隧道襯砌臺車是隧道施工過程二次襯砌中必須使用的設備,用于對隧道內壁的砼襯砌施工。砼襯砌臺車是隧道施工過程中二次襯砌的非標產品,主要有簡易襯砌臺車、全液壓自動行走襯砌臺車和網架式襯砌臺車。全液壓襯砌臺車又可分為邊頂拱式、全圓針梁式、底模針梁式、全圓穿行式等。在水工隧道和橋梁施工中還普遍用到提升滑模、頂升滑模和翻模等。
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。
網架式襯砌臺車在結構上與傳統襯砌臺車相比作了較大改動。傳統襯砌臺車在施工車門架是受力件,它受的側壓力較大,隨門架的剛度大小產生不等變形,且不宜在有較大橫坡和縱坡的隧道內直接工作,對工作環境要求較高,否則將造成臺車整體變形和損壞。而網架式襯砌臺車門架在施工中為不受力件,其模板的支撐件為邊模拱腳的頂地絲桿千斤,門架只在脫立模、行走過程中才受力,且所受之力垂直向下,沒有側壓力,只需按臺車自重設計門架足夠的剛度就不會變形。在有坡道的隧道中施工或行走時,不論是橫坡還是縱坡,都可以通過門架下部的頂升油缸進行高度調節,使臺車整體處于水平狀態,臺車整體不存在前傾力和側傾力,保證了臺車的整體平穩性。因臺車取消了支撐用的絲桿千斤,臺車定位簡單,能非常快地調整到襯砌幾何位置,節約了大量的人力物力,提高了工效,縮短了工作循環周期,相應地節約了工程成本。
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