中国水电建设集团十五工程局有限公司第四工程公司陕西西安710065
摘要:隧洞施工一般包含洞身开挖、初期支护及二次混凝土衬砌等工序,隧洞开挖及初期支护多采用由工字钢加工而成的钻爆台车辅助进行施工。在施工中,洞内空间狭窄、设备及人员施工受限;型钢台车宽度与装载机宽度有关,太窄影响装载机通行,太宽影响钻孔作业且会造成底部超挖;台车移动依靠装载机拖行,影响循环作业时间,对工期造成制约。隧洞施工车载式钻爆台车有效解决了以上施工问题。
关键词:隧洞施工;车载钻爆台车;设计与应用
1.工作原理
传统钻爆台车由工字钢加工而成,主要依靠装载机等设备拖动实现移动行走,操作平台尺寸固定。经过对台车移动方式的改进,采用车载式钻爆台车实现了台车的快速、灵活移动,同时对操作平台采用可伸缩式调节装置,实现了满足不同结构断面尺寸的施工要求。
2.台车设计及加工
项目隧洞断面为圆形,开挖直径5.94~6.5m,围岩类别为III~V类。为了确保施工机械设备通行,隧洞分两期进行开挖施工,一期先开挖上部并贯通,二期再开挖底部预留的1.4m。一期施工中采用了经过改良的车载式钻爆台车,车载式钻爆台车设计见图2-1、图2-2。
图2车载式施工台车后视图
1-行走车辆2-车载台车支撑结构3-操作平台4-照明装置5-供电装置6-供水、供风装置7-安全爬梯8-驾驶室防护
2.1车辆选型
自卸车尺寸为:长5.85m,宽2.1m,高2.5m,功率为75Kw。
2.2台车主框架结构组成
台车主框架结构由6根立柱、顶部3根横向连接、尾部加长三角支撑组成,各构件采用焊接连成整体。
立柱:采用16号工字钢,长度1.5m、间距2m;立柱底部与车身焊接、顶部与横向连接焊接。
横向连接:采用16号工字钢,长度2.1m、间距2m;横向连接与立柱顶部焊接。
尾部加长三角支撑:为了满足施工要求在尾部将台车进行加长。在车尾两侧立柱上设置三角支撑水平杆件,采用16号工字钢,长度0.7m、间距1.1m;斜撑与立柱底部及三角支撑水平杆件端部焊接,采用16号工字钢,长度1.8m。
2.3操作平台结构组成
操作平台由顶层操作平台、中层两侧操作平台组成。
2.3.1顶层操作平台
横向钢管与台车主框架横向连接焊接,采用φ125*4.5mm钢管,长度2.9m;
纵向钢管与横向钢管十字交叉且镶嵌在横向钢管内,纵横向钢管顶面在同一水平面内,采用φ125*4.5mm钢管,长度4.8m;
钢筋网焊接在纵横向钢管顶面,纵向钢筋在底层,采用φ16螺纹钢,间距为10cm;横向钢筋在顶层,采用φ8螺纹钢,间距为5cm。
2.3.2中层两侧操作平台
中层操作平台设置成宽度可调节式结构,横向钢管、横向可伸缩式内套钢管、钢筋网组成。
横向钢管设置在立柱预留的孔内并焊接牢固,预留孔位于立柱中间位置,横钢管采用φ125*4.5mm钢管,长度2.9m;
横向可伸缩式内套钢管设置于横向钢管内且为两根,采取抽拉方式增加操作平台的宽度,横向可伸缩式内套钢管采用φ80*4mm钢管,长度1.5m;
每侧加宽部分钢筋网共4块,横向铰接,每块宽度30cm、每块长度为200+200cm;纵向钢筋在底层,采用φ16螺纹钢,间距为10cm;横向钢筋在顶层,采用φ8螺纹钢,间距为5cm。
3.风、水、照明连接设施
在台车右侧设置供风装置、左侧设置供水装置、顶部设置照明装置。供风、供水连接装置均采用φ125*4.5mm钢管,管身上再设置接头与施工用风管、水管连接。
4.安全设施
在车头与车身结合部位设置安全爬梯,用与人员作业上下通行;安全爬梯采用φ22螺纹钢筋制作,踏步间距30cm,宽度60cm,高度2.6m。
在驾驶室顶部设置一块钢板,钢板厚度3mm,主要是防止在施工过程中损坏车辆挡风玻璃。
5.结语
车载式钻爆台车,制作简便、节省材料,解决了型钢台车移动速度慢、底部超挖、作业平台活动区域受限的技术问题,为降低施工成本、缩短隧洞施工工序循环时间、加快施工进度,提供了一种灵活机动的施工方法。