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                隧道二襯臺車設計探討

                發布時間:2021-09-30  點擊量:
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                隧道二襯臺車(以下簡稱二襯臺車)的研究與配套設計是對鐵路隧道襯砌施工成套技術的交流與應用。從配套設施和優化設計的角度,解決現場施工過程中常見的人字坡、冷縫、固定不準確、模搭錯臺、操作人員操作不方便等實際問題。繼續穩步拓展二襯臺車市場。不斷改進設計,提供符合現場實際工況要求的二襯臺車。
                針對隧道二襯拱墻混凝土表面人字坡、冷縫、局部不密實等常見缺陷,對其成因進行了調查。通過對二襯臺車混凝土模具澆筑系統的設計和改進,跟蹤現場工作情況,根據操作人員的操作需要,設計和改進如何實現逐窗模具澆筑功能,優化臺車側墻窗的層高縱向布置間距。逐窗入模結構設置與結構,以二襯臺車長12m說明,頂部主平臺縱中心線設置主料斗,主料斗呈倒梯形,上口寬800mm,下口寬600mm,高500mm,距二襯臺車兩端約3m,共設置2個。主料斗出料通過主溜槽4個,三通分流槽2個,分流串筒6個,溜槽22個,流入各層窗口。各級溜槽的安裝應避開門架梁體等部件,其設計具有一定的坡度,槽形半圓形,槽深150-200mm,以滿足混凝土的通過主料斗、主溜槽、分料斗流槽、分流串筒和窗溜槽的組合,手動操作相應的插板,將混凝土分流到各層各窗口,實現二襯側墻混凝土的逐窗澆筑。
                側墻兩襯逐窗分層澆筑前,對入模澆筑系統進行檢查和清理,滑槽各處連接應穩定。二襯混凝土通過泵管進入主料斗,料斗,混凝土通過分料斗流槽流向分流串筒,通過操作相應的插板,通過窗戶滑槽進入一層窗口;關閉分流串筒流向一級窗口的插板,使混凝土進入二層窗口模具;調整插板,使混凝土進入三層窗口模具;實現分層澆筑,逐窗插入振搗?;炷翝仓獙ΨQ進行,左右兩側混凝土表面的水平高差不得超過0.5m,前后高差不得超過0.3m從各層窗口進入模具,應自下而上,對稱分層,下落垂直高度不得超過2.0m。更換泵管,沖頂澆筑;每個模具使用后,逐個清洗各級流槽,待下一個模具使用。
                與傳統的輸送泵管相比,逐窗分層澆筑技術避免了混凝土骨料的分離,克服了傳統澆筑造成的混凝土離析和人字坡、冷縫的弊端;實現二襯混凝土質量的內外美;泵管可以一次連接,直到所有澆筑完成,減少了換管過程,只需要工人手動操作擋板;降低工人勞動強度,節省澆筑時間。
                三層窗關閉后,將混凝土泵管連接到臺車頂拱灌注口,進行襯砌頂拱澆筑。通過對二襯臺車的補充設計,在二襯臺車模板頂拱中心線位置,沿臺車縱向設置灌漿孔,首次焊接安裝灌漿閥套件,澆筑混凝土前安裝預埋RPC灌漿管?;炷翝仓?,應及時從預埋灌漿管處補漿,并考慮排氣功能。
                翰軒模具廠的隧道臺車
                以二襯臺車長12m為例,縱向設置4個灌漿孔,孔徑40mm;依次編號為1#、2#、3#和4#孔。1#孔距二襯封閉端60-100cm,4#孔距離開放端100-150cm,2#,3#孔基本分布在中間位置。固定法蘭盤首次焊接在二襯臺車頂直徑40mm的孔處,固定法蘭盤采用全周焊形式,防止漏漿或注漿時法蘭脫落。模板外側固定法蘭連接螺栓,法蘭厚度為10mm,選用M22*60mm普通螺栓,RPC管頂端管口切割十字口,深度為5mm,寬度為3mm。
                通過模具注漿工藝,解決了二襯頂拱不密實的問題,保證了二襯厚度符合設計要求,避免了傳統襯砌容易形成注漿液和襯砌兩層皮的現象,使二襯結構的整體性符合要求。工藝性好,在二襯施工序間隙補漿,不占用二襯正常工序。
                二襯臺車長12米,窗口尺寸500*500,布局4-3-4-3,共28個。滿足混凝土澆筑、振搗和觀察,在臺車整體結構中發揮著重要作用。其麻雀雖小,五臟俱全,滿足翻轉要求,關閉靈活,接縫錯臺誤差要求與模板主接縫相同。在多年的窗口細部結構設計中,以壓板調緊的形式延續至今,混凝土表面往超差,不能更好地滿足現場需求。經研究,在此基礎上設計窗口結構為插銷定位形式,設置窗口外弧半徑R,面板厚度δ(以寬2米板幅為例);窗扇周圍弧肋間距5mm,肋寬100mm,弧肋兩端各長出窗扇尺寸5mm限位;外環向板距窗口切邊16mm;擋頭縱板距窗口切邊大于等于30mm(此尺寸應根據窗口外弧半徑的變化進行適當調整);鉸鏈座縱向角鋼距窗口切邊15mm;插銷結構的銷套正下方,環肋與面板焊段長50mm,焊高6mm。窗口定位銷徑28-35mm,如圖所示,每個窗口4組;鉸鏈鉸鏈銷直徑18-22mm,每個窗口2組。從安裝和使用的角度,從根本上解決了窗戶錯臺的問題。
                二襯鋼端模采用合頁組合模板設計,分為內外圈模板,環形由長度小于1m的小鋼模組成,根據襯砌厚度減小50-100mm設計預留安裝間隙,安裝在臺車開放端。內外圈模板之間預留環形止水帶間隙,一般為20-30mm,用于固定止水帶。內圈模板(面板側)固定在鋼端模板安裝座上,外圈模板(非面板側)采用鉸耳與內圈模板連接。外側用鋼木結合模板封閉。
                小組合模板從臺車頂部中心開始,對稱安裝在兩側。安裝時,小組合模板的下邊緣與臺車車一端,與面板外弧搭接30mm,與吊耳(自焊臺車一端)螺栓連接。外部小塊組合模板通過螺栓與內部模板鉸接,用于固定埋地止水帶。根據間隙大小配合木板條,采用組合小模板外角鋼座限位木板條,確保端模板密封。
                與其他形式的端模相比,合頁組合模板設計可以準確定義止水帶的位置,圓弧平滑。模板輕便,可直接人工安裝拆卸,移動操作方便。外模限位設計可節省現場木板條鉆孔工藝。經濟實用,僅占二襯臺車成本的3%。
                二襯鋼端模安裝在臺車開放端,封閉端與自襯混凝土表面搭接,一般搭接長度為100-200mm。二襯臺車縱向總長度一般為12.1-12.2m,為硬接觸搭接。搭接模具設計的初衷是將硬接觸變為軟接觸,采用橡膠工作面設計,厚度8-10mm的鋼板作為托盤,縱向0.5m,分模形式為同一襯臺車鋼模板,加肋間距約500mm,孔間距約250mm,環向配置,與二襯臺車封閉端垂直面螺栓連接固定,首次安裝調試到位,跟隨二襯臺車模板同時收集,支模。避免漏漿和頂壞混凝土。
                操作平臺的安全防護措施是二襯臺車設計安全的有力保證?,F有作業平臺設計相對簡單,多采用懸臂梁結構,現場密布鋼筋焊接,安全可靠性差。本設計按照梯子和防護欄桿的機械設計手冊進行,科學安全。主要增加頂部全覆蓋平臺、側工作平臺、端部對稱固定鋼斜梯和防護欄桿。頂部全覆蓋平臺,側工作平臺按模塊化設計,工作面采用Q235B4mm花紋鋼板,骨架采用100*63*8角鋼,單塊尺寸一般為800*4000mm,一般設計。門架上橫梁表面鋪設頂部全覆蓋平臺,栓接或銷接形式。側工作平臺位于每個窗口的正下方,用螺栓與側拱弧形模板法蘭連接,與窗口下沿垂直距離1000mm,安全圍欄高度1000mm,尺寸統一,放置方便,設置美觀。確保操作人員方便行走、澆筑和振動。端部對稱設置固定鋼梯,坡度50度,踏步高210mm,踏步寬180mm;扶手高900mm,矩形管30*30*2.5,立村矩形管30*30*


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