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1、新建xxxxx段標段隧道工程開挖作業臺架專項施工方案編制： 審核： 審批： xxxxx段工程指揮部二一年十二月隧道工程開挖作業臺架專項施工方案1、工程概括CKGZTJ-9標位于云貴高原構造剝蝕中低山區，正線起訖里程為DK818+413DK881+601，全長63.745雙線公里。隧道19座共43.485km（L4km隧道3座，3kmL4km隧道1座，2kmL3km隧道1座，1kmL2km隧道2座，L1km的隧道12座），其中級風險隧道3座，級風險隧道1座，隧道工程占線路總長的68.3%。本標段隧道開挖采用裝載機拖動行走簡易臺車，該臺車制作簡單、使用靈活方便、剛度大、炮眼位置及方向容易控制，并且2、可以同時滿足30臺以上YT-28風動鑿巖機同時作業。2、制作過程主要組成部分：工字鋼門架、側翼“翅膀”、底縱梁、鋼筋網片、伸縮鋼管、風水管道系統、牽引鋼絲繩等組成。如下圖： 簡易開挖臺車正視圖 簡易開挖臺車側視圖2.1工字鋼門架門架采用不同規格的型鋼用焊接而成的門字型臺架,共3排,排與排間距2.2m,采用20a工字鋼作立柱, 20a工字鋼作縱梁, 20a工字鋼作橫梁,采用14工字鋼與16工字鋼作斜撐,采用門架立柱外側面采用12.6槽鋼水平橫向加固。2.2側翼“翅膀”由1.5m長的兩根20a工字鋼作為2架、由2.5m長的兩根20a工字鋼作為一架，分別再配以斜撐。2.3底縱梁有兩根5.95m長的23、0a工字鋼并焊作為縱梁。2.4鋼筋網片由5根長5.15m(間距為1.825m)的10槽鋼縱向搭接在橫梁上作為縱向鏈接和工作平臺的骨架，在縱向和橫向上分別用12的螺紋鋼焊接，間排距12cm。3、工作原理由裝載機前斗掛拉臺車上的鋼絲繩，通過裝載機前后移動牽引臺車前后行走，臺車到達掌子面后，使用伸縮鋼管和鋼筋網片使整個工作平臺與掌子面圍巖相接，工人利用臺車上的照明和風水管系統可以較快的作好開挖前準備并開始鑿巖作業。4、工作程序裝載機就位掛牢鋼絲繩牽引行走臺車就位測量放樣調整伸縮鋼管鉆工就位開始鉆孔作業5、材料用量序號材料名稱長度（m）重量（噸）備注120a工字鋼2152.40212.6槽鋼46.354、0.46314工字鋼121.1416工字鋼151.2512螺紋鋼7240.647、注意要點1.保證焊接質量。2.保證車輛通行凈空。3.行走輪車軸定期維護防止生銹。4.爆破時臺車遠離掌子面60米以上距離。附件:隧道開挖臺架結構驗算資料隧道開挖臺架結構驗算一、隧道開挖臺架組成門架總成：門架采用不同規格的型鋼用焊接而成的門字型臺架,共3排,排與排間距2.2m,采用20a工字鋼作立柱, 20a工字鋼作縱梁, 20a工字鋼作橫梁,采用14工字鋼與16工字鋼作斜撐,采用門架立柱外側面采用12.6槽鋼水平橫向加固。二、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5、荷載按2.5KN/m2計算，每根立桿承受的荷載為F1=1.652.5=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M max= KMFL ,KM 彎矩系數,查表得0.311;即得出M max= 0.311 3.63 1.73= 1.95 KN .m橫梁截面強度 =M max/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 max= KvF ,查表得Kv6、= 1.311;即V max= K vF 9 =1.3113.63=4.76KN橫梁截面抗剪強度=V max Sx/(Ix tw)=4.76 103 136.1 103/(2370 104 7)=3.9N /mm2fv=125N /mm2,抗剪強度滿足要求！3)撓度變形檢算 =KW F 9L s/(100 E Ix),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7、算橫梁長細比 = h /ix= (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)= 1.55N /mm2f=215N /mm2,門架橫梁穩定性滿足要求！三、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= 7.928、K 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= 12.57/COS25= 12.7KN 。工14工鋼斜撐穩定性檢算立柱長細比 = uL /ix,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 = u9、L /ix,u= 1,L2= 2.88m ; =12.88/(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 /mm2f=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。 參考文獻：1、隧道施工機械簡明手冊第一冊，鐵道部隧道工程局，1984；2、彈性和塑性力學中的有限單元法，機械工業出版社，1988；3、材料力學，人民教育出版社，1983；4、機械設計手冊第三版，化學工業出版社，1994。計算：xxx 復核：xxx