2011注冊建筑師復(fù)習(xí)資料：襯砌臺車

　　隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，交通能源仍是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的三大薄弱環(huán)節(jié)之一，鐵路(城市地鐵)、公路等基礎(chǔ)建設(shè)項目，是目前我國基本建設(shè)的重點。石太高速，莘松、濟青高速公路，滬寧及浙江杭甬、山西等多條公路隧道工程;秦嶺鐵路、西南線丹鳳段及在建的青藏鐵路，隧道工程數(shù)不勝數(shù)。建設(shè)單位對隧道施工質(zhì)量的要求越來越高，長大隧道、甚至幾百米的隧道也要求用整體鋼模襯砌臺車襯砌。

　　目前，隧道襯砌施工由過去的手工操作走向綜合機械化，提高隧道襯砌質(zhì)量和工作效率是施工的最大需要。臺車是鐵路、公路隧道混凝土襯砌一次成型設(shè)備，根據(jù)用戶提供的隧道斷面設(shè)計制造，能保證邊開挖、邊襯砌，其門架凈空高度和寬度能保證有軌和無軌運輸車輛通行;整機行走采用電機—機械驅(qū)動;模板采用全液壓操縱，利用液壓缸支(收)模機械鎖定;在臺車架上部和模板之間留有空間供安裝隧道通風管道用;對于有瓦斯的隧道襯砌，產(chǎn)品電氣系統(tǒng)按照瓦斯隧道防爆規(guī)范要求進行設(shè)計和安裝，確保使用安全。

　　太原路橋機械廠研制制作的鐵路、公路襯砌臺車在許多隧道工程中得到了推廣運用。

　　1、襯砌臺車　

　1.1研制過程

　　贛龍鐵路隧道全長兩千多米，且有溶洞、泥巖、地下水等，地質(zhì)條件差且復(fù)雜，太原路橋機械廠在進行廣泛的市場調(diào)研基礎(chǔ)上成立了“隧道襯砌臺車研制小組”，邀請有關(guān)工程單位的老師指導(dǎo)。在完成初步鐵路隧道襯砌臺車的圖紙和技術(shù)文件設(shè)計計算的基礎(chǔ)上，根據(jù)施工單位提供的隧道斷面圖和施工要求及隧道襯砌臺車的發(fā)展動向、進行優(yōu)選比較、得到用戶的認可后，組織設(shè)計和產(chǎn)品試制。為確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，重要結(jié)構(gòu)嚴控工裝模具。經(jīng)過應(yīng)用，表明產(chǎn)品性能良好、結(jié)構(gòu)合理、襯砌質(zhì)量好。后經(jīng)反復(fù)改進和完善，產(chǎn)品已經(jīng)定型。

　　1.2鋼模襯砌臺車的關(guān)鍵技術(shù)

　　1.2.1臺車結(jié)構(gòu)型式

　　可采用液壓式和機械式。經(jīng)分析比較液壓式對臺車架剛性要求低，結(jié)構(gòu)型式靈活，重量輕，加工要求和施工中鋪設(shè)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(qū)動數(shù)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(jié)構(gòu)尺寸準確，因結(jié)構(gòu)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，也可單獨動作)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(zhì)量。經(jīng)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(gòu)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。實踐證明襯砌臺車采用液壓式較合理，是發(fā)展方向。

　　1.2.2臺車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化

　　臺車采用液壓傳動，使臺車架結(jié)構(gòu)簡化，重量減輕，同時也提高了結(jié)構(gòu)的靈活性和多樣性，經(jīng)各種臺車架結(jié)構(gòu)方案的分析比較、強度計算、優(yōu)化選擇9m四門架12m主門架結(jié)構(gòu)方案，其結(jié)構(gòu)重量比機械式減輕40%以上，制作成本降低25%以上。

　　1.2.3鋼模

　　鋼模是臺車的工作裝置，其外表質(zhì)量和外形尺寸精度直接決定混凝土襯砌質(zhì)量，同時，又是加工難度最大的部件，制定了合理的加工、焊接工藝，設(shè)計并加工專用拼裝焊接胎模，以保證整體外形尺寸的準確度，盡量減少焊接變形，保證外表面光滑，無凹凸等缺陷。為控制相鄰模板的錯臺，采用過盈配合的穩(wěn)定銷將相鄰模板的連接板固定為一體，有效控制了由于螺栓孔的間隙造成的相鄰模板的錯臺問題。成功地解決了上述難題后，保證了砼襯砌質(zhì)量。

　　1.2.4支承位置的確定

　　襯砌混凝土的全部質(zhì)量經(jīng)臺車鋼模傳給支承機構(gòu)，再傳給門架。襯砌混凝土呈固液狀態(tài)，對頂部、側(cè)向產(chǎn)生較大的垂直壓力和側(cè)向壓力，同時產(chǎn)生較大的浮力，當上浮力超過垂直壓力和臺車的自重時，臺車將呈上浮狀態(tài)，將不能正常工作。為解決此項技術(shù)難題，經(jīng)仔細計算、優(yōu)化設(shè)計、合理選擇各支承位置。即在門架內(nèi)側(cè)的下縱梁與地面進行支承，避免側(cè)壓力使門架立柱內(nèi)收，且在門架外側(cè)與側(cè)?？v梁處有數(shù)道水平支承，在門架上橫梁與上縱梁處采用數(shù)道垂直支承(兩端門架橫處布置有頂部液壓缸，中為垂直支承絲杠)，在臺車縱向成均布狀。液壓缸采用液壓鎖鎖定，同時采用支承絲杠進行機械鎖定，保證了襯砌施工中液壓缸不回縮，模板不變形。

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