铁路隧道桁架式大净空新型衬砌台车研制

发布时间：2021-08-13 10:04

　　研究目的:目前铁路隧道衬砌质量问题仍比较突出,主要表现在6个方面:衬砌背后空洞、衬砌不密实、衬砌厚度不足、衬砌开裂、衬砌施工缝裂损、衬砌渗漏水。据不完全统计,铁路隧道衬砌质量缺陷病害约占所有病害的62%。为提高铁路隧道衬砌质量水平,通过研究传统门架式衬砌台车和无门架式衬砌台车的设计原理及性能特点,本文主要介绍研制的桁架式大净空新型衬砌台车的结构组成及应用效果。研究结论:（1）新型衬砌台车采用桁架式结构,整体刚度和支撑稳定性明显提高,系统刚度增加了35%,支撑稳定性提高了40%,支撑难度降低了50%;（2）新型衬砌台车通车净空增大了55%,通风空间提升了65%;（3）新型衬砌台车减少作业人员4名,衬砌施工效率提高了35%;（4）新型衬砌台车周转使用率高达70%,与传统门架式台车相比,周转使用率提高了40%,极大程度地降低了综合成本;（5）本研究成果可在隧道衬砌施工中推广应用。 

【文章来源】：铁道工程学报. 2020,37(09)北大核心EI

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

铁路隧道衬砌质量问题照片

桁架式大净空新型衬砌台车设计如图2所示，其工作原理为:一是采用双跨式空间桁架结构形成大架，承载衬砌台车的各个结构件，为模板定位提供固定基础，实现模板快速定位;二是模板系统底部支撑在填充体两侧边沟内，模板系统的左、右侧模板与底部混凝土填充体形成封闭的三角形受力结构，自身稳定性较高，足以承载混凝土浇筑时的载荷;三是模板系统的顶模放置在双跨结构的顶部纵梁上，使用横移油缸驱动，可沿水平方向调整位置;四是模板系统的两侧边模与顶模采用铰接连接，使用边模油缸驱动，可使边模绕铰接销轴转动，调整边模的位置，实现边模立模和脱模功能;五是行走系统设置在双跨结构的底部，衬砌台车共有4套行走机构，采用独立驱动设计，提高了衬砌台车的动力性能;六是采用电气系统控制衬砌台车行走移动，衬砌台车到达衬砌位置后，控制液压系统依次调节升降油缸、横移油缸、边模油缸，完成主架的升降、横移架的移动、模板的旋转，接着通过液压系统微调使衬砌台车达到定位状态，最后通过布料系统，实现混凝土的逐层浇筑;七是启动信息集成控制系统，实现衬砌作业的信息化施工和智能化管理。3.2 结构组成

桁架式大净空新型衬砌台车采用双跨结构(图3)，两端分别设置2条支腿，支腿之间使用纵向梁和横向梁连接，形成长方体空间桁架结构，该结构作为衬砌台车各结构件的安装基础，承载各结构件重量。桁架式大净空衬砌台车与传统衬砌台车相比，取消了门架、底部纵向梁，优化了支撑杆件，保证了衬砌台车的强度和刚度，增大了底部净空和作业空间，便于车辆穿行，改善了通风条件。衬砌台车移动过程中，模板中线会与隧道中线产生一定的偏移距离，在台车立模时需要使用横移机构消除这个偏移距离。模板横向移动通过横移架实现。横移架放置在双跨结构顶部，接触面两端设置限位装置，防止横移架扭转错位。横移架和双跨结构之间设置横移油缸，为模板横移提供驱动力。横移架和双跨结构接触面上涂满油脂，减小滑动摩擦力。

【参考文献】：
期刊论文
[1]隧道数字化衬砌台车门架轻量化研究[J]. 付本万,王福道.  建筑机械. 2019(11)
[2]高速铁路隧道二衬台车专用电气系统设计[J]. 刘红梅.  工程机械. 2019(08)
[3]铁路客运专线衬砌台车门架结构优化[J]. 李宏.  隧道建设(中英文). 2017(12)
[4]新型衬砌台车机械原理及其结构优化[J]. 李华.  铁道建筑技术. 2017(10)
[5]多功能组合式砼衬砌台车[J]. 王世合,赵清荣,胡瑞,高杰,李磊.  工程机械. 2013(05)



本文编号：3340224