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1、臺架拼裝方案與步驟中鐵隧道集團成武高速路CW17標項目經理部一、 開挖臺架設計驗算設計目的：滿足開挖施工所需。設計原則：保證足夠的強度和耐用程度的前提下，以最省的材料加工出合格的開挖臺架。加工制造：自制。 開挖臺架在隧道人工鉆爆法施工中是必不可少的，按行走方式分為液壓式和機械式，按行走軌跡分為有軌式和無軌式，有軌式成本太高，只在特殊隧道施工中使用。無軌式制造方式多為螺栓聯接加焊接，加工周期短，制作精度要求較低，一般施工企業都能自制，造價低，往往是大家首選的，該種臺架再細分可分為輪式行走和雪橇式行走。本文所加工臺架是輪式行走方式的臺架，該種臺架在多年的實踐施工所用中得到了一致的認可。1、框架尺寸2、的選擇 根據工程實際情況，F1開挖斷面較大，最寬達14.5米，為了臺架的行走方便，在總寬和總長上保證能過裝載機的前提下盡量縮短，以減輕臺架的重量，另F1工序調整為上斷面和下斷面分開開挖，這樣臺架的重量大大減少，行走用可裝載機推動，臺架底部中對中寬度為4500mm，臺架上部中對中寬度為4000mm,凈高為4100mm。2、材料的選擇 開挖臺架所處的施工環境惡劣，灰塵大，局部噴砼噴漿料時在臺架會有殘余，另外鑿巖機開動有很大的振動，臺架行走時極易碰撞，綜合考慮這些因素，選擇工字鋼18為主框架材料，臺架鋪網用10盤條。伸縮管使用100焊管內套80焊管。3、臺架的結構設計4、用料數量計算及材料清單 臺架3、主梁用料18 工字鋼(4.23+4.23)2+5.73=67.5米，伸縮支架18 工字鋼（33+33）=18米，連接桿18 工字鋼（52+52）=20米，底部行走（52+52+14）=24米，斜支撐18 工字鋼（2.56）=15米。伸縮管定位槽鋼（52）=10米。伸縮管80（310）=30米。伸縮管60（310）=30米。鋪網10盤條（總鋪網面積155=75 m2 ，網格按100mm100mm鋪，15050=7500米。鋼板t=10（320.250.25）=2 m2 。序號材料 名稱規格型號理論重量（kg/m）單位數量重量(kg)備注1工字鋼1824.143m14535002槽鋼1820.174、m204003盤條100.6165m750046234鋼板t=1078m221565焊管809.24m302706焊管606.78m30203總重91525、臺架電器 臺架上的電器按國標2005規范用電，照明使用低壓36V，其余根據需要按使用的機具用電要求配制，只是在開挖時把低壓照明燈架設在臺架上，放爆前將其撤走。6、門架橫梁檢算 頂部鋼管每區格面積S1= 0.752.2= 1.65m2，人、小型機具、材料等荷載按2.5kN/m2計算，每根立桿承受的荷載為F1=1.65*2.5=3.63 kN 。門架橫梁受力可簡化為受集中荷載的三跨等跨連續梁計算，跨度取最大值L = 5.7m，集中力為每根立桿5、承受的荷載F1=3.63kN 。 立柱 斜撐 斜撐 立柱 1)抗彎強度檢算最大彎矩Mma= KMFL ，KM 彎矩系數，查表得0.311;即得出Mma= 0.311 3.63 1.73= 1.95 kNm橫梁截面強度 =M ma/W = 1.95 106/(237 103)= 8.23N /mm2f= 215N /mm2，抗彎強度滿足要求！2)抗剪強度檢算最大剪力V ma= KvF ，查表得Kv= 1.311;即V ma= K vF 9 =1.3113.63=4.76kN橫梁截面抗剪強度=V ma S/(I tw)=4.76 103 136.1 103/(2370 104 7)=3.9N /m6、m2fv=125N /mm2，抗剪強度滿足要求！3)撓度變形檢算 =KW F 9L s/(100 E I)，查表得K W = 2.716即 = 2.716 3.63 1.733/(100 2.06 108 237010-8)=0.105 10-3m=0.105mm =0.105mm = L /400= 5700/400=14.25mm，L 跨度; 受力撓度變形滿足要求！4)橫梁穩定性檢算橫梁長細比 = h /i= (4.432+1.22)/8.15 10-2=84，查表得 =0.661，N = A f，即f=N /( A)= F1/( A)3.63 103/(0.661 35.5 100)= 7、1.55N /mm2f=215N /mm2，門架橫梁穩定性滿足要求！7、門架立柱及斜撐受力檢算頂部鋼管每區格面積S1= 0.752.2= 1.65m2，鋼管架總重F2=20.6 kN 。橫梁重F3=(6.8 27.9 6 9.8/1000) 1.2=11.2 kN 1.2=13.44kN ;縱梁重F4=(12 27.9 2 9.8/1000) 1.2= 6.6kN 1.2= 7.92K N 。每根立柱承受的力F4= (S16.3576.6+F2+F3+ F4)/(33)F4= (1.656.3576.6+20.6+13.44+7.92)/(33)= 12.57kN ，斜撐受的力F5= 12.58、7/COS25= 12.7kN 。工14工鋼斜撐穩定性檢算立柱長細比 = uL /i，u= 1，L1= 2.73m ; =1 2.73/(5.76 10-2)= 47，查表得 =0.924，N = A f，即f= F5/( A)= 12.7 103/(0.924 21.5 100)=6.4N /mm2f=215N /mm2，穩定性滿足要求！工16工鋼斜撐穩定性檢算立柱長細比 = uL /i，u= 1，L2= 2.5m ; =12.5/(6.5810-2)= 44，查表得 =0.932，N = A f，即f= F5/( A)=12.7 103/(0.932 26.1 100)=5.3N /mm29、f=215N /mm2，穩定性滿足要求！結論:臺車門架立柱及斜撐受力均滿足要求！通過上述的分析計算可知，整個臺架的強度及剛度是足夠的。二、 開挖臺架拼裝方法與步驟1、 拼裝準備按提供圖紙下料，將材料分類擺放于拼裝場。8噸吊車一臺，1噸手拉葫蘆兩個，電焊機2臺，電焊條若干，電焊工2人，其他拼裝工人2人。2、 拼裝步驟1）制作底部縱梁（并焊兩根18a工鋼）。焊接時縱梁上、下面均需完全焊接，且焊縫飽滿。2）采用汽車后橋制作臺架行走裝置，將底部縱梁焊接與行走裝置之上。3）制作主門架。4）將底部縱梁擺好位置并將輪胎固定。用吊車將主門架吊至底部縱梁上，定位、焊接。5）將上部縱梁吊至設計位置進行焊接。6）將10、門架內斜支撐吊至設計位置進行焊接。7）安裝門架立柱外側橫梁及斜支撐。8）安裝鋼管井字架，并鋪上鋼筋網電焊加固。9）穿PVC管布設線路，并安裝行燈變壓器，完成臺架拼裝。三、 開挖臺架拆卸方法與步驟1、拆卸準備8噸吊車一臺，氣切割設備2套，安全帶2套。2、 拆卸步驟 拆卸前氣割人員必須佩戴好安全帶。拆卸時均采用氣割設備進行部分切割。1）固定好臺架，用吊車吊住側橫梁及斜支撐中心位置，切割側橫梁及斜支撐與門架連接部位。切割完成其吊至一旁進行二次分解。2）用吊車吊住上部縱梁中部，將其與門架切割開，吊至一旁放置。3）用吊車吊住橫梁中部，切割門架與底部縱梁連接部位，完成后吊至一旁平放進行二次分解。4）將底部縱梁與行走裝置分隔開，完成臺架拆卸。交底書名稱：臺架安裝及拆卸方案編 號：CW17/AQ-12適用范圍：洞內各自制臺架交底依據：安全規范交 底 審 查 欄交 底 接 收 欄交底人： 職 務： 年 月 日接收人職 務日 期審核人： 職 務： 年 月 日審批人： 職 務： 年 月 日 監 理： 職 務： 年 月 日 批準人： 職 務： 年 月 日