隧道襯砌臺車加工技術

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　隨著我國現(xiàn)代化建設步伐的加快，交通能源仍是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的三大薄弱環(huán)節(jié)之一，鐵路（城市地鐵）、公路等基礎建設項目，是目前我國基本建設的重點。石太高速,莘松、濟青高速公路，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)。建設單位對隧道施工質(zhì)量的要求越來越高，長大隧道、甚至幾百米的隧道也要求用整體鋼模襯砌臺車襯砌。

　　目前，隧道襯砌施工由過去的手工操作走向綜合機械化，提高隧道襯砌質(zhì)量和工作效率是施工的最大需要。臺車是鐵路、公路隧道混凝土襯砌一次成型設備，根據(jù)用戶提供的隧道斷面設計制造，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軌運輸車輛通行；整機行走采用電機—機械驅(qū)動；模板采用全液壓操縱，利用液壓缸支（收）模機械鎖定；在臺車架上部和模板之間留有空間供安裝隧道通風管道用；對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)范要求進行設計和安裝，確保使用安全。

　　太原路橋機械廠研制制作的鐵路、公路襯砌臺車在許多隧道工程中得到了推廣運用。

1襯砌臺車

　1．1 研制過程

　　贛龍鐵路隧道全長兩千多米，且有溶洞、泥巖、地下水等，地質(zhì)條件差且復雜，太原路橋機械廠在進行廣泛的市場調(diào)研基礎上成立了“隧道襯砌臺車研制小組”，邀請有關工程單位的專家指導。在完成初步鐵路隧道襯砌臺車的圖紙和技術文件設計計算的基礎上，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車的發(fā)展動向、進行優(yōu)選比較、得到用戶的認可后，組織設計和產(chǎn)品試制。為確保產(chǎn)品加工質(zhì)量，重要結(jié)構(gòu)嚴控工裝模具。經(jīng)過應用，表明產(chǎn)品性能良好、結(jié)構(gòu)合理、襯砌質(zhì)量好。后經(jīng)反復改進和完善，產(chǎn)品已經(jīng)定型。

　1．2 鋼模襯砌臺車的關鍵技術

　　1．2．1 臺車結(jié)構(gòu)型式

　　可采用液壓式和機械式。經(jīng)分析比較液壓式對臺車架剛性要求低，結(jié)構(gòu)型式靈活，重量輕，加工要求和施工中鋪設軌道的標高要求低，使用方便，但對液壓缸自鎖性要求高，襯砌中液壓缸不允許回縮。機械式則相反，由于一個電動機要驅(qū)動數(shù)個絲杠傳動，對各傳動軸同軸度要求高，且臺車架必須有較大的剛度，結(jié)構(gòu)尺寸準確，因結(jié)構(gòu)較重、加工要求高，而且因絲杠是同步動作（不象液壓傳動，各液壓缸可同步，也可單獨動作）因此當軌道標高誤差（各點不在同標高）較大時，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方案，對液壓缸采取液壓鎖和平衡閥等措施，使液壓缸自鎖；同時配套采用絲杠機構(gòu)進行機械鎖定，并加強模板的支承，保證了模板在襯砌時不回縮，不變形。實踐證明襯砌臺車采用液壓式較合理，是發(fā)展方向。

　　1．2．2 臺車架結(jié)構(gòu)優(yōu)化

　　臺車采用液壓傳動，使臺車架結(jié)構(gòu)簡化，重量減輕，同時也提高了結(jié)構(gòu)的靈活性和多樣性，經(jīng)各種臺車架結(jié)構(gòu)方案的分析比較、強度計算、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，又是加工難度最大的部件，制定了合理的加工、焊接工藝，設計并加工專用拼裝焊接胎模，以保證整體外形尺寸的準確度，盡量減少焊接變形，保證外表面光滑，無凹凸等缺陷。為控制相鄰模板的錯臺，采用過盈配合的穩(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臺問題。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