矿山法隧道二衬台车设计.docVIP

矿山法隧道二衬台车设计 　　摘要：文章结合东莞轨道交通R2线2310标陈屋站～寮厦站区间矿山法隧道工程实例，详细介绍了二衬台车的设计及施工关键技术，对同类工程施工有一定参考意义。 　　关键词：矿山法；隧道；二衬台车；设计 　　东莞市城市快速轨道交通工程R2线【2310标】陈屋站～寮厦站矿山法区间区间东北起陈屋站、西南至寮厦站，单线全长为2144.528m。隧道采用双洞单线矿山法施工，二衬采用 C35、P12模筑钢筋砼，厚0.35m。本文主要介绍二衬全断面液体台车的设计，为类似工程提供参考。 　　1.二衬台车设计概况 　　1.1 台车长度的确定 　　根据计算得最小半径（1000m）圆曲线与10.5m直线弧弦距（矢距）H=8mm，考虑到台车净空尺寸放大5cm，现场采用10.5m长二衬台车能够满足设计及施工要求。 　　1.2 台车主要参数的确定 　　根据隧道设计衬砌断面和施工具体要求，以及根据我部砼的施工方法，制定台车具体方案如图1、2所示。台车采用电机驱动整体有轨行走，模板采用全液压操作，利用液压缸支（收）模板，机械丝杆机械固定。 　　台车基本技术参数 　　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 　　爬坡能力 3‰ 　　电 源 3/1=380V/220V 　　总功率 20.5Kw 　　行走电机5.5KW*2=11KW 油泵电机5.5KW 　　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 　　图1 二衬台车结构尺寸示意图 　　图2 二衬台车侧视图 　　2.二衬台车的主要结构 　　二衬台车由行走系统、门架系统、钢模板、加固系统、液压系统、电气控制系统、加固系统等部分组成。 　　2.1 行走系统 　　行走系统采用2台7.5KW电机驱动，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。 　　2.2 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。架体面板厚14cm。腹板厚12mm，能够保证足够强度。台车下不考虑行车，尽量??小门架横梁跨度，以减少门架横梁的受力，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，下纵梁安装基础顶撑，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基础顶撑传至轨道及地面，在行走状态下，基础顶撑应缩回，门架上部前段装有操作平台，放置液压及电气装置。 　　2.3 整体钢模面板 　　单块模板宽度为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，采用合理的加工，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，尽量减少焊接变形以及外表面凹凸等缺陷，采用过盈配合的稳定销，将相邻模板的连接板固定为一体，有效控制相邻模板的错台问题，最终保证混凝土的衬砌质量。 　　2.4 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、液压油箱及液压管路组成。 　　2.5 电气系统 　　主要由液压电机、行走电机、振动器、照明等组成。 　　2.6 加固系统 　　台车定位好之后，需对台车进行加固，主要包括纵梁横撑加固、面板丝杆支撑以及基础支撑。 　　3.二衬台车的力学计算 　　3.1 计算依据 　　本隧道台车长度为10.5m，模板面板厚度为10mm，门架面板16mm，门架腹板厚12mm，根据《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《结构力学》，对本台车进行结构检算，验证台车的力学性能能否满足要求。 　　3.2 计算参数 　　砼的重力密度为：24KN/m?，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/m?，弹性模量为206GPa，容许抗压应力为130MPa，容许弯曲应力取381MPa（1.25的提高系数）。 　　3.3 载荷计算及力学模型的建立 　　3.3.1 振动器产生的荷载 　　4.0KN/㎡或倾倒混凝土产生的冲击荷载：4.0KN/㎡，二者不同时计算。 　　3.3.2 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：