隧道二衬台车设计(例)

隧道砼衬砌模板台车方案（例）

一、总体

**隧道左洞长448m，右洞长480m，根据工程实际和既有资源，每洞单独投入一台模板台车进行洞身二次衬砌，其中左洞台车长10.5m（约重72t），右洞台车长12.0m（约重82t）。厂家制作组配件，现场安装、装饰和配套。台车为全液压脱（立）模，电动减速机自动行走，由模板部分、台架部分、液压和行走系统四部分组成。型号规格及主要技术参数：

台车通过净空尺寸：6*4.2m

台车行走速度：10m/min（坡度小于5%）

单边脱模量：100mm

水平调整量：+100mm

系统压力：160kg/cm2

油缸最大行程：（竖向、侧向）300mm 详见附图。

二、强度刚度验核（1、参考文献：《机械设计手册第一卷》机械工业出版社出版。2、计算条件：按每小时浇灌2m高度的速度，每平方米承受5T载荷的条件计算。）

2.1、面板校核(每块模板宽1500mm，纵向加强角钢间隔250mm)

计算单元图：

其中：q—砼对面板的均布载荷q =0.5Kgf/cm2

2.1.1、强度校核模型根据实际结构，面板计算模型为四边固定模型

公式：

其中α——比例系数。当a/b=150/25=6 α取0.5

t——面板厚t=0.6 cm

b——角钢间隔宽度b=25cm

σmax——中心点最大应力

得σmax=0.5x(25/0.6)^2x0.5=434 Kgf/cm2<[σ]=1300Kgf/cm2。合格。

2.1.2 、刚度校核见强度校核模型

公式：

式中：β——比例系数。由a/b=150/25=6 β取0.0284

E——弹性模量A3钢板E=1.96x106 kgf/cm2

ωmax——中点法向最大位移。

得：

中点法向位移ωmax=0.0055cm<0.035cm。合格。

2.2、面板角钢校核

2.2.1、计算单元

2.2 .2、强度校核

2.2.2.1、计算模型

根据实际结构，角钢计算模型为两端固定。

2.2.2 .2、强度校核

公式：[x=L，最大弯矩在两端处]

得：M=23437 kgfcm

公式：[x=L/2 角钢中点弯矩]

得：M=11718 kgfcm

由如图：

所以，两端

中点。合格2.2.2.3、刚度校核。

见强度校核模型。

公式：（中点挠度）

=108.87 cm4

得=0.077cm

中点位移ymax=0.77mm。合格。

2.3、模板总成强度刚度校核：

强度校核：

2.3.1、计算单元：

q=75kgf/cm

2.3.2、计算模型：

按简支梁计算。结果偏于安全。

2.3.3、公式：

=210937 kgfcm

由于实际应力小于许用应力。故不用再校核刚度。

2.4、门架强度校核：

2.4.1、计算单元：

q=0.5Kg/m 2 F=0.5x0.5x900(模板长)x385(有效受力高度)/5(门架)=17325kgf

2.4.2、计算模型：

门架中。A-A截面（正中间）为门架整体抗弯受力的最大集中点，故只校核A截面抗弯能力。B-B截面为门架立柱的抗弯受力的最大集中点，故还需要校核B —B 截面的抗弯能力。

2.4.3、公式：

门架横梁A-A截面如上图

门架立柱B—B截面如上图

三、主要组成部分及材料

3.1、模板部分：模板面板的材质及型号采用Q235δ10；模板腹板的材质及型号采用Q235δ14；模板连接板的材质及型号采用Q235δ12；模板支撑角钢的材质及型号采用L75X50X6；模板槽钢连接梁的材质及型号采用[180#对扣组焊。

3.2、上部台架部分：上纵梁的材质及型号采用Q235δ12、δ16的板材组焊；连接横梁的材质及型号采用H钢250X175；立柱的材质及型号采用槽钢200#、工钢200#；横撑的材质及型号采用槽钢160#。

3.3、门架部分：横梁的材质及型号采用Q235δ10、δ12、δ16的板材组焊；立柱的材质及型号采用Q235δ10、δ12、δ16的板材组焊；下纵梁的材质及型号采用Q235δ12的板材组焊；门架斜撑的材质及型号采用槽钢200#对扣组焊及工钢200#；门架连接梁的材质及型号采用H钢250X175；门架水平及侧向剪刀架的材质及型号采用槽钢120#。

3.4、平移机架：平移小车以组焊件及机加工件组成；平移架的材质及型号采用槽钢160#组焊件。

3.5、行走系统：行走电机Y10L-6 2台，减速器ZSY200-50 2台等。

3.6、液压系统：油泵CB202S/16Mpa 1台，油泵电机Y12S4 1台，电磁制动器MSZD1-200 1台等。

3.7、附件：侧向及顶地千斤的材质及型号采用无缝管φ102X6及机加工件组成；顶升及基础千斤的材质及型号采用无缝管φ110X6及机加工件组成；行走系统的材质及型号采用Q235δ12、δ16的板材组焊；使用过程中增加附着式振捣器、楼梯和木板通道，安装防护网和照明设施。

四、钢结构加工工艺

4.1、下料、矫正和弯曲。

4.1.1、下料：

1、≤10mm厚的钢板均采用剪板机进行剪切，剪切后用手砂轮对板边毛刺进行修整。

2、2、＞10mm厚的钢板，采用自动气割机切割，切割后用手砂轮对板边毛刺进行修整。

3、3、若对精密组焊件，切割后仍不能达到组焊精度，则需刨边，焊接坡口用气割或刨边成形。

4、4、容许偏差：钢板长度及宽度的偏差不超过2mm，型钢长度偏差不超过2mm。

4.1.2、矫正：

钢模板矫正后允许偏差：

1、钢模板横向不平整度在1m范围内不超过1mm。

2、型钢不直度在1m范围内不超过1mm，无论多长最大不超过3mm。

4.1.3弯曲：

模板面板用10mm钢板冷弯成形。其容许偏差为与构件组焊后，采用和构件等弧长的样板进行检查，其任何一点间隙不大于2mm。

4.2、部件组焊

4.2.1为保证组焊后的部件尺寸要求，须：

1、焊前进行拼装检查，复核组焊尺寸；

2、单个零件上适当留出焊接收缩余量；

3、组焊时为确保部件精度要求，采用了必要的台卡具；

4、焊接时根据不同的焊接件，适当控制电流，并采用合理的焊接顺序，尽量减少焊接变形；

5、必要时，进行组焊实验，调整焊接工艺，修整卡具，然后进行正式组焊。

6、模板和门架各部件中，除不连续焊和缀板焊接外，均为主要受力焊缝，必须保证焊缝尺寸及焊接质量，为此：

（1）采用结构钢焊条T42型各种焊条。焊条使用前在适当的温度下进行烘干。（2）焊前仔细清除焊接部位的铁锈、油污、污泥及气割熔渣，对焊接坡口不符合要求的进行适当处理。

（3）对焊接缝和模板拼接出的贴角焊缝必须有一定深度的熔透性，对不符合要求的清除重焊。

（4）对焊后不要求回火处理的焊件，进行矫正处理，矫正处理时不得损伤原材料和焊缝。