隧道二襯臺車主要用于中長隧道施工中,對施工進度、砼表面質量要求較高。此類襯砌臺車設計為整體鋼模板、液壓油缸脫立模,施工中靠絲桿千斤支撐,電動減速機自動行走或油缸步進式自動行走,全部采用砼輸送泵車灌注。大部分襯砌臺車為該類臺車。設計該類襯砌臺車時,在滿足通過凈空要求的情況下,應考慮門架內側斜支撐下部安裝位置,盡可能靠近立柱下部,使之受力好。門架橫梁應足夠高,常規鐵路隧道不小于400mm,公路隧道不小于5500mm。模板端面與門架間的調整小距離不小于250mm,否則將造成前后襯砌段搭接困難。
隧道二襯臺車采用液壓傳動,使臺車架結構簡化,重量減輕,同時也提高了結構的靈活性和多樣性,經各種臺車架結構方案的分析比較、強度計算、優化選擇9m四門架12m主門架結構方案,其結構重量比機械式減輕40%以上,制作成本降低25%以上。
公路隧道工程的施工工序一般分為鉆爆法臺階施工,噴混凝土初期支護,仰拱施工和回填,二次襯砌施工。加強頂拱回填灌漿施工。施工期間需要設置工作平臺有鉆爆臺車、鋪掛臺車、二襯臺車等。需要設置過渡棧橋。按照洞內的風、水、電布置情況。
為保證頂拱模板的剛度和強度,上部臺架設計成網架式桿件結構,使之受力好,模板不會在襯砌過程中變形移位。在整個臺車中薄弱的環節是下模板和下模支撐斜桿,因此在設計下模板時應充分計算下模的受力大小,盡可能加寬弧板寬度和厚度,支撐斜桿必須通過壓桿穩定計算,保證斜桿有足夠的剛度和強度,不至于在使用中發生變形彎曲,導致跑模。在計算過程中應充分考慮砼的襯砌厚度、坍落度、灌注速度、骨料大小以及是否為鋼筋砼等因素的影響。下模拱腳頂地絲桿千斤是主要受力件,整個模板在襯砌圓心中線以下時,靠它支撐,因此在設計時應考慮其結構形式和剛度大小。在使用中,該千斤必須牢牢頂緊于地面,不允許有松動現象,如有必要,可用其它件進行加固,作為支撐,防止跑模和臺車向下移位。應注意的是,作為臺車縱向定位的卡軌器和基礎絲桿千斤必須擰緊、卡牢和頂牢鋼軌,特別是在坡道上襯砌時更應注意。該類襯砌臺車主要用于大跨度隧道和地下洞室施工。如果采用傳統式全液壓襯砌臺車,則門架設計難以滿足使用要求,造成門架變形損壞,首先是門架橫梁扭曲變形,終導致跑模。如果加高橫梁,加大立拄、下縱梁、端面斜支撐截面,則造成不必要的浪費,而采用網架式襯砌臺車可克服以上困難。由于該類襯砌臺車為大跨度施工,設計時應考慮其可操作性,其工作梯和工作走道應能方便到達每一個工作位置 。
隧道二襯臺車可采用液壓式和機械式。經分析比較液壓式對臺車架剛性要求低,結構型式靈活,重量輕,加工要求和施工中鋪設軌道的標高要求低,使用方便,但對液壓缸自鎖性要求高,襯砌中液壓缸不允許回縮。機械式則相反,由于一個電動機要驅動數個絲杠傳動,對各傳動軸同軸度要求高,且臺車架必須有較大的剛度,結構尺寸準確,因結構較重、加工要求高,而且因絲杠是同步動作(不象液壓傳動,各液壓缸可同步,也可單動作)因此當軌道標高誤差(各點不在同標高)較大時,將直接影響模板位置,從而影響襯砌質量。經分析比較選用液壓傳動方案,對液壓缸采取液壓鎖和平衡閥等措施,使液壓缸自鎖;同時配套采用絲杠機構進行機械鎖定,并加強模板的支承,保證了模板在襯砌時不回縮,不變形。實踐襯砌臺車采用液壓式較合理,是發展方向。
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