隧道襯砌臺(tái)車加工技術(shù)

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　隨著我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，交通能源仍是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(xiàng)目，是目前我國(guó)基本建設(shè)的重點(diǎn)。石太高速,莘松、濟(jì)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(duì)隧道施工質(zhì)量的要求越來(lái)越高，長(zhǎng)大隧道、甚至幾百米的隧道也要求用整體鋼模襯砌臺(tái)車襯砌。

　　目前，隧道襯砌施工由過(guò)去的手工操作走向綜合機(jī)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(tái)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(jì)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(wú)軌運(yùn)輸車輛通行；整機(jī)行走采用電機(jī)—機(jī)械驅(qū)動(dòng)；模板采用全液壓操縱，利用液壓缸支（收）模機(jī)械鎖定；在臺(tái)車架上部和模板之間留有空間供安裝隧道通風(fēng)管道用；對(duì)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(jìn)行設(shè)計(jì)和安裝，確保使用安全。

　　太原路橋機(jī)械廠研制制作的鐵路、公路襯砌臺(tái)車在許多隧道工程中得到了推廣運(yùn)用。

1襯砌臺(tái)車

　1．1 研制過(guò)程

　　贛龍鐵路隧道全長(zhǎng)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(jī)械廠在進(jìn)行廣泛的市場(chǎng)調(diào)研基礎(chǔ)上成立了“隧道襯砌臺(tái)車研制小組”，邀請(qǐng)有關(guān)工程單位的專家指導(dǎo)。在完成初步鐵路隧道襯砌臺(tái)車的圖紙和技術(shù)文件設(shè)計(jì)計(jì)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(tái)車的發(fā)展動(dòng)向、進(jìn)行優(yōu)選比較、得到用戶的認(rèn)可后，組織設(shè)計(jì)和產(chǎn)品試制。為確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，重要結(jié)構(gòu)嚴(yán)控工裝模具。經(jīng)過(guò)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(jìn)和完善，產(chǎn)品已經(jīng)定型。

　1．2 鋼模襯砌臺(tái)車的關(guān)鍵技術(shù)

　　1．2．1 臺(tái)車結(jié)構(gòu)型式

　　可采用液壓式和機(jī)械式。經(jīng)分析比較液壓式對(duì)臺(tái)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(biāo)高要求低，使用方便，但對(duì)液壓缸自鎖性要求高，襯砌中液壓缸不允許回縮。機(jī)械式則相反，由于一個(gè)電動(dòng)機(jī)要驅(qū)動(dòng)數(shù)個(gè)絲杠傳動(dòng)，對(duì)各傳動(dòng)軸同軸度要求高，且臺(tái)車架必須有較大的剛度，結(jié)構(gòu)尺寸準(zhǔn)確，因結(jié)構(gòu)較重、加工要求高，而且因絲杠是同步動(dòng)作（不象液壓傳動(dòng)，各液壓缸可同步，也可單獨(dú)動(dòng)作）因此當(dāng)軌道標(biāo)高誤差（各點(diǎn)不在同標(biāo)高）較大時(shí)，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(dòng)方案，對(duì)液壓缸采取液壓鎖和平衡閥等措施，使液壓缸自鎖；同時(shí)配套采用絲杠機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)械鎖定，并加強(qiáng)模板的支承，保證了模板在襯砌時(shí)不回縮，不變形。實(shí)踐證明襯砌臺(tái)車采用液壓式較合理，是發(fā)展方向。

　　1．2．2 臺(tái)車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化

　　臺(tái)車采用液壓傳動(dòng)，使臺(tái)車架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，重量減輕，同時(shí)也提高了結(jié)構(gòu)的靈活性和多樣性，經(jīng)各種臺(tái)車架結(jié)構(gòu)方案的分析比較、強(qiáng)度計(jì)算、優(yōu)化選擇9 m四門架12 m主門架結(jié)構(gòu)方案，其結(jié)構(gòu)重量比機(jī)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(tái)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(shí)，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(jì)并加工專用拼裝焊接胎模，以保證整體外形尺寸的準(zhǔn)確度，盡量減少焊接變形，保證外表面光滑，無(wú)凹凸等缺陷。為控制相鄰模板的錯(cuò)臺(tái)，采用過(guò)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(cuò)臺(tái)問(wèn)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