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摘要:隧道施工根据施工工序不同,通常会制作多台施工台车以满足隧道施工需要,隧道施工台车主要分为开挖台车、二衬钢筋防水板台车、二衬台车等,二衬检测、隧道内装均需要重复制作台车来满足施工需要。本文主要依托药水峡4#隧道施工实际,通过对施工台车的重新设计优化从而能满足不同条件下施工需要。通过实际应用该多功能综合台车功能全面,设计结构简便,一车多用可以避免重复制作台车带来的浪费问题,提高工序转换的灵活性,从而降低了施工成本。
关键词:多功能综合台车;隧道施工;设计应用
1.设计必要性
药水峡4#隧道设计为曲线型分离双向六车道隧道,设计荷载公路—I级,设计速度80km/h,为全线最长隧道,属于全线重点控制性工程。隧道净宽14m,净高5m,面积97.27㎡,单洞湿周周长39.5m;紧急停车带建筑限界净宽16.75m,净高5m,单洞当量面积122.95㎡,单洞湿周周长45.31m,隧道跨径较大。采用传统的二衬养生方式无法满足隧道二衬养生的需要,目前隧道施工中存在养护工序控制不严的问题,直接影响到隧道二衬混凝土的强度及耐久性。
目前隧道开挖、二衬钢筋防水板安装、二衬养生、二衬检测、注浆孔注浆、灯箱风机安装及架电缆线、隧道内装根据施工工序不同均需要制作工作台车来满足不同条件下的施工需要,重复制作台车造成施工成本的增加,造成不必要的浪费。传统施工台车结构功能单一不能一车多用,工序转换灵活性较差,不能满足各工序同步施工的需要。
2.设计原理
多功能综合台车设计主要采取就地取材、废物利用、少量采购的原则进行设计制作。台车主体采用I14拱架加工而成,纵向2.4m进行布置,钢架主体之间采用I14工字钢进行连接,综合作业平台承重工字钢与主体钢架之间采用斜向I14工字钢进行连接形成三角支撑,台车结构受力稳定,可满足施工人员及施工作业设备承重要求。
多功能作业平台上采用φ14带肋钢筋按照5cm间距进行布置,作业平台两侧设置安全防护栏以确保施工安全,平台与平台间采用爬梯进行连接,作业平台采用下、中、上、顶四层进行设置,分别可以满足直墙、拱腰、拱顶等不同部位的施工需要。同时工作平台纵向两端加装一环φ42钢管作为水管,水管上设洒水养护喷嘴,来实现二衬养生及洒水除尘的效果。
3.原材料及劳动力投入
隧道多功能综合台车,加工制作原材比较普遍易于取材,劳动力投入较少。
4.多功能综合台车设计及加工
隧道多功能综合台车主体结构形式为I14组合钢架,隧道多功能综合台车主体主要分为以下几个部分:台车走行装置、主体钢架、多功能工作平台、台车爬梯、边侧安全防护栏、台车养生系统。具体设计尺寸详见下图:
台车行走装置:养护台车走行装置采用轮辋直径是35.56cm的轮胎,每侧2个,前后交错布置,共布置4个,将轴承焊接在主体钢架上。
主体钢架:主体钢架采用I14工字钢加工而成,台车主体钢架主要通过竖向工字钢、横向工字钢、斜向工字钢焊接加工而成,沿隧道中心线2.4m布置三片主体钢架,三片钢架之间采用I14工字钢通过焊接进行连接。
多功能工作平台:主体钢架左右按照1.8m层距各设置三层多功能工作平台,工作平台承重工字钢直接焊接在主体钢架上,工作平台承重工字钢及主体钢架之间采用1.8m斜向工字钢作为支撑。平台上采用φ14带肋钢筋按照5cm间距进行布置,形成平台施工作业面。
台车爬梯:主要采用φ20钢筋焊接而成,将爬梯焊接在多功能平台上,起到作业人员上下作业平台用。
边侧安全防护栏:边侧安全防护栏主要采用φ20钢筋焊接而成,防护栏按照平台两端分别布置,根据过功能作业平台确定护栏长度,护栏高度设置成1m,安全防护栏起到安全保护作用,防止高空坠落事故发生,提高安全性。
台车养护系统:台车外环设一环φ42钢管,前后共设置2道,距二衬轮廓0.3-0.5m,钢管外侧(正对二衬表面侧)间距200cm焊接洒水喷嘴,钢管在隧道布设高压水管侧设进水软管接头及开关闸阀,钢管另一侧端头封闭。
该隧道多功能综合台车经我项目药水峡4#隧道实际应用,实用效果显著,隧道二衬养生效果较好,喷射水雾养生养生面覆盖较为全面解决了隧道施工中存在养护工序控制不严的问题,隧道二衬混凝土的强度及耐久性得到有效控制,同时该隧道多功能养生综合台车同时具备洒水除尘、注浆孔注浆、二衬检测、灯箱风机安装及架电缆线、隧道内装等功能,该多功能综合台车功能全面,设计结构简便,一车多用可以避免重复制作台车带来的浪费问题,该隧道综合台车的应用也得到业主的一致好评,提高了我公司在青海市场的企业形象,同时具有较好的经济效益,具有较好的实用推广价值。
8.结语
通过隧道在扎倒公路药水峡4#隧道的应用,隧道二衬强度及耐久性得到保证,同时一车多用、工序灵活施工效率大幅度提高。避免重复制作台车带来的浪费问题,施工成本也得到降低。隧道多功能综合台车适当改变设计结构尺寸可以在不同形式的隧道施工中应用,一种值得推广的实用性新设备。
参考文献
[1]公路隧道施工技术规范(JTG F60-2009)
[2]公路隧道施工技术细则(JTG/T F60-2009)
[3]公路隧道设计规范(JTG D70-2004)
[4]公路隧道设计细则(JTG/T D70-2010)
[5]扎麻隆至倒淌河公路改扩建工程两阶段施工图设计《三车道隧道通用图》
作者简介:刘占辉,男,1982年4月,本科,工程师。
论文作者:刘占辉
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/21
标签:台车论文; 隧道论文; 多功能论文; 钢架论文; 工字钢论文; 作业论文; 主体论文; 《基层建设》2017年第9期论文;