目 录
一、工程概况 .................................................................................................................................................... 2 二、台车结构设计 ............................................................................................................................................. 2 2.1结构设计 ......................................................................................................................................................... 2 2.2 焊接要求 ........................................................................................................................................................ 2 三、台车组装方案 ............................................................................................................................................. 3 3.1 场地准备 ........................................................................................................................................................ 3 3.2 组装步骤 ........................................................................................................................................................ 3 四、台车受力计算 ............................................................................................................................................. 3 4.1 设计荷载 ........................................................................................................................................................ 3 4.2 受力计算 ........................................................................................................................................................ 4 4.2.1 I20a工字钢横梁稳定验算 ..................................................................................................................... 4 4.2.2竖向力作用下I20a立柱稳定验算 ........................................................................................................ 7 4.2.3操作平台DN80钢管骨架抗弯验算 ...................................................................................................... 9 五、质量保证措施 ............................................................................................................................................11 六、安全文明施工措施 ....................................................................................................................................11 七、节能减排措施 ............................................................................................................................................13
一、工程概况
泄洪洞无压隧洞采用一坡到底的形式,洞长1077.50m,纵坡坡比i=0.1039,断面形式为圆拱直墙型,净空断面尺寸为14.00m~16.00m×18.00m~20.00m(宽×高)。洞身1+037.7~0+025段使用钢筋台车进行衬砌混凝土钢筋制安,该段混凝土衬砌共有三种断面:1+037.7~0+150段断面尺寸为14m×18m, 0+120~0+025段断面尺寸为14m×20m,0+150~0+120段为渐变段。
二、台车结构设计
2.1结构设计
钢筋台车主体结构采用20a工字钢与DN159钢管组合。台车底部设有行走机构,采用20a工字钢做立柱支撑于行走机构上,立柱上部布置20a工字钢横梁,横梁两端设置20a工字钢斜撑,形成台车受力门架结构;上部采用DN159钢管与门架结构焊接加高台车形成台车主体;采用DN80、DN50钢管与台车主体焊接形成工作面。钢筋台车下部预留9m×6m(宽×高)的施工通道,通道上部平台满铺竹条板,底部挂设安全防护网。
两侧均设置钢筋爬梯,爬梯骨架及梯步采用φ25钢筋焊制,爬梯宽60cm,梯步间距 30cm。爬梯扶手采用Φ25钢筋焊制,扶手高60cm。每层操作平台两段头及外侧设置安全护栏,护栏立柱采用Φ25钢筋、栏杆采用25Φ钢筋焊制,护栏高90cm,立杆间距1.5m。
具体台车结构详见《泄洪洞钢筋台车加工示意图》。
2.2 焊接要求
钢筋台车的焊接主要是型钢与型钢之间、钢管与钢管之间及钢管与钢筋之间的焊接。其焊接接头主要为T、K形相贯接头角焊缝,其焊接破口及焊缝厚度参照下表:
T、K形相贯接头角焊缝的计算厚度表 表一
ψ 趾部 >120° 最小hf 支管端部切斜tb 支管端部切斜1.4tb 支管端部整个切斜60°~90°破口 侧 部 110°~120° 100°~110° 1.2 tb 1.8 tb 2.0 tb 1.1 tb 1.6 tb 1.75 tb ≤100° tb 1.4 tb 1.5 tb 跟 部 <60° 1.5 tb 1.5 tb 1.5 tb或1.4 tb+Z取较大值 tb 焊缝计算厚度(he) 0.7tb tb 1.07 备注:1、he-表示焊缝厚度;tb-表示侧管壁厚;ψ-表示接头角度;Z-表示焊缝厚度折减值。 2、低碳钢(σ≤280MPa)圆钢,要求焊缝与管材超强匹配的弹性工作应力设计时he=0.7 tb;要求焊缝与管材等强匹配的极限强度设计时he=1.0 tb; 3、其它各种情况he= tc或he=1.07 tb中较小值(tc为主管壁厚) 钢筋焊接时,焊接操作严格按施工规范进行,其焊缝高度应为被焊接钢筋直径的0.25倍,且不小于4mm,焊缝的宽度应为被焊钢筋直径的0.7倍,且不小于10mm,当钢筋与钢管焊接时,焊缝高度应为被焊接钢筋的0.35倍,且不小于6mm,焊缝宽度应为被焊接钢筋直径的0.5倍,且不小于8mm。钢筋搭接焊搭接长度要求:单面焊时不小于10d,双面焊时不小于5d。
钢管及钢筋焊接时焊缝焊接必须饱满无砂眼,焊接表面应均匀、平顺、无裂缝、夹碴、明显咬肉、凹陷、焊瘤和气孔等缺陷,必须保证焊接长度,不得损伤钢管与钢筋,每一部位焊接完后需清除焊碴。
三、台车组装方案
3.1 场地准备
(1)组装场地在泄洪洞内2#施工支洞上游1+022.5~0+900段,场地需平整,沿隧洞纵向平整72m左右的轨道铺设长度,供钢筋作业台车安装;
(2)在铺设轨道处,地基应进行压实处理,并浇筑混凝土支墩;
(3)部件在综合加工厂制作完成后用自卸汽车运至洞内,采用汽车吊进行吊装;
3.2 组装步骤
行走装置→20a工字钢A组件→φ159钢管B组件→φ159钢管C组件→φ80钢管D组件→爬梯→操作平台→栏杆、扶手→通道安全防护
四、台车受力计算
为保证钢筋台车的结构稳定、运行安全,针对台车容易受到破坏的部位,进行荷载分析,并对工作平台进行抗弯稳定验算。
4.1 设计荷载
(1)配件A自重:G1=4797.32kg=47973.2N; (2)配件B自重:G2=6109kg=61090N;
(3)配件C自重:G3=3151kg=31510N; (4)配件D自重:G4=1236kg=12360N; (5)杆件总自重:G5=4960kg=49600N; (6)DN50钢管重量:G6=634.8kg=6348N; (7)竹条板重量:G7=500kg =5000N; (8)操作人员自重:G8=500kg=5000N; (9)其他施工荷载:q9=300kg =3000N;
4.2 受力计算
钢筋台车上部静荷载主要作用于I20a工字钢横梁、立柱,动荷载主要作用于操作平台DN80钢管骨架,此三个部位最容易受到破坏,如果此三个部位受力满足要求则台车整体结构满足要求。所以,取主体结构中横梁I20a工字钢横梁、立柱及作操作平台DN80钢管骨架为计算模型。
4.2.1 I20a工字钢横梁稳定验算
将横梁上部荷载均视为均布荷载,垂直作用于中部横梁I20a工字钢上。 (1) 恒载计算: q恒=(G2+G3+G4+G5+G6+G7)
=(61090+31510+12360+49600+6348+5000)N =165908N (2) 活载计算:
q活=( G8+ q9)=(5000+3000)kg=8000N (3) 总荷载计算:
恒载的分项系数取1.2,活载的分项系数取1.4,则作用在钢梁上的总荷载为: q= q恒×1.2+ q活×1.4=165908×1.2+8000×1.4=210289.6N。
(一) I20a工字钢相关技术参数:
①截面积A =35.55cm2; ②理论重量=27.91kg/m;
③惯性矩Ix =2369cm4,Iy =157.9cm4; ④截面模量Wx=236.9cm3,Wy=31.6cm3;

