1、台架拼装方案与步骤中铁隧道集团成武高速路CW17标项目经理部一、 开挖台架设计验算设计目的：满足开挖施工所需。设计原则：保证足够的强度和耐用程度的前提下，以最省的材料加工出合格的开挖台架。加工制造：自制。 开挖台架在隧道人工钻爆法施工中是必不可少的，按行走方式分为液压式和机械式，按行走轨迹分为有轨式和无轨式，有轨式成本太高，只在特殊隧道施工中使用。无轨式制造方式多为螺栓联接加焊接，加工周期短，制作精度要求较低，一般施工企业都能自制，造价低，往往是大家首选的，该种台架再细分可分为轮式行走和雪橇式行走。本文所加工台架是轮式行走方式的台架，该种台架在多年的实践施工所用中得到了一致的认可。1、框架尺寸2、的选择 根据工程实际情况，F1开挖断面较大，最宽达14.5米，为了台架的行走方便，在总宽和总长上保证能过装载机的前提下尽量缩短，以减轻台架的重量，另F1工序调整为上断面和下断面分开开挖，这样台架的重量大大减少，行走用可装载机推动，台架底部中对中宽度为4500mm，台架上部中对中宽度为4000mm,净高为4100mm。2、材料的选择 开挖台架所处的施工环境恶劣，灰尘大，局部喷砼喷浆料时在台架会有残余，另外凿岩机开动有很大的振动，台架行走时极易碰撞，综合考虑这些因素，选择工字钢18为主框架材料，台架铺网用10盘条。伸缩管使用100焊管内套80焊管。3、台架的结构设计4、用料数量计算及材料清单 台架3、主梁用料18 工字钢(4.23+4.23)2+5.73=67.5米，伸缩支架18 工字钢（33+33）=18米，连接杆18 工字钢（52+52）=20米，底部行走（52+52+14）=24米，斜支撑18 工字钢（2.56）=15米。伸缩管定位槽钢（52）=10米。伸缩管80（310）=30米。伸缩管60（310）=30米。铺网10盘条（总铺网面积155=75 m2 ，网格按100mm100mm铺，15050=7500米。钢板t=10（320.250.25）=2 m2 。序号材料 名称规格型号理论重量（kg/m）单位数量重量(kg)备注1工字钢1824.143m14535002槽钢1820.174、m204003盘条100.6165m750046234钢板t=1078m221565焊管809.24m302706焊管606.78m30203总重91525、台架电器 台架上的电器按国标2005规范用电，照明使用低压36V，其余根据需要按使用的机具用电要求配制，只是在开挖时把低压照明灯架设在台架上，放爆前将其撤走。6、门架横梁检算 顶部钢管每区格面积S1= 0.752.2= 1.65m2，人、小型机具、材料等荷载按2.5kN/m2计算，每根立杆承受的荷载为F1=1.65*2.5=3.63 kN 。门架横梁受力可简化为受集中荷载的三跨等跨连续梁计算，跨度取最大值L = 5.7m，集中力为每根立杆5、承受的荷载F1=3.63kN 。 立柱 斜撑 斜撑 立柱 1)抗弯强度检算最大弯矩Mma= KMFL ，KM 弯矩系数，查表得0.311;即得出Mma= 0.311 3.63 1.73= 1.95 kNm横梁截面强度 =M ma/W = 1.95 106/(237 103)= 8.23N /mm2f= 215N /mm2，抗弯强度满足要求！2)抗剪强度检算最大剪力V ma= KvF ，查表得Kv= 1.311;即V ma= K vF 9 =1.3113.63=4.76kN横梁截面抗剪强度=V ma S/(I tw)=4.76 103 136.1 103/(2370 104 7)=3.9N /m6、m2fv=125N /mm2，抗剪强度满足要求！3)挠度变形检算 =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; 受力挠度变形满足要求！4)横梁稳定性检算横梁长细比 = 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，门架横梁稳定性满足要求！7、门架立柱及斜撑受力检算顶部钢管每区格面积S1= 0.752.2= 1.65m2，钢管架总重F2=20.6 kN 。横梁重F3=(6.8 27.9 6 9.8/1000) 1.2=11.2 kN 1.2=13.44kN ;纵梁重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 ，斜撑受的力F5= 12.58、7/COS25= 12.7kN 。工14工钢斜撑稳定性检算立柱长细比 = 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，稳定性满足要求！工16工钢斜撑稳定性检算立柱长细比 = 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，稳定性满足要求！结论:台车门架立柱及斜撑受力均满足要求！通过上述的分析计算可知，整个台架的强度及刚度是足够的。二、 开挖台架拼装方法与步骤1、 拼装准备按提供图纸下料，将材料分类摆放于拼装场。8吨吊车一台，1吨手拉葫芦两个，电焊机2台，电焊条若干，电焊工2人，其他拼装工人2人。2、 拼装步骤1）制作底部纵梁（并焊两根18a工钢）。焊接时纵梁上、下面均需完全焊接，且焊缝饱满。2）采用汽车后桥制作台架行走装置，将底部纵梁焊接与行走装置之上。3）制作主门架。4）将底部纵梁摆好位置并将轮胎固定。用吊车将主门架吊至底部纵梁上，定位、焊接。5）将上部纵梁吊至设计位置进行焊接。6）将10、门架内斜支撑吊至设计位置进行焊接。7）安装门架立柱外侧横梁及斜支撑。8）安装钢管井字架，并铺上钢筋网电焊加固。9）穿PVC管布设线路，并安装行灯变压器，完成台架拼装。三、 开挖台架拆卸方法与步骤1、拆卸准备8吨吊车一台，气切割设备2套，安全带2套。2、 拆卸步骤 拆卸前气割人员必须佩戴好安全带。拆卸时均采用气割设备进行部分切割。1）固定好台架，用吊车吊住侧横梁及斜支撑中心位置，切割侧横梁及斜支撑与门架连接部位。切割完成其吊至一旁进行二次分解。2）用吊车吊住上部纵梁中部，将其与门架切割开，吊至一旁放置。3）用吊车吊住横梁中部，切割门架与底部纵梁连接部位，完成后吊至一旁平放进行二次分解。4）将底部纵梁与行走装置分隔开，完成台架拆卸。交底书名称：台架安装及拆卸方案编 号：CW17/AQ-12适用范围：洞内各自制台架交底依据：安全规范交 底 审 查 栏交 底 接 收 栏交底人： 职 务： 年 月 日接收人职 务日 期审核人： 职 务： 年 月 日审批人： 职 务： 年 月 日 监 理： 职 务： 年 月 日 批准人： 职 务： 年 月 日