斜井整體液壓臺車受力分析與安全驗算

徐純治

(中鐵十八局集團(tuán)第二工程有限公司 河北唐山 064000)

1 引言

整體液壓臺車是隧道襯砌施工使用的一種專用非標(biāo)施工設(shè)備，在隧道工程中被廣泛應(yīng)用。平洞臺車結(jié)構(gòu)常根據(jù)?建筑施工模板安全技術(shù)規(guī)范?[1]進(jìn)行受力分析，驗算結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度。傳統(tǒng)計算及評估繁瑣，利用計算機(jī)建模與有限元法相結(jié)合對臺車整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力學(xué)分析，可得到更加準(zhǔn)確的計算結(jié)果[2－4]。斜井用臺車受力不同于平洞:一是臺車在移動和混凝土澆筑過程中存在較大下滑分力；二是臺車模板、支撐和門架等構(gòu)件除承受垂直作用于構(gòu)件的軸向力外，構(gòu)件因有傾角還存在剪應(yīng)力。針對這種臺車結(jié)構(gòu)受力計算技術(shù)資料較少，參考資料也較少。為計算斜井臺車工作的可靠性和穩(wěn)定性，利用Autodesk Inventor Professional軟件建模，對混凝土澆筑不同工況受力進(jìn)行模擬分析，得到最不利工況下臺車結(jié)構(gòu)的受力和變形，對結(jié)構(gòu)設(shè)計和確保施工安全有重要意義。

2 工程背景與臺車結(jié)構(gòu)

2.1 工程概述

某斜井長1 227 m，傾角－17.63°，坡比－31.8%。襯砌斷面為城門洞型，寬×高＝6.5×6.0 m，Ⅳ、Ⅴ級圍巖襯砌分別為60 cm、70 cm厚的C30鋼筋混凝土。

2.2 臺車結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)參數(shù)

2.2.1 臺車結(jié)構(gòu)

整體液壓臺車由齒形軌道和錨固體系、步履油缸行走系統(tǒng)、門架、鋼模板總成、液壓系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)及平移機(jī)構(gòu)等組成，見圖1。臺車長度為10.5 m，自重為70 t。

圖1 臺車結(jié)構(gòu)斷面(單位:mm)

2.2.2 臺車各系統(tǒng)主要參數(shù)

(1)模板總成:由頂模和側(cè)模組成。頂模為R＝3 773 mm的圓弧拱模，側(cè)模為弧長2 963 mm拱模＋長3 779 mm直墻模板，頂模與側(cè)模間設(shè)鉸銷連接。……