自制钢模台车在四川凤仪航电库区防护工程小型隧洞中的应用.doc

自制钢模台车在四川凤仪航电库区防护工程小型隧洞中的应用 摘要：为满足隧洞施工在工期进度内完成，且发生的成本在预算范围内，简要论述制钢模台车在水利水电工程的小型隧洞中的具体设计步骤，可供水利水电工程中的类似小型隧洞参考和借鉴。 关键词：自制 钢模台车 隧洞 中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）08-01-01 1、概述 本条隧洞位于江陵坝工区，隧洞全长701.072m，隧洞进出口段分别有6m长渐变段，渐变段顶拱由方变圆，采用渐变形式。类围岩开挖尺寸：3.6m4.61m，底宽3.6m，侧墙高3.4m，顶拱为120度的圆弧，类围岩开挖尺寸：3.8m4.81m，底宽3.8m，侧墙高3.5m，顶拱为120度的圆弧. 根据设计图纸要求，排水隧洞混凝土衬砌施工按12m进行分仓，每仓混凝土浇筑成一整体，我部决定采用特制钢模台车进行洞内混凝土衬砌施工，洞内混凝土浇筑分三层浇筑，首先进行底板混凝土浇筑，其次进行边墙混凝土浇筑，最后进行顶拱混凝土浇筑，底板混凝土施工采用组合钢模板，边墙及顶拱混凝土浇筑采用钢模台车，边墙及顶拱施工台车分别制作，考虑工期要求紧、节约成本等因素，将制作两套钢模台车（2套边墙、2套顶拱）进行施工，混凝土衬砌施工顺序由隧洞中间段分别向进、出口进行浇筑。 2、钢模台车制作 2.1钢模台车制作工序流程 清理平整场地采购材料技术交底下料焊接验收投入使用。 2.2钢模台车制作工艺 本台车主要采用Q235普通碳素钢材制作，特殊部件由车床加工而成，主要钢材类型有：槽钢、工字钢、角钢、钢板等。 2.2.1台车车体制作 2.2.1.1台车净高310cm，净宽280cm，台车车体外框及立柱由18a槽钢焊接而成，立柱与立柱之间用10槽钢作为斜支撑加强。 单节车体全长600cm，设7根立柱，两端头第一空立柱中心间距为82cm，其余为100cm。边墙台车在中部5跟立柱的中间位置设I14工字钢加强。顶拱台车在中部位置设50mm钢管设倒“V”型支撑加强， 斜支撑有2种，分别为宽82cm排距和宽100cm排距间的斜支撑。 车体外框底部结构：边墙与顶拱台车通用，布置3根18a槽钢。 车体外框顶部布置：考虑到顶拱台车要支撑顶拱模板，故边墙与顶拱台车分别用2种不同的设计，边墙台车顶部设计跟底部一样（无车轮垫板），顶拱台车布置4根I14工字钢。 2.2.1.2车轮制作 6m长的车体，设6个车轮，每侧各3个，车轮属于特殊部件，需到车床加工厂进行加工。 2.1.2.3垫板 在车体相对应位置，焊接10mm厚的车轮垫板，车轮由20mm厚钢板焊接固定在垫板上，台车4角处在垫板上，为了更好的受力，在车体内侧夹角处，设2处10cm竖向垫板以作加强。 2.1.2.4牵引装置 在台车前进方向的外框底部槽钢上，设牵引装置。 牵引装置安装前，先在槽钢内槽焊制I10工字钢作为此处的加强，放置在工作过程中，因工作疲劳而使槽钢变形。 牵引装置由垫板和吊点组成，垫板为（长宽）2118cm的10mm厚钢板，吊点为28mm圆钢。 根据力学原理，牵引器设置在车体底部横向槽钢的1/3和2/3处。 牵引器由U型卡和钢丝绳固定到卷扬的绳索上，工作时由卷扬带动车体前进。 2.2.2、边模制作 边模的面板材料为3mm厚的钢板。边模外框及中间的骨架由10普通槽钢焊接而成，背肋由25圆钢焊接而成。背部竖向每隔100cm设I10工字钢作为加强肋，加强肋与钢板的间隙由4.8cm厚的木方填充，防止钢板变形。 根据本工程的隧洞施工特性，工期紧，隧洞较短，不宜配置成本较高的液压设备作为伸缩装置，根据力学计算，设计出由双向螺纹丝杠调节模板的装置，来对隧洞衬砌混凝土的设计桩号进行调节，丝杠中部预留孔为插入22钢筋所用，钢筋用作为调节丝杠伸缩间距。 丝杠在安装时，两头焊接1010cm的10mm厚的垫板，垫板再焊接到台车车体和模板的I10工字钢上。 2.2.3、顶模制作 边模的面板材料为3mm厚的钢板。顶模的骨架由25圆钢焊接而成，背肋由25圆钢焊接而成。分别在模板钢筋背肋侧设4处74.5cm不等边角钢作为顶拱模板的支撑点。 用I10工字钢作为顶拱模板的横梁，作为支撑依托部件，横梁上设32的螺纹钢“M”型支撑桁架，来防止模板变形。 具体布置图 见图1顶拱台车详图（单位：cm）： 3、自制隧洞小型台车工艺对比分析 （1）制作工期短，制作简单。 （2）浇筑混凝土衬砌后，外观质量能符合设计要求。 （3）工艺成本低 相对组合钢模工艺，施工中钢模台车在投入的施工人员少30%。 相对购买成品台车，制作成本比直接购买成品钢模台车少。 4、结论与建议 四川凤仪航电枢纽库区防护工程的隧道衬砌工程采用自制小型隧洞钢模台车工艺，不但加快工程施工进度、降低工程造价和施工成本，同时能能够保证质量，为今后的小型隧洞钢模台车的设计与施工提供可靠的实践材料，从而为自制台车工艺的推广应运提供另一前景。 但在施工中注意以下几点： 1、丝杠与台车的连接处必须设垫板，以及台车车体中设有垫板的部位，不能省略，必须焊接到指定部位，防止受力小，而损害车体； 2、本套台车由2节6m长的台车组合成12m长的台车施工，在弯段处，可拆卸成6m的台