衬砌台车的结构
全圆针梁式液压钢模衬砌台车分析
全圆针梁式液压钢模衬砌台车分析1、工程概况CB取水隧道是某核电项目的一子项工程。
它的主体部分有三条隧道组成。
隧道中心线之间的水平距离为15m ，它与取水头部及PX泵房相连。
该隧道起点中心标高为-21.700m，末端隧道中心标高为-19.900m，自起点隧道中心标高至末端隧道中心逐渐升高，坡度为0.0019，隧道长约1300～1350m。
两侧1#、3#两条隧道为一心圆，圆形断面隧道开挖直径6.3m，衬砌厚度0.4m。
中间2#隧道开挖尺寸为三心圆，隧道开挖宽度3.8m、高2.7m，衬砌浇筑成型为两条内经1.4m 的圆形隧道。
CB隧道1#、3#洞二次衬砌采用全圆针梁式液压钢模衬砌台车，台车有效衬砌长度为12米/循环，每循环施工2.5天2、全圆针梁式液压钢模衬砌台车全圆形针梁式液压钢模台车由整圆钢模板、针梁式走行架、全圆形针梁式模板台定位机构、液控传动系统及电气控制五部分组成，台车设计总重量80T。
钢模在纵向长度上分为八节，每节 1.5m，模板的整圆环由一块顶模、两块侧模和一块底模构成。
顶模与侧模的连接为铰接，可在油缸控制下收拢和撑开，以达到穿行和立模的目的；两底模之间也为铰接，在起吊油缸和起吊架作用下，以铰轴为圆心向台车纵向中心垂直平面收拢，以便从门架中间穿过。
2.1全圆针梁式液压钢模衬砌台车结构模板由模板、针梁（滑梁）、液压系统、电动系统和防浮支撑系统等组成。
2.1.1模板：是由环型骨架、面板和各加强板、筋等焊接而成，为了拆装和运输方便，分成24片，用螺栓和铰链等方法连接固定成为一体。
2.1.2针梁：是用各种型钢焊接为珩架式，为了安装运输及9米衬砌变4.5米衬砌等情况分两段用法兰、螺栓连接。
2.1.3液压系统：是由油泵、油缸、控制器、制动系统和管线组成，它具有精度高，密封性好，内容高压等特性。
2.1.4电动系统：是由行走卷扬机和附着振动器组合为台车的电动系统。
2.1.5防浮支撑系统：为台车走行和灌注中的固定和定置部分，根据对台车在浇筑过程中产生的浮力进行计算，台车设计时在针梁上部安装4个20T，液压抗上浮支撑，总的抗上浮力为80T。
砼衬砌钢模板台车技术说明
一、概述：隧道钢模板衬砌台车是以组合式钢结构门架支撑的大型钢结构模板系统，电动机驱动行走机构带动台车行走。
利用液压油缸和螺旋千斤顶调整模板定位及脱模的隧道混凝土成型设备。
它具有成本低廉，结构可靠、操作方便、衬砌速度快、砼成洞成型好等特点，能有效加快施工速度，减少对洞内其他施工作业的干扰。
因此，衬砌台车被广泛使用在公路、铁路、水电、城市地铁等隧道施工中。
二、衬砌台车的工作原理：衬砌台车是按定作人提供的衬砌断面图和技术交底书要求来设计的。
钢模板衬砌台车外轮廓与隧道衬砌理论内轮廓面一致，通过封堵模板两端的开挖仓面，与已开挖面形成封闭的环形仓，然后浇注混凝土而实现隧道的衬砌施工。
台车动力为电机驱动，轨行式行走系统；模板动作方式为液压缸活塞运动方式，完成立收模及模板中心偏差的调整等动作；台车立模后，需要通过丝杠把模板与架体连成整体，以承受混凝土浇注过程中荷载。
三、衬砌台车结构组成：衬砌台车是由模板总成、顶模架体总成、平移机构、门架总成、主从行走机构、丝杠千斤顶、液压系统、行走系统、电气系统等组成。
1、模板总成：模板是模板台车的最重要部分，其结构、制作工艺的合理性和强度直接关系到隧道衬砌的质量。
我公司制作的模板由顶模和边模各2块构成台车横断面。
顶模之间及边模之间用螺栓连接，边模和顶模间采用铰接机构，用于立模和收模。
9m长模板台车，模板均分为6块，每块分别1.5米宽；10.5m长模板台车，模板均分为7块，每块分别1.5米宽。
模板由面板、法兰、加强角钢、加强筋板等组成。
模板面板厚度为10mm，两端法兰厚度为12mm，考虑到台车在制作和存放过程中焊接应力将法兰内收，两法兰间增加了槽10#作为支撑。
模板的加强角钢用∠75× 50×6的角钢沿模板宽度方向布置，另外还有A3δ10的加强立板（详见下图）。
模板上开有工作窗，其作用为：①浇注混凝土；②捣固混凝土；③涂脱模剂；④清理模板表面。
另外在模板顶部安装有与输送泵接口的注浆装置。
隧道台车计算书
隧道台车计算书（一）概述：根据贵单位承建的隧道工程可知：贵方所需台车是全液压边顶拱砼衬砌钢模台车（以下简称台车）。
此台车是以电机驱动行走机构带动台车移动，利用液压油缸和螺旋千斤进行模板立模和脱模来进行隧洞砼浇注的设备。
根据对隧道衬砌长度的要求，台车设计为12米,总重量126T，全液压边顶拱砼具有结构合理可靠、操作方便、成本较低、衬砌速度快、隧道砼成形面好等优点。
（二）台车的结构设计：台车主要由模板部份、台架部份、平移机构、门架部份、行走机构、液压系统、支承千斤、电气控制系统等组成。
1、模板部份: 模板部份由两块顶模和两块侧模组成一个砼横向断面，两块顶模用螺栓连接两侧模与顶模用铰耳销轴连接，8块模板的宽度均为1.5米，，纵向由8块组成12米的模板总长，每块模板之间用螺栓连接，模板面板厚度为δ12mm，模板加强筋用槽钢[12B和槽钢[16A做成，加强筋的间距为250m m，其弧板宽度为300 m m。
模板连接梁采用槽钢[20b合成.。
2、台架部份：台架由4根上纵梁,9根弦梁和63根小立柱组成。
主要是承受顶模上部砼及模板的自重。
其上纵梁由钢板δ=14mm/δ=12mm焊成工字截面,横梁采用工字钢I25b.小立柱采用工字钢I20b制成。
3、平移机构：平移机构在前后门架横梁各安装一套，平移油缸4个（HSGK02—B100/55）。
平移油缸的作用是利用其左右移动来调整模板中心线与隧洞中心线相吻合，其工作压力为16 MPa，最大推力为20吨，水平移动行程为左右各100 m m。
4、门架部份：门架由下纵梁、立柱、横梁及纵向连接梁组成。
各横梁及立柱用连接梁和斜拉杆连接，各构件均用螺栓连接成一个整体。
是整个台车的主要承重结构件。
门架下纵梁用δ１４mm和δ12m m钢板焊成箱形截面。
立柱和横梁采用δ１４mm和δ12mm钢板焊接成工字截面，以增加门架抗砼的侧压力。
5、行走机构：台车行走机构由2套主动机构，2套从动机构组成。
隧道衬砌台车结构受力与位移分析
用户•施工隧道衬砌台车结构受力与位移分析■孙丽英中铁十八局集团第一工程有限公司；河北保定072750摘要：以某矿山法施工隧道为工程背景，结合衬砌台车的主要技术参数，对隧道衬砌台车进行结构内力计算。
通过有限元软件ABAQUS对衬砌台车整体模型进行分析，得到台车整体的应力和位移云图，最大位移与应力部位均发生在台车拱肩位置，整体运动趋势向台车内部收缩。
关键词：衬砌台车；结构设计；受力分析衬砌台车是隧道二次衬砌混凝土整体化浇筑施工的重要机械设备，具有施工效率高，表面成型好的优点，可以有效地提高混凝土浇筑的速度和质量，降低对围岩的扰动，因而在公路、铁路等大量土木工程项目中广泛使用5。
目前，隧道断面类型设计比较成熟，但是相应与之配套的衬砌台车的设计加工没有形成统一标准，对衬砌台车进行系统地结构受力分析优化设计技术不够完善，因此有必要对台车进行系统的荷载内力计算，应用较为先进的数值分析软件对台车受力变形进行分析，为类似隧道衬砌台车的设计和加工提供理论指导。
1工程概况某公路隧道标段内全长340m,围岩主要为V级红黏土围岩，马蹄形断面。
二次混凝土衬砌釆用衬砌台车施工，台车设计由5个系统组成，分别为模板系统、门架系统、支撑系统、行走系统、液压与电气控制系统。
设计台车轮廓半径为R1为5600mm,长度L为9.0m,每块模板宽度为1500mm,面板厚度为10mm;工作窗数量28个，尺寸为450mm x5000mm,注浆孔数量为3个，直径为125mm。
台车模板由工厂制作定型钢模板，釆用C30混凝上，坍落度为175mm,容重2460kg/m‘，无缓凝剂添加。
为2.45t/m'o2.2衬砌台车的载荷计算在对衬砌台车进行内力计算分析时，应同时考虑工作和非工作2种状态下的强度、刚度和稳定性。
非工作时，台车只有自重荷载，台车受力较小，基本可以保证台车安全稳定，只需要分析台车工作状态时所承受的最大荷载，对模板门架进行荷载组合强度校核。
隧道衬砌台车
隧道衬砌台车隧道衬砌台车是一种用于隧道建设的特殊车辆，主要用于隧道内墙体的衬砌工作。
在隧道建设过程中，衬砌是一个非常重要的环节，对于隧道的稳定性和安全性起着至关重要的作用。
而隧道衬砌台车正是为了解决这一问题而设计的。
隧道衬砌台车通常由车体、行走系统、衬砌系统、供电系统等部分组成。
车体是衬砌台车的主体部分，具有良好的结构强度和稳定性。
行走系统包括车轮、驱动装置等，能够让车辆在隧道内灵活行驶。
衬砌系统则是隧道衬砌台车的核心部分，包括供料装置、衬砌机构等，能够将衬砌材料准确、快速地输送到指定位置进行衬砌工作。
供电系统则是为隧道衬砌台车提供动力的关键部分，通常采用电力供应或者内置电池供电。
隧道衬砌台车具有以下几个主要特点：1.高效节能：隧道衬砌台车采用先进的衬砌系统，能够实现自动化输送和衬砌，大大提高了工作效率。
同时，衬砌台车的供电系统也经过优化设计，能够最大限度地降低能耗，实现节能环保。
2.灵活机动：隧道衬砌台车具有较小的转弯半径和较高的爬坡能力，能够适应不同隧道的设计要求和施工环境。
同时，其行走系统也经过精心设计，具有良好的操控性和稳定性。
3.安全可靠：隧道衬砌台车配备了先进的安全保护装置，能够实时监测车辆的工作状态，并在出现异常情况时及时报警。
同时，隧道衬砌台车的设计和制造也符合相关的安全标准，确保施工人员和设备的安全。
4.维护方便：隧道衬砌台车的各个部件都经过精心设计和优化，能够实现快速更换和维修。
同时，衬砌台车还配备了故障自诊断系统，能够及时发现并解决可能的故障问题，保证设备的正常运行。
隧道衬砌台车在隧道建设中发挥着重要的作用。
其高效节能、灵活机动、安全可靠和维护方便的特点，使其成为隧道衬砌工作的利器。
随着我国隧道建设的快速发展，隧道衬砌台车的需求也日益增加。
未来，隧道衬砌台车将会继续进行技术更新和优化，以满足不断发展的隧道建设需求。
总结起来，隧道衬砌台车是一种用于隧道衬砌工作的特殊车辆，具有高效节能、灵活机动、安全可靠和维护方便等特点。
衬砌台车的设计、安装与操作
衬砌台车的设计、安装与操作现今的施工不但要求高质量而且要求速度快，为了保证沙坝隧道的衬砌质量及施工速度，在衬砌施工中使用了全断面整体平移式台车，保证了衬砌的“内实外美”而且确保了沙坝隧道的施工进度。
一、衬砌台车的设计：沙坝隧道中使用的模板台车为平移式衬砌台车，台车与模板是一整体系统，模板是以型钢为骨架上铺钢板形成外壳，并设有收放机构。
台车设计时考虑了在混凝土一次性灌注施工荷载作用下，台车的整体刚度、强度和稳定性。
同时要考虑到不同端面衬砌时模板能够方便迅速的更换。
台车下要留有足够的过车断面方便施工机械顺利通过。
1、模板部分：沙坝隧道中使用的模板台车，模板全长12m，由8个1.5m长的拼接段组成。
其中主要由拱顶加宽块、拱腰模板、拱脚及边墙模板组成，以及曲墙式衬砌边墙模板。
拱脚与边墙模板设计成为整体，与拱腰模板铰接，其他模块间均用螺栓对接。
拱顶加宽块可根据曲线不同的加宽要求进行更换。
拱腰模板与拱脚边墙模板铰接，边墙模板通过台车上的6个侧向液压油缸进行张开合拢。
整套模板通过台车顶层的四个液压油缸进行垂直升降。
在拱腰及边墙模板上设有32个窗口，以便进行混凝土的灌注及振捣。
拱腰模扳上装有附着式振动器。
台车端头设有堵头钢板，以便衬砌端头的混凝土封堵用。
2、台车部分：台车整体为桁架结构，横梁均采用箱型截面结构，其它部件为型钢组合构造。
台车分上下两层平台，平台间可通过1500mm 风管。
台车下部设有轮轨式行走机构，由两台7.5kw三项异步电动机牵引进行短距离移动。
3、电动液压系统：a、液压系统：由4个升降模板的垂直油缸，6个张开收拢边模板的侧向油缸，以及高压油泵、单向阀、溢流阀、油管等构成。
具体请参见模板台车液压系统图。
、b、台车上用电分为照明和动力用电。
照明要符合安全用电要求，由低压变压器降为36V后供照明用。
动力用电为380V，主要供台车行走、液压油泵以及振动棒使用，动力线路要装有漏电保护器以及闸刀箱等安全用电设备。
公路隧道台车计算书
弥楚台车检算资料一、检算依据1、林织铁路《衬砌模板台车设计图》2、《钢结构设计手册》3、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》4、《路桥施工计算手册》二、台车组成的主要参数1、台车的结构衬砌台车主要由模板总成、托架总成、平移机构、门架总成、台车大梁、主从行走机构、侧向液压油缸、侧向支撑千斤、顶撑液压油缸、基础千斤等组成。
2、主要技术参数台车总重量（自重） 850 KN一个工作循环的理论衬砌长度12 m最大衬砌厚度（包括开挖回填厚度）600 mm （平均开挖多50 mm）。
三、检算有关取值说明：1、混泥土侧压力混泥土浇注速度 V= 2 m/h混泥土浇注温度1=20℃识现场具体工定，这里按照该温度计算。
初凝时间 t0=200/（T+15）=5.71h侧面模板最大压力:Pm=0.22yt08182V1/2 或 24h（h为混凝土的有效压头）取二者较小值使用式中：81坍落度修正系数（W3cm, 81 = 0.85,5〜9cm, 81 = 1,11~15cm, 8=1.2）； 8 2外加剂修正系数（不加时82 = 1,掺缓凝剂82 = 1.2）；混凝土容重取Y =24KN/m3这里以24为基数进行计算;h为有效压头高度； H 为浇筑高；Pm=61.4KPa （这里修正系数均取1.2进行检算）内部捣鼓压力P1 =4Kpa 侧面压力泵送冲击力及混凝土倾倒冲击力P2 =2Kpa混凝土侧压力P =67.4Kpa2、考虑砼灌注时，衬砌断面可能存在开挖现象，混凝土厚度按600mm取值。
- qHPm浇筑时模板受力情况3、振捣砼产生的水平力对水平面模板按2kPa计算，对垂直面模板按4kPa计算。
4、各部分检算时都做了偏于安全的简化，以确保结构安全。
5、不含有关丝杠、走行轮的检算。
四、主要部件的检算1、模板的检算1.1 模板检算顶拱模板主要承受混凝土的重力和泵送的冲击力。
混凝土的容重取Y=24KN/m3。
泵送冲击力对模板的局部作用力很大，但一般注浆孔都做了局部的加强，为了简化计算这里不做泵送时对局部模板的压力计算。
衬砌台车
衬砌台车施工1．衬砌台车的参数1.1结构设计台车由台车框架、钢模板和定位调节系统（丝杆、机械式千斤顶）组成，由人工操作定位调节系统进行立模及拆模，每组可完成全断面7.5m的隧道衬砌。
1.1.1台车框架主要由行走纵梁及滚轮、立柱、横梁、斜支撑、纵横连杆、衬砌弧形拱架组成，各结构均采用高强螺栓连接。
行走纵梁用10mm厚的钢板加工形成刚度较大的250mm×250mm的箱形梁，滚轮直径为300mm，立柱及横梁均为250mm×250mm工字钢（用10mm厚钢板加工制成），斜支撑、纵横连杆均为200mm×200mm的工字钢，衬砌弧形拱架用10mm槽钢依据设计净空断面加工形成。
1.1.2钢模板采用尺寸为1200mm×200mm的钢模板，模板厚度为2.5mm，周边用50mm角钢加固，中间加设钢板肋条以减少使用中的挠度变形量。
在模板上共设置24个检查窗口（600mm×400mm），用于砼入模、振捣，检查砼浇筑情况。
1.1.3定位调节系统采用长度为400mm、800mm的螺旋丝杠置于台车底部及拱腰部位在台车定位时调节净空并定位加固，拆模时将台车往中线回收（回收量为50mm－100mm），机械式垂直千斤顶置于横梁上定位时调节台车净高，拆模时将台车整体往下落（下落量为50mm－100mm），台车前后两端门架上横梁设置横向调节丝杠（调整量为100mm），即应用丝杠和机械式千斤顶两者同时对台车进行立模、定位、调节、拆模。
2．拼装过程结构部件运至拼装地点前，在拼装点拱部、边墙打4m长锚杆共8根，锚杆外露端弯制成圆形，准备5T导链4个以备提升构件使用。
拼装每一个构件要求对应位置准确，保证螺栓能够上紧，台车不产生错位现象；模板拼装顺序按从上至下进行，模板连接用U型扣件连接的同时，用Φ12螺栓加强连接，模板缝间用海绵条堵塞以防漏浆，要求拼装缝≤1.0mm，相邻模板高低差≤2.0mm，模板面平整度≤2.5mm。
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衬砌台车的结构、制造、拼装调试及定位
1 台车结构
台车结构一般分为车体、模板、液压或丝杠支拆模系统，工厂制造后运至现场拼装。
其结构简图见图1。
1.1 车体
车体采用桁架结构，纵梁采用40C槽钢相对拼焊而成，上下各2根；立柱采用HK450型钢，间距为每3m设1根，并在立柱间设“米”字撑；横梁采用56C工字钢，间距为每1.5m设1根；其他辅助构件采用HKl60c型钢，采用上述结构可以较好地满足刚度和稳定性要求。
1.2 模板及拼装
由于公路隧道断面大，实践证明钢板≤6mm时其刚度不足，使用一段时间后，易发生变形。
鉴于此，模板宜采用厚度为8mm或10mm宽150cm冷轧钢板。
模板加工时卷制半径应较隧道设计净空断面半径大5cm，以抵消施工误差；模板底端应低于隧道侧沟顶面5—10cm，以保证二衬与矮边墙接缝不外露。
现场拼装完成并检查校正后，对模板板块拼缝进行焊联并将焊缝打磨平整，模板拼装完后形成三大块(拱部一块，左右边墙各一块)，大块模板可以有效抑制翘曲变形。
1.3 丝杠支拆模系统
丝杠支拆模系统，杠体直径90mm，纵向间距150cm(与板块宽度相同)，台车两端侧向调节丝杠每侧增设2根(图1)。
1.4 工作窗设置
工作窗尺寸为50×50cm，共设置5排19个，即拱顶部1排设3个，与3个封顶孔交替布置。
两侧起拱线以上部位各设1排，每排4个，高度以高出预埋的照明电缆管和接线盒位置约20cm为宜，以便在混凝土灌注过程中检查和校正预埋件位置。
两侧边墙部位的窗口各设1排，每排4个，高度为模板底边往上3.0m处为宜。
1.5 台车长度确定
台车实际长度以1210cm为宜，其有效长度1200cm，每环间搭接长度l0cm。
实践证明线路半径大于等于500m时均适用，其弦矢差可通过丝杠调节抵消，台车长度过短会造成衬砌环形接缝过多，既影响混凝土外观质量，又影响进度。
台车模板与上一环混凝土表面的搭接长度以10-15cm为宜，搭接长度过小，易将上一环搭接部位的混凝土顶裂；过大则搭接处不易密贴，易造成环形接缝处漏浆。
2 台车拼装后的调试
台车车体桁架、模板局部变形、加工尺寸偏差等是造成衬砌错台等衬砌外观质量问题的主要原因。
台车拼装后调试对二衬混凝土外观质量十分重要，调试过程中应注意以下几个方面：
a．衬砌台车现场拼装完成后，必须在轨道上往返走行3-5次后，再次紧固螺栓，并对部分连接部位加强焊接以提高其整体性。
b．检查台车模板尺寸是否准确，其两端的结构尺寸相对偏差宜不大于3mm，否则需进行整修。
c.衬砌前对钢模板表面采用抛光机进行彻底打磨，清除锈斑，涂油防锈。
d.每施做衬砌500-800m，台车应全面校验一次，校验一般在隧道加宽带进行。
3 台车就位
3.1 轨道布设
轨道宜采用铁路P38以上钢轨，短枕采用木枕，钢轨和短枕间使用轨垫板，轨道置于已铺底的混凝土地面上，以保证台车平稳。
轨道中心线尽可能与隧道中心线重合，偏差应控制在±1cm以内。
3.2 台车准确定位
台车定位采用五点定位法，即以衬砌圆心为原点建立平面坐标系，通过控制拱部模板中心点、拱部模板同墙部模板的两个铰接点、两墙部模板的底脚点来精确控制台车就位。
台车走行至立模位置后，先利用竖向丝杠调整其标高，再利用横向和侧向丝杠调整其平面位置，使模板中心线与隧道中心线重合，并用五点定位法复测台车模板两端断面，拉线检查中部模板是否翘曲或扭动，直至准确为止。
在曲线段施工时还应考虑内外弧长差引起的左右侧搭接长度的变化，调整过程中尽量保证弧线圆顺。
为避免混凝土浇注过程中台车上浮(一般可达15mm左右)，采用三个30t的千斤顶在台车前端端部拱顶增设支撑，以防台车上浮造成拱部错台。