担混凝土浇筑载荷。钢模板主要由面板、弧形板、支撑角钢、立筋板、活动铰构成，活动铰将其分成几段，利用连接螺栓合成整体。 钢模板分为顶模、左右边模及搭接模板，由于顶部受到混凝土自重、注浆孔封孔时的压力及施工载荷等载荷的作用，其受力比边部模板更大、结构要求更高。边部模板由于不受混凝土自重影响，仅受混凝土的侧压力及工作载荷等的影响， 载荷较小，因此对模板的强度分析只考虑顶模部分。 衬砌时，模板承受混凝土自重及边墙侧压力，而模板的整体强度既有孤板、 角钢、面板承受又有顶模架体与千斤顶支撑，以保证模板工作时的绝对可靠。 台车沿纵向方向看是一个圆柱壳，只不过是由多个1.5米高的圆柱壳组合而成。通过下面计算得知：模板下的架体支撑及圆弧弧板的刚度是足够的，弧板是由300mm宽10mm厚1.5m长的钢板制作。由于模板最大受力处在顶拱（注浆孔〉位置，因此，其力学模型可取最顶部1.5米长度、1.5米宽度的这部分进行受力分析与强度校核。 该部分载荷由两部分组成，一是混凝土的自重；二是注浆孔封孔时产生的压力， 但该值的取值是不确定的，它与注浆封孔时的操作有极大地关系。如果混凝土己经注满，而操作者仍然由输送泵灌注混凝土，由于输送泵的理论出口压力很大，就极有可能造成模板的变形。由于受输送管的长度及高度变化的影响，注浆孔处实际压力的大小目前没有理论及实验验证的数据可供参考。据此情况，操作者就必须及时掌握和控制灌注情况，根据操作经验判定是否已经注满，并及时停止灌浆。 ①模板受力q： 计算部分的长度为1.5米，宽度为1.5米， 设计衬砌混凝土荷载为q1 混凝土设计衬砌厚度L=0. 5m, 钢筋混凝土容重γ =2500kgf/ m3 经计算得出：q1=γ×h=2500kgf/ m3×0.5m=1250kgf/m2=1.25t/m2 注浆孔部分混凝土挤压力： 允许超挖部分的混凝土载荷q2(按允许h2=0. 2m计） q2=γ×h2=2500kgf/m3×0. 2m=500kgf/m2=0.5t/m2 局部过大超挖部分回填的混凝土荷载（不包括允许超挖部分）-q3(按允许 h3=0. 3m计计） q3=γ×h3=2500kgf/ m3×0.3m=750kgf/m2=0. 75t/m2 混凝土入仓对模板的冲击力-q4，目前，设计中采用0.2tf/ m2 钢筋混凝土容重γ=2500kgf/m3 因此，模板受力q= q1+q2+q3+q4=2.7tf/m2 ②模板所受弯曲应力 由于模板的内表面每隔250mm有一根加强角钢，因此，我们可以把它简化 成每隔250mm的梁单元来处理。将宽度为250mm的模板所受到的载荷折算成梁上的线载荷，翼板宽度取它与之相邻筋板间距的30%，即250×0.3=75mm。 根据上述模板所受的面载荷为2.7