隧道开挖作业台车计算书.docx

第 第 PAGE 1 页 共 NUMPAGES 8 页 隧道开挖作业台车计算书 （1）工程概括 隧道开挖采用装载机拖动行走简易台车，该台车制作简单、使用灵活方便、刚度大、炮眼位置及方向容易控制，并且可以同时满足30台以上YT-28风动凿岩机同时作业。 （2）制作过程 主要组成部分：工字钢门架、侧翼“翅膀”、底纵梁、钢筋网片、伸缩钢管、风水管道系统、牵引钢丝绳等组成。简易开挖台车正视见图11.2-1，简易开挖台车侧视见图11.2-2。 图11.2-1 简易开挖台车正视图 图11.2-2 简易开挖台车侧视图 ①工字钢门架 门架采用不同规格的型钢用焊接而成的门字型台车,共3排,排与排间距2.0m,采用18号工字钢作立柱, 18号工字钢作纵梁, 18号工字钢作横梁,采用14工字钢与16工字钢作斜撑,采用门架立柱外侧面采用［12.6槽钢水平横向加固。 ②侧翼“翅膀” 由1.0m长的两根18号工字钢作为2架、由1.5m长的两根18号工字钢作为2架，分别再配以斜撑。 ③底纵梁 有两根7.0m长的18号工字钢并焊作为纵梁。 ④钢筋网片 由5根长6.0m(间距为1.8m)的10槽钢纵向搭接在横梁上作为纵向链接和工作平台的骨架，在纵向和横向上分别用间排距12cm的Φ12的螺纹钢筋网片铺设。 （3）工作原理 由装载机前斗挂拉台车上的钢丝绳，通过装载机前后移动牵引台车前后行走，台车到达掌子面后，使用伸缩钢管和钢筋网片使整个工作平台与掌子面围岩相接，工人利用台车上的照明和风水管系统可以较快的作好开挖前准备并开始凿岩作业。 （4）工作程序 装载机就位→挂牢钢丝绳→牵引行走→台车就位→测量放样→调整伸缩钢管→钻工就位→开始钻孔作业 （5）注意要点 ①保证焊接质量。 ②保证车辆通行净空。 ③行走轮车轴定期维护防止生锈。 ④爆破时台车远离掌子面60米以上距离。 （6）门架横梁检算 顶部钢管每区格面积S1=1.8×2.0=3.6m2,人、小型机具、材料等荷载按2.5KN/m2计算，每根立杆承受的荷载为F1=3.6×2.5=9KN 。门架横梁受力可简化为受集中荷载的三跨等跨连续梁计算,跨度取最大值L=3.6m,集中力为每根立杆承受的荷载F1=9KN。 ①抗弯强度检算 A最大弯矩 Mmax=KMFL，KM—弯矩系数,查表得0.311 即得出Mmax=0.311×9×1.73=4.84KN.m B横梁截面强度 σ=Mmax/W=4.84×106/(237×103)=19.82N/mm2＜[f]=215N/mm2,抗弯强度满足要求！ (7)抗剪强度检算 ①最大剪力 Vmax=KvF,查表得Kv=1.311 即Vmax=KvF=1.311×9=11.8KN ②横梁截面抗剪强度 τ=Vmax×Sx/(Ix×tw)=11.8×103×136.1×103/(2370×104×7)=9.68N/mm2＜[fv]=125N/mm2,抗剪强度满足要求！ ③挠度变形检算 ω=KWF9Ls/(100×E×Ix),查表得KW =2.716 即ω=2.716×9×1.733/(100 2.06×108×2370×10-8)=0.258mm ω=0.258mm＜[ω]=L/400=3600/400=9mm,L—跨度；受力挠度变形满足要求！ ④横梁稳定性检算 横梁长细比λ=h/ix=(4.432+1.2×2)/8.15×10-2=84,查表得φ=0.661,N=ψ×A× f,即f=N/(ψ×A)=F1/(ψ×A)9×103/(0.661×35.5×100)=3.1N/mm2＜[f]=215N /mm2,门架横梁稳定性满足要求！ (8)门架立柱及斜撑受力检算 顶部钢管每区格面积S1=1.8×2.0= 3.6m2 钢管架总重F2=20.6KN。 横梁重F3=(6.8×27.9×6×9.8/1000)×1.2=11.2KN×1.2=13.44KN 纵梁重F4=(12×27.9×2×9.8/1000)×1.2=6.6KN×1.2=7.92K N 每根立柱承受的力F4=(S1×6.357×6.6+F2+F3+F4)/(3×3) F4=(3.6×6.357×6.6+20.6+13.44+7.92)/(3×3)=39.16KN 斜撑受的力F5=39.16/cos25o=39.3KN （9）工14工钢斜撑稳定性检算 立柱长细比λ=uL/ix,u=1,L1=2.73m λ=1×2.73/(5.76×10-2)=47,查表得φ=0.924,N=×A×f, 即f=F5/(ψ×A)= 39.3×103/(0.924×21.5×100)=20.37N/mm2＜[f]=215N/mm2,稳定性满足要