二衬仰拱栈桥的设计与受力计算.doc

隧道施工采用无轨运输，仰拱超前衬砌，二衬施工采用一次全幅灌注方式，一次灌注长度 m。为解决仰拱施工与开挖运输作业面的干扰，采用仰拱栈桥来保证仰拱施工时运输道路的通畅。 仰拱栈桥设计 行走车辆的情况 在衬砌前，通过仰拱栈桥的主要施工机械、车辆为装载机、自卸汽车挖掘机等，其自重、宽度等基本参数见表1。 主要施工机械车辆状况 空载重量 (t) 重载重量 (t) 行走宽度 (mm) 轮胎宽度 (cm) 轮距净宽 (mm) 小松装载机 16.36 21.36 2780 59.69 2160 红岩金刚自卸车 12.5 40 2500 28.32 1860 砼运输车 13.35 25 2498 28.32 1860 Pc220挖掘机 23.1 25 2980 荷载的确定 根据表，以自卸汽车重载时作为仰拱栈桥的验算荷载，其前桥重量t，后桥重量为 t。 宽度及每片梁的工字钢数量 仰拱栈桥的单片宽度m，中心距离2．15 m为达到仰拱栈桥的宽度，考虑每片梁采用组工字钢组成，工字钢的间距为cm,总宽为1.25m。 仰拱栈桥长度 根据单根工字钢的长度为12m，确定仰拱栈桥的长度为m，计划每次捡底m，每段的搭接长度。 最不利荷载 当自卸汽车的后轮位于过轨梁中间时，为最不利荷载，两个后轮的间距为mm，重t的荷载作用在单片梁上，梁的长度为m。 受力验算 单片梁的最大弯矩 P1=6000x9.8=58.8KN P2=7000x9.8=68.6KN 选取工字钢为I32a,其每延米重量为52.7kg/m,即q=0.52KN/m,其受力示意图为： 由汽车荷载产生的跨中最大弯矩为： M汽=293.511KN.m 由工字钢自重产生的最大弯矩为： M重=ql2/8=5.265KN.m 单片梁跨中最大弯矩为: Mmax= M汽+ M重=293.511+5.265=298.776 KN.m 工字钢的安全系数 根据最大弯矩得出工钢最大应力，即：σ=Mmax／Wx，Wx为工钢截面模量，Wx=692cm3?，5根工字钢的最大应力为： σ=Mmax／Wx 工字钢的材料为Q235，其抗拉强度为215MPa,可知工字钢的最大应力小于其抗拉强度，安全系数为2.5，服合要求。 工字钢的确定 片工字钢，安全系数。 仰拱栈桥加工 每幅仰拱栈桥由两片梁板组成，每片梁板由根工字钢焊接而成，梁长 m，工字钢间距 cm，设组中间连接，间距m，每两根工字钢中间用工字钢焊接联接成一个整体。梁板上m的Φ22钢筋。具体加工见图l。 仰拱栈桥数量确定 　　测定混凝土的养护时间为d能达到行车要求，仰拱施工作业循环时间为2 d，每循环施工 m，每幅仰拱栈桥月进尺m。掌子面开挖平均月进尺m，要仰拱施工与掌子面开挖进度相匹配，需幅(片)仰拱栈桥才能满足要求。 仰拱栈桥梁板断面图 仰拱栈桥梁