基于活塞风理论的高速铁路隧道衬砌压力计算改进方法

隧道衬砌台车验收

南昆铁路南百段增建二线NBSG-3标 中铁四局项目经理部第二分部 隧道衬砌台车 验收资料 中铁四局集团有限公司 二0一五年八月 目录 1、工程概况 (1) 2、隧道衬砌台车基本原则 ............. 错误!未定义书签。 3、台车计划进场时间 (1) 4、台车要求 (1) 5、审批验收 (1) &二次衬砌 (2) 7、模板台车的强度刚度校核一台车受力验算 (6) 8、衬砌钢模板台车验收单........................................... ..13 9、隧道二衬台车安装验收记录表..................................... ..15 10、二衬台车检测记录表 (16)

隧道衬砌台车验收资料 1、工程概况 2、隧道衬砌台车基本原则 ①本标段为壹个长隧道，00 个洞口，每个洞口设置一台衬砌台车。 ②严格根据《南昆铁路南百建指施工标准化管理汇编》（隧道）中相关要求，对二衬台车执行准入制度，选择专业厂家进行生产。 3、台车计划进场时间 满足现场隧道二衬需求。 4、台车要求 为保证衬砌工程质量，隧道一般地段（含洞身、明洞、加宽段）的二衬施工采用全断面模板台车和泵送作业。 因隧道出口场地较狭窄，隧道台车难以直接拼装，需在桥台旁拓宽，搭建一个贝雷架平台作为台车的拼装工作面。 台车模板支撑桁架门下净空应满足隧道衬砌前方施工所需大型设备通行要求，设计台车净高为00m ，因此施工前须对过往机械进行通知，台车上标示明显的限高牌。桁架各层平台高度满足混凝土施工要求，利于工人进行安管、混凝土捣固等施工作业，安装上下行的爬梯。 按照《标准化管理指南》（隧道）中相关要求设置作业窗，窗口尺寸00cm xoocm，且整齐划一；作业窗周边进行加强，避免应力集中引起周边变形，窗门应平整、严密、不漏浆。 5、审批验收 台车的审批验收共分为两阶段，由监理单位组织成立专门的审批验收小组，对每座隧道的隧道二衬台车进行审批验收。 第一阶段（二衬台车进场前报批）：我项目部进场后应立即着手进行二衬台车进场前的准备工作，现已向监理单位上报拟进场二衬台车的数量、台车长度、外观几

第三章 区间隧道衬砌结构设计分析

第3章区间隧道衬砌结构设计 3.1地下铁道线路上部建筑 钢轨、联接零件、道床、轨枕、防爬设备及道岔共同组成地下铁道线路上部建筑。地铁的特点有运量较大、快速迅捷、安全、准时、不污染环境，同时地铁可以修建在建筑物较多而且不便于发展地面交通的地方。 3.1.1 钢轨 选定钢轨类型的主要因素是年通过量、速度、选定的轴负载、延长检修周期、检修工作量和振动噪声。 （1）钢轨类型 综合国内外地铁钢轨类型和南昌轨道交通的实际情况，宜选用60kg/m的钢轨。 （2）钢轨铺设 中山西路站至子固路站区间为直线段，在地下铁道内由于阳光不受影响，温度变化相对较小，铺设无缝线路。对于无缝线路，采用换铺法进行施工，对于长轨条的焊接，采用基地焊接与工地焊接相结合的施工方式。基地焊选用接触焊，工地焊可以选用铝热焊或移动式气压焊。 3.1.2扣件 地下铁道的钢轨扣件有刚性扣件及弹性扣件两种，考虑到中子区间地段线路采用整体式道床，因此扣件采用全弹性分开式扣件。因为全弹性分开式扣件在垂直和横向均具有良好地弹性，相比而言更加适合整体式道床。 3.1.3道床 一般情况下有碎石道床和整体道床两种道床。整体道床的类型较多，随着轨枕方式的不同，有短轨枕式整体道床、长枕式整体道床、纵向浮置板式整体道床等。结合南昌铁路交通的实际情况，利用短轨枕整体道床设计区间，道床稳定、耐久性强、结构简单、造价低、施工简单。钢筋混凝土短轨枕的预制混凝土采用C50，嵌入在混凝土道床，采用C30混凝土道床，布设中心沟，在单层钢筋网的内，钢筋网作为一个杂散电流排水加固。 3.1.4道岔 道岔有单开道岔和双开道岔等形式。中山西路站至子固路站区间采用9号单开道岔。

隧道设计衬砌计算实例讲解(结构力学方法)

隧道设计衬砌计算范例(结构力学方法) 1.1工程概况 川藏公路二郎山隧道位于四川省雅安天全县与甘孜泸定县交界的二郎山地段, 东距成都约260km , 西至康定约97 km , 这里山势险峻雄伟, 地质条件复杂, 气候环境恶劣, 自然灾害频繁, 原有公路坡陡弯急, 交通事故不断, 使其成为千里川藏线上的第一个咽喉险道, 严重影响了川藏线的运输能力, 制约了川藏少数民族地区的经济发展。 二郎山隧道工程自天全县龙胆溪川藏公路K2734+ 560 (K256+ 560)处回头, 沿龙胆溪两侧缓坡展线进洞, 穿越二郎山北支山脉——干海子山, 于泸定县别托村和平沟左岸出洞, 跨和平沟经别托村展线至K2768+ 600 (K265+ 216) 与原川藏公路相接, 总长8166km , 其中二郎山隧道长4176 m , 别托隧道长104 m ,改建后可缩短运营里程2514 km , 使该路段公路达到三级公路标准, 满足了川藏线二郎山段的全天候行车。 1.2工程地质条件 1.2.1 地形地貌 二郎山段山高坡陡,地形险要,在地貌上位于四川盆地向青藏高原过渡的盆地边缘山区分水岭地带,隶属于龙门山深切割高中地区。隧道中部地势较高。隧址区地形地貌与地层岩性及构造条件密切相关。由于区内地层为软硬相间的层状地层,构造为西倾的单斜构造,故地形呈现东陡西缓的单面山特征。隧道轴线穿越部位,山体浑厚,东西两侧发育的沟谷多受构造裂隙展布方向的控制。主沟龙胆溪、和平沟与支沟构成羽状或树枝状,横断面呈对称状和非对称状的“v ”型沟谷,纵坡顺直比降大,局部受岩性构造影响,形成陡崖跌水。 1.2.2 水文气象 二郎山位于四川盆地亚热带季风湿润气候区与青藏高原大陆性干冷气候区的交接地带。由于山系屏障,二郎山东西两侧气候有显著差异。东坡潮湿多雨,西坡干燥多风,故有“康风雅雨”之称。全年分早季和雨季。夏、秋两季受东进的太平洋季风和南来的印度洋季风的控制,降雨量特别集中；冬春季节,则受青藏高原寒冷气候影响,多风少雨,气候严寒。

xxx隧道衬砌台车结构计算书(建筑助手)

XXXXXXXXXX引水隧道项目衬砌台车计算书 编制： 校核： 审核： 2017年10月

xxxxx项目衬砌台车计算书 1.计算依据 1、《xxxxx施工图设计》 2、《衬砌台车结构设计图》 3、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) 4、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002) 2. 概况 xxxxx隧道衬砌模板系统及台车布置图如下图2.1-2.2。隧道二衬模板由一顶模、两侧模组成，模板均由6mm钢板按照二衬外轮廓线卷制而成。顶模模板拱架环向主肋采用I10工字钢,加工成R=1447mm，L=3650mm的圆弧拱形，拱架环向肋板间距1m，拱架纵肋采用∠45*45*6的角钢，间距30cm；侧模模板拱架环向肋板采用1524mm长的I14工字钢，侧模环向肋板在隧洞腰线以上部分加工成加工成R=1447mm，L=527mm的圆弧拱形，腰线以下加工成R=3327mm，L=997mm的圆弧拱形，拱架环向肋板间距1m，拱架纵肋采用∠45*45*6的角钢，间距30cm。 衬砌台车由顶拱支撑、台车门架结构、走行系统、顶升系统及侧模支撑系统组成，纵向共9m长。顶拱支撑采用H200×200×8.0立柱，纵向焊接通长的∠45*45*6的角钢组成钢桁架，焊接于台车门市框架主横梁上，支撑顶模。衬砌台车门式框架立柱采用H200×200×8.0型钢、横梁、纵梁均采用I20a工字钢焊接组成，其节点处焊接1cm厚的三角连接钢板缀片进行加固。本衬砌台车与顶拱支撑焊接为一个整体。进行顶模的安装及拆除时，在轨道两侧支垫20*20*60cm的枕木，枕木上安放千斤顶进行台车和顶拱支撑系统的整体升降。侧模支撑系统的螺旋丝杆，每断面设置4个。下部螺旋丝杆水平支承于台车的I20a 纵梁上，上部螺旋丝杆水平支撑于台车的I20a立柱上。三角板与构件之间焊接为满焊,焊脚高度10mm；焊缝不允许出现咬边、未焊透、裂纹等缺陷。模板系统及台车构件均采用Q235普通型刚。

隧道衬砌计算

第五章隧道衬砌结构检算 5.1结构检算一般规定 为了保证隧道衬砌结构的安全，需对衬砌进行检算。隧道结构应按破损阶段法对构件截面强度进行验算。结构抗裂有要求时，对混凝土应进行抗裂验算。5.2 隧道结构计算方法 本隧道结构计算采用荷载结构法。其基本原理为：隧道开挖后地层的作用主要是对衬砌结构产生荷载，衬砌结构应能安全可靠地承受地层压力等荷载的作用。计算时先按地层分类法或由实用公式确定地层压力，然后按照弹性地基上结构物的计算方法计算衬砌结构的内力，并进行结构截面设计。 5.3 隧道结构计算模型 本隧道衬砌结构验算采用荷载—结构法进行验算，计算软件为ANSYS10.0。 取单位长度（1m）的隧道结构进行分析，建模时进行了如下简化处理或假定： ①衬砌结构简化为二维弹性梁单元（beam3），梁的轴线为二次衬砌厚度中线位置。 ②围岩的约束采用弹簧单元（COMBIN14），弹簧单元以铰接的方式支撑在衬砌梁单元之间的节点上，该单元不能承受弯矩，只有在受压时承受轴力，受拉时失效。计算时通过多次迭代，逐步杀死受拉的COMBIN14单元，只保留受压的COMBIN14单元。

图5-1 受拉弹簧单元的迭代处理过程 ③衬砌结构上的荷载通过等效换算，以竖直和水平集中力的模式直接施加到梁单元节点上。 ④衬砌结构自重通过施加加速度来实现，不再单独施加节点力。 ⑤衬砌结构材料采用理想线弹性材料。 ⑥衬砌结构单元划分长度小于0.5m。 隧道结构计算模型及荷载施加后如图5-2所示。

5.4 结构检算及配筋 本隧道主要验算明洞段、Ⅴ级围岩段和Ⅳ级围岩段衬砌结构。根据隧道规范深、浅埋判定方法可知，Ⅴ级围岩段分为超浅埋段、浅埋段和深埋段。Ⅳ级围岩段为深埋段。根据所给的材料基本参数和修改后的程序，得出各工况下的结构变形图、轴力图、建立图和弯矩图。从得出的结果可知，Ⅴ级围岩深埋段，所受内力均较大，故对此工况进行结构检算。 5.4.1 材料基本参数 (1)Ⅴ级围岩 围岩重度318.5/kN m γ=，弹性抗力系数300/k MPa m =，计算摩擦角 045?=o ，泊松比u=0.4。 (2) C25钢筋混凝土 容重325/kN m γ=，截面尺寸 1.00.6b h m m ?=?，弹性模量29.5Pa E G =。轴心抗压强度：12.5cd a f MP =；弯曲抗压强度：13.5cmd a f MP =；轴心抗拉强度: 1.33cd a f MP =;泊松比u=0.2； (3) HPB235钢筋物理力学参数 密度：37800/s kg m ρ=； 抗拉抗压强度：188std scd a f f MP ==； 弹性模量： 210s a E GP =； 5.4.2 结构内力图和变形图（Ⅴ级围岩深埋段） 5.4.3 结构安全系数 从上面的轴力图和弯矩图可知，需要对截面8、11、21、47、73进行检算， 而根据对称性可知只需要对截面8、11、47进行检算。 （1）配筋前检算 混凝土和砌体矩形截面轴心及偏心受压构件的抗压强度应按下式计算： a KN R bh ?α≤ （式5-1）

隧道施工衬砌台车一般问题及解决办法

隧道施工衬砌台车一般问题及解决办法 1、台车安装前需做好哪些方面的准备工作？ 台车运抵工地需准备好以下安装工作： （1）安装场地。视台车的大小，需留出堆放及安装场地，一般需 20m x 20m； （2）枕木和钢轨。枕木一般为15mm x 15mm x 800mm，钢轨为43kg级重轨； （3）起吊设备。大部台车安装门架时，可利用工地现有的挖机或装载机直接安装，但安装上部台架及模板时，必须用16吨及以上的吊机配合安装； （4）安装辅助人员6-8名，一般由厂家售后服务人员进行台车安装； （5）焊机、气割设备，处理台车运输过程中加固部件的连接件； （6）木板，一般要求厚5cm以上，用于搭架安装操作平台。 2、如何确定台车中线？ 台车在定位时，必须先确定台车中线。确定中线的办法很简单，在顶部中心位置有一定位十字线，其交点即为厂家在制作台车就已定好的台车中线点，通过该点并引出重力垂线，即可找出台车中线。 3、顶升油缸设计在下面时，如何测量台车断面尺寸？ 当顶升油缸设计在下面时，由于两侧油缸妨碍测量工具直接测量，故不好测量台车最宽点等尺寸。可在台车模板上引出一水平线，通过水平仪等工具，使其两侧位置高度一致，并焊接一杆件（如细螺纹钢等），再通过测量引出杆件，得出其断面宽度尺寸。 4、台车如何进行定位？ 台车在进行衬砌工作前，必须要对台车进行定位，使台车轮廓断面尺寸与要求尺寸一致。台车行走至待衬砌断面后，通过以下几个动作进行定位：

（1）通过操作液压系统的平移油缸调节台车中线，使其与隧道中线对齐； （2）操作液压系统顶升油缸，使台车升至标准衬砌高度，然后旋紧基础千斤，之后复核高度尺寸； （3）操作液压系统，使侧向油缸活塞杆伸出并达到标准衬砌断面，然后人工扳动侧向支撑丝杆千斤，使之达到侧向油缸支撑位置并旋紧； （4）完成以上几个动作后，应进行断面尺寸的复核，以防有误。 5、台车如何脱模？ 台车衬砌完一组后，需经过8-24小时才能脱模。脱模的动作与定位动作相反： （1）拆去挡头模板； （2）拆除边模侧向支撑丝杆千斤（一般去掉模板这头的千斤销子即可），并将侧向油缸收回到一定的脱模距离； （3）收缩顶升油缸，使台车下降到一定的位置后，脱模完成。 6、一般台车使用哪种脱模剂？ 为了使台车衬砌后更好的脱模，且使衬砌好的混凝土表面光洁滑亮，一般都需要用到脱模剂，脱模剂的选择可视用户的具体情况而有所不同，一般有以下几种方式：专业脱模剂、机油、植物油、模板漆，其中模板漆可以衬砌三至五模后刷一次。 7、如何解决台车前后模搭接时局部出现弧度不吻合的情况？ 台车模板在焊接、运输等过程中会发生局部的小的焊接变形及塑性变形，安装时售后服务人员会根据需要进行适当的调整，以使安装好后的台车其轮廓误差控制在3mm以内，模板间错台及错缝控制在1mm以内。衬砌最初两组时，由于最前及最后模板间存在的孔位误差，在一定程度上会促使模板局部产生较小的线性误差，造成前后端模板搭接时出现局部弧度不吻合的现象。这一现象是正常的，不影响台车的正常使用，当衬砌完第一组后，第二模

1隧道衬砌台车管理制度

目录 一、目的 (2) 二、适用范围： (2) 三、隧道衬砌台车的作业规定 (2) 1、台车操作前的准备工作 (2) 2、隧道衬砌台车作业流程图及在操作过程中的注意事项 (3) 3、操作注意事项 (6) 4、定位装置 (7) 5、排气装置 (7) 6、混凝土壁厚检测装置 (7) 7、注浆口使用方法 (8) 8、维修保养 (8)

隧道衬砌台车管理制度 一、目的 为了提高使施工效率的大幅度提高，而且使施工能保证质量、保证安全、提高效益，杜绝危险操作，充分发挥隧道衬砌台车的作用，特制定本制度。 二、适用范围： 本制度适用于xxxxxx隧道衬砌台车施工全过程的管理。 三、隧道衬砌台车的作业规定 1、台车操作前的准备工作 ⑴全断面移动用钢轨铺设时，尽可能保持正确位置。 中心线偏离：±100mm以下(注:模板台车横移量为±100mm，超过此范围将无法保持到中心位置，请一定注意) 钢轨铺设水平误差：±10mm 钢轨铺设不平度：±50mm以下 ⑵为防止地面下沉、钢轨高低不平，一定要铺设枕木，且接地压力要足够承受模板台车及混凝土压力。 ⑶开工前请确认以下事项：①扶手是否固定好。②梯子螺钉是否松动。 ⑷全断面模板台车移动后请一定固定好。 ⑸车辆通过模板台车时，一定要降低速度，千万注意不能冲撞台车台架，台架内侧如果有电缆，请注意采取措施。 ⑹作业平台上如果放置物品，请放在不影响工作线路的走向的位置。 ⑺考虑台车内照明线路的走向。 ⑻扶手负重时是比较危险的

如果要挂东西请注意以下事项：①扶手上所挂物品能否承受。②作业时不能踏到上面。③不能作安全带支点。 ⑼全断面模板台车所用螺钉二个月请紧固一次（普通螺钉），使用强力螺钉的地方，必须按现定的扭力紧固。 ⑽作业前请一定确认丝杠所用的销子，必须穿开口销，如果没有开口销，丝杠销子会掉下。 2、隧道衬砌台车作业流程图及在操作过程中的注意事项 ⑴隧道衬砌台车作业流程图 ⑵操作注意事项 ①把模板台车走行装置在钢轨上固定好后，防止模板台车移动。 ②底部千斤顶上升时,为防止地盘下沉,千斤顶底座下必须垫上木材。 ③横移油缸把模板修正到中心时，左右横移量不能超过±100mm。 ④主油缸上升时，为了使模板不倾斜，四个主油缸要同时作业，单独操作可能使模板和主油缸损坏。同时确保与后侧浇注完毕面贴合，测定与正式设计尺寸一致。 ⑤侧模油缸伸出，使侧模与设计尺寸一致，确认模板周围是否有作业员和物品。操作时要两支油缸同时作业，如果单独作业时将损坏模板。 ⑥把侧模下侧用丝杠拧紧过程中，考虑浇注时荷重，为防止模板变形，请拧紧丝杠。 ⑦伸出底模油缸让底模与设计尺寸相符，确认模板周围无人时再操 隧道衬砌台车作业流程图

隧道衬砌计算

隧道衬砌结构检算 5.1结构检算一般规定 为了保证隧道衬砌结构的安全，需对衬砌进行检算。隧道结构应按破损阶段法对构件截面强度进行验算。结构抗裂有要求时，对混凝土应进行抗裂验算。5.2 隧道结构计算方法 本隧道结构计算采用荷载结构法。其基本原理为：隧道开挖后地层的作用主要是对衬砌结构产生荷载，衬砌结构应能安全可靠地承受地层压力等荷载的作用。计算时先按地层分类法或由实用公式确定地层压力，然后按照弹性地基上结构物的计算方法计算衬砌结构的内力，并进行结构截面设计。 5.3 隧道结构计算模型 本隧道衬砌结构验算采用荷载—结构法进行验算，计算软件为ANSYS10.0。 取单位长度（1m）的隧道结构进行分析，建模时进行了如下简化处理或假定： ①衬砌结构简化为二维弹性梁单元（beam3），梁的轴线为二次衬砌厚度中线位置。 ②围岩的约束采用弹簧单元（COMBIN14），弹簧单元以铰接的方式支撑在衬砌梁单元之间的节点上，该单元不能承受弯矩，只有在受压时承受轴力，受拉时失效。计算时通过多次迭代，逐步杀死受拉的COMBIN14单元，只保留受压的COMBIN14单元。

图5-1 受拉弹簧单元的迭代处理过程 ③衬砌结构上的荷载通过等效换算，以竖直和水平集中力的模式直接施加到梁单元节点上。 ④衬砌结构自重通过施加加速度来实现，不再单独施加节点力。 ⑤衬砌结构材料采用理想线弹性材料。 ⑥衬砌结构单元划分长度小于0.5m。 隧道结构计算模型及荷载施加后如图5-2所示。

5.4 结构检算及配筋 本隧道主要验算明洞段、Ⅴ级围岩段和Ⅳ级围岩段衬砌结构。根据隧道规范深、浅埋判定方法可知，Ⅴ级围岩段分为超浅埋段、浅埋段和深埋段。Ⅳ级围岩段为深埋段。根据所给的材料基本参数和修改后的程序，得出各工况下的结构变形图、轴力图、建立图和弯矩图。从得出的结果可知，Ⅴ级围岩深埋段，所受内力均较大，故对此工况进行结构检算。 5.4.1 材料基本参数 (1)Ⅴ级围岩 围岩重度318.5/kN m γ=，弹性抗力系数300/k M P a m =，计算摩擦角 045?= ，泊松比u=0.4。 (2) C25钢筋混凝土 容重325/kN m γ=，截面尺寸 1.00.6b h m m ?=?，弹性模量29.5P a E G =。轴心抗压强度：12.5cd a f M P =；弯曲抗压强度：13.5cm d a f M P =；轴心抗拉强度: 1.33cd a f M P =;泊松比 u=0.2； (3) HPB235钢筋物理力学参数 密度：37800/s kg m ρ=； 抗拉抗压强度：188std scd a f f M P ==； 弹性模量： 210s a E GP =； 5.4.2 结构内力图和变形图（Ⅴ级围岩深埋段） 5.4.3 结构安全系数 从上面的轴力图和弯矩图可知，需要对截面8、11、21、47、73进行检算， 而根据对称性可知只需要对截面8、11、47进行检算。 （1）配筋前检算 混凝土和砌体矩形截面轴心及偏心受压构件的抗压强度应按下式计算： a K N R bh ?α≤ （式5-1）

隧道二衬台车模板受力验算

隧道二衬台车模板受力验算 隧道全液压二次衬砌台车长度一般分为6m、9m、12m等规格。由于模板面板采用1.5m宽的整块钢板经冷弯拼接而成，故隧道二衬脱模后的混凝土表面光滑平整，拼接缝小，外观非常漂亮。同时施工时大大减小安装模板的劳动强度，成为隧道二衬施工中的得力助手。 二衬台车模板分顶模、左右边模三部分，分别通过顶升和左右两边的液压系统来调整和校正模板的正确位置。混凝土由混凝土输送泵泵送入模，混凝土的自重及边墙压力靠模板来支承。模板的整体刚度、强度由拱板、托架和千斤顶来共同支承，保证模板工作时的绝对可靠。由于顶模受到混凝土自重(浇筑后初凝前)、施工荷载以及泵送口封口时的挤压力等荷载的共同作用，其受力条件显然比其它部位的模板更加复杂、受力更大、结构要求更高。由于台车边模与顶模的结构构造基本一致，而边模一般不承受混凝土白重，荷载较小，因此对台车模板进行受力验算时只考虑顶模的影响。 台车模板一般由宽1.5m、厚8mm的整块钢板冷弯拼接而成，从台车的轴线方向看是一个圆柱壳状体，且是由多个1.5m长的圆柱壳状体组合而成。通过计算可知模板下的托架支承以及弧形拱板(肋板．宽220mm，厚12mm)的强度和刚度是足够的．而顶模受到各种荷载的共同作用是最大的。因此．取台车顶部模板最顶部2m宽度、1.5m长度的这部分模板建立力学模型，进行受力分析和验算并校核模板的强度和刚度。其受力简图如图l所示。该模板厚8mm，背筋采用∠75×6加强角钢．间距250mm。

如图1所示．建立力学模型的这部分模板上的荷载由两部分组成．一是混凝土的自重：二是混凝土输送泵泵送口进行封口时产生的较大挤压力，该值的取值是不确定的．它与泵送封口时的操作有极大的关系。如果混凝土已经灌满，而操作人员仍然泵送混凝土，混凝土输送泵的理论出口压力(36.5kg／㎝)很大，就有可能造成模板的严重变形。由于输送管的长度及高度的变化，泵送接口处的压力实际有多大，目前没有理论及实验验证的数据可供参考。据此情况。操作工就必须及时掌握和控制泵送过程，随时观察灌注情况，根据操作经验判定是否灌满，并及时停止泵送，进行封口。 1、建立力学模型部分的混凝土自重荷载P1 如图1所示，该部分的为宽2m，长1.5m，厚0.8m的混凝土，查《路桥施工计算手册》C40～C60混凝土密度近似取为2.45t/m3，(参考[l]中258页)则混凝土自重为W： W=2×1.5×0.8×2.45=5.88(t)。 折算成单位面载荷Pl：

隧道衬砌计算

第五章隧道衬砌结构检算 5、1结构检算一般规定 为了保证隧道衬砌结构的安全,需对衬砌进行检算。隧道结构应按破损阶段法对构件截面强度进行验算。结构抗裂有要求时,对混凝土应进行抗裂验算。 5、2 隧道结构计算方法 本隧道结构计算采用荷载结构法。其基本原理为:隧道开挖后地层的作用主要就是对衬砌结构产生荷载,衬砌结构应能安全可靠地承受地层压力等荷载的作用。计算时先按地层分类法或由实用公式确定地层压力,然后按照弹性地基上结构物的计算方法计算衬砌结构的内力,并进行结构截面设计。 5、3 隧道结构计算模型 本隧道衬砌结构验算采用荷载—结构法进行验算,计算软件为ANSYS10、0。 取单位长度(1m)的隧道结构进行分析,建模时进行了如下简化处理或假定: ①衬砌结构简化为二维弹性梁单元(beam3),梁的轴线为二次衬砌厚度中线位置。 ②围岩的约束采用弹簧单元(COMBIN14),弹簧单元以铰接的方式支撑在衬砌梁单元之间的节点上,该单元不能承受弯矩,只有在受压时承受轴力,受拉时失效。计算时通过多次迭代,逐步杀死受拉的COMBIN14单元,只保留受压的COMBIN14单元。 图5-1 受拉弹簧单元的迭代处理过程

③衬砌结构上的荷载通过等效换算,以竖直与水平集中力的模式直接施加到梁单元节点上。 ④衬砌结构自重通过施加加速度来实现,不再单独施加节点力。 ⑤衬砌结构材料采用理想线弹性材料。 ⑥衬砌结构单元划分长度小于0、5m。 隧道结构计算模型及荷载施加后如图5-2所示。

5、4 结构检算及配筋 本隧道主要验算明洞段、Ⅴ级围岩段与Ⅳ级围岩段衬砌结构。根据隧道规范深、浅埋判定方法可知,Ⅴ级围岩段分为超浅埋段、浅埋段与深埋段。Ⅳ级围岩段为深埋段。根据所给的材料基本参数与修改后的程序,得出各工况下的结构变形图、轴力图、建立图与弯矩图。从得出的结果可知,Ⅴ级围岩深埋段,所受内力均较大,故对此工况进行结构检算。 5、4、1 材料基本参数 (1)Ⅴ级围岩 围岩重度318.5/kN m γ=,弹性抗力系数300/k MPa m =,计算摩擦角045?=o ,泊松比u=0、4。 (2) C25钢筋混凝土 容重325/kN m γ=,截面尺寸 1.00.6b h m m ?=?,弹性模量29.5Pa E G =。轴心抗压强度:12.5cd a f MP =;弯曲抗压强度:13.5cmd a f MP =;轴心抗拉强度: 1.33cd a f MP =;泊松比u=0、2; (3) HPB235钢筋物理力学参数 密度:37800/s kg m ρ=; 抗拉抗压强度:188std scd a f f MP ==; 弹性模量:210s a E GP =; 5、4、2 结构内力图与变形图(Ⅴ级围岩深埋段) 5、4、3 结构安全系数 从上面的轴力图与弯矩图可知,需要对截面8、11、21、47、73进行检算,而 根据对称性可知只需要对截面8、11、47进行检算。 (1)配筋前检算 混凝土与砌体矩形截面轴心及偏心受压构件的抗压强度应按下式计算: a KN R bh ?α≤ (式5-1)

隧道台车计算书

隧道台车计算书 （一）概述： 根据贵单位承建的隧道工程可知：贵方所需台车是全液压边顶拱砼衬砌钢模台车（以下简称台车）。此台车是以电机驱动行走机构带动台车移动，利用液压油缸和螺旋千斤进行模板立模和脱模来进行隧洞砼浇注的设备。根据对隧道衬砌长度的要求，台车设计为12米,总重量126T，全液压边顶拱砼具有结构合理可靠、操作方便、成本较低、衬砌速度快、隧道砼成形面好等优点。 （二）台车的结构设计： 台车主要由模板部份、台架部份、平移机构、门架部份、行走机构、液压系统、支承千斤、电气控制系统等组成。 1、模板部份: 模板部份由两块顶模和两块侧模组成一个砼横向断面，两块顶模 用螺栓连接两侧模与顶模用铰耳销轴连接，8块模板的宽度均为 1.5米，，纵向由8块组成12米的模板总长，每块模板之间用螺 栓连接，模板面板厚度为δ12mm，模板加强筋用槽钢[12B和槽 钢[16A做成，加强筋的间距为250m m，其弧板宽度为300 m m。 模板连接梁采用槽钢[20b合成.。 2、台架部份：台架由4根上纵梁,9根弦梁和63根小立柱组成。主要是承受顶 模上部砼及模板的自重。其上纵梁由钢板δ=14mm/δ=12mm焊成 工字截面,横梁采用工字钢I25b.小立柱采用工字钢I20b制成。 3、平移机构：平移机构在前后门架横梁各安装一套，平移油缸4个（HSGK02— B100/55）。平移油缸的作用是利用其左右移动来调整模板中心线

与隧洞中心线相吻合，其工作压力为16 MPa，最大推力为20吨， 水平移动行程为左右各100 m m。 4、门架部份：门架由下纵梁、立柱、横梁及纵向连接梁组成。各横梁及立柱用 连接梁和斜拉杆连接，各构件均用螺栓连接成一个整体。是整个 台车的主要承重结构件。门架下纵梁用δ１４mm和δ12m m钢板 焊成箱形截面。立柱和横梁采用δ１４mm和δ12mm钢板焊接成工 字截面，以增加门架抗砼的侧压力。 5、行走机构：台车行走机构由2套主动机构，2套从动机构组成。主动机构由2 台5.5KW同步电机驱动摆线减速器，再通过链条、链轮减速驱动 门架行走。利用电机的正反转可实现台车的前进与后退，其行走 速度为6m/min，行走轮直径为φ300mm。从动机构不安装电机和 减速器。起支撑和行走作用。 6、液压系统：液压系统由4个竖向油缸（前已作叙述）、6个侧向油缸（HSGK— B100/55 mm）、4个平移油缸（前面已作叙述）和一套泵站组成。 侧模板的立模和脱模由侧模油缸来完成。同时起着支承侧模板及 侧墙砼压力的作用，其工作压力为16MPa，推力为30吨。泵站系 统利用一个三位四通换向阀进行换向，控制各油缸的伸缩。4个 竖向油缸各由一个换向阀控制，侧模每边3个油缸由一个换向阀 控制，4个平移油缸前后各2个由一个换向阀控制。每个竖向油 缸安装1个液压锁紧阀来锁定每个竖向油缸，确保台车在浇注时 不致下降．液压油泵流量为10L/ min，电机功率为4KW，液压系 统工作压力为16M Pa。 7、支承千斤：支承千斤由台架千斤、侧向千斤和门架支承千斤三部份组成。侧 向千斤主要用来支承砼的侧向压力和调整侧模板位置，螺杆直径

隧道衬砌模板台车安全操作规程(最新版)

隧道衬砌模板台车安全操作规 程(最新版) The safety operation procedure is a very detailed operation description of the work content in the form of work flow, and each action is described in words. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0605

隧道衬砌模板台车安全操作规程(最新版) 、隧道衬砌模板台车安全操作规程 1、在模板台车行走时，台车前后左右顶部应设防护岗，统一指挥信号；操作人员要听从指挥，严守工作岗位。台车移动应平稳缓慢，严禁生拉硬拽，强行前进或后退。 2、定位模板台车时，首先将钢轨的内外两侧进行支撑加固后，在行施工作业，以防钢轨侧翻或移位 3、模板台车上必须采用低压照明，台车作业地段，必须保证有足够的照明设施； 4、有通过模板台车的动力线、照明线与模板台车应有绝缘设施，并且电线路应悬挂，禁止动力线，常用照明线路直接放置在地面上，或者捆绑在模板台车构件上，甚至浸泡在水中，放炮作业时，应将达不到安全距离的电线路覆盖。

5、模板台车在拆除时，不得把大梁上的所有螺帽或螺栓全部拆除，必须严格按照操作程序，进行拆除，所打的锚杆位置、深度、数量、抗拉强度等，必须符合安全要求。 6、台车上的工作平台、跳板、脚手架，工作台的底板必须铺设严密，木板的端头必须搭在支点上。 7、模板台车两端头的操作平台护栏高度不得低于1米，梯子的安装必须焊接牢固，架设合理，便于操作，不得有钉子露头和突出的尖角，并符合安全要求。 8、模板台车作业地段，应与开挖工作面必须保证一定的安全距离。一是安全爆破飞石距离有保证；二是放炮后的振动波对混凝土质量有影响，机具的伤害，台车立模堵头支撑的伤害。 9、台车上严禁堆放撬捧，铁锤，锚杆，堆放物品必须牢固平放或放入工具箱内。 10、模板台车在脱模时，不得先把四角丝杆拆掉，必须严格按照机电室制定的“操作规程”办事，不得违章操作。 11、各种电缆通过台车时，不得放入水中渗泡，或有漏电的现

压力隧洞衬砌计算方法

压力隧洞衬砌计算方法 李青麒　何其诚 (武汉水利电力大学水电学院　武汉　430072) 提 要 本文介绍一种压力隧洞的衬砌计算方法,并利用该方法对某水电站压力斜井进行了计算分析。该方法根据工程区域实测地应力资料回归拟合初始应力场,在此基础上模拟隧洞开挖、衬砌及衬砌与围岩间的初始缝隙,考虑在内水压力作用下衬砌与围岩联合作用,计算衬砌裂缝的分布,裂缝开展宽度及相应的配筋率等。 关键词　压力管道　钢衬钢筋混凝土结构　不衬砌隧洞　水力劈裂　围岩 本文于1998年3月2日收到。 一、前　言 通常引水式水电站在隧洞或调压室后面均接一压力管直达发电厂房,当此压力管道 布置在地下时,则成为埋藏式钢衬钢筋混凝土结构。在挪威、英、美等国,根据具体地质条件,有不少压力管道采用不作钢衬或完全不衬砌的压力隧洞结构形式。设计中多采用从工程实践中所总结出来的经验公式,如挪威的经验公式、澳大利亚的雪山公式。其理论依据主要是:对于地质条件好或较好的情况,当岩体中存在足够的初始应力,可以防止在内水压力作用下围岩发生水力劈裂,则可以单独由围岩承担内水压力作用。我国曾有过一些隧洞和洞段根据工程经验和类比采用了不衬砌隧洞形式;近年来国外不衬砌压力隧洞的成功经验在国内引起了广泛的重视,并在几个地质条件相对优越的水电站中根据上述经验公式成功地设计了不衬砌高压隧洞,如广州抽水蓄能电站、天荒坪抽水蓄能电站等。在地质条件好或比较好的情况下,采用不衬砌压力隧洞,可以节省压力管道投资、简化施工程序、缩短工期,无疑是比较先进的,会有广泛的前景。但设计所依据的经验公式则有其局限性:首先,严格说来,防止内压下围岩劈裂的是隧洞开挖后的二次应力,在隧洞断面尺寸不大时,用初始应力代替尚可,而以上覆岩体厚度作为判据则是粗略的,主要在于经验公式无法反映地质条件的影响和围岩各主应力间的差异。其次笼统地认为内水压力作用下,隧洞钢筋混凝土一旦开裂后,则衬砌成为完全的渗水结构,并丧失承载能力,仅起减糙作用也较粗略;工程实践证明,当衬砌裂缝开展宽度不大时(012～013mm 以下),将不会影响结构正常使用,不能等同于无衬砌隧洞。随着地应力测试技术的发展和数值计算手段的普及,目前在我国大、中型水电工程中地应力测试和数值计算分析已是设计中比较常见的手段。此时,不断探索一些新的设计计算方法,以补充经验公式的不足是可取的。 本文提出一种钢筋混凝土压力隧洞的三维有限元分析方法,能较全面地反映地应力、 1998年第3期 水　力　发　电　学　报 JOU RNAL O F H YDRO EL ECTR I C EN G I N EER I N G 总第62期

模板台车设计计算书

隧道衬砌台车设计 计算书 中煤第三建设（集团）有限责任公司二O一二年四月二十七日

隧道衬砌台车设计计算书 一、台车系统结构概述 本台车适用于中煤第三建设（集团）有限责任公司，大连市地铁2号线工程项目，湾家站至红旗西路站区间、红旗西路至南松路区间隧道衬砌的模筑混凝土施工。 台车系统由模板系统、门架支撑系统、电液控制系统组成。支收模采用液压控制，行走采用电动自动行走系统。 模板结构： 台车模板长度为9m，共5榀支撑门架，门架间距为2.05m；上上纵连梁3根，单侧支撑连梁4根（结构见台车设计图）。 面板Q235，t=10mm钢板； 连接法兰－12*220钢板； 背肋，[12#槽钢，间距300mm； 门架采用H2940*200*8*12型钢； 底梁采用H482*300*11*15型钢； 上纵连梁采用H200*200*8*12型钢； 侧面模板支撑连梁采用双拼[16a#槽钢。 顶升油缸4个，侧向油缸4个，平移油缸2个；行走系统为两组主动轮系和两组被动轮系组成。电液控制系统一套。 二、设计计算依据资料 1、甲方提供的台车性能要求及工况资料、区间断面图纸；

2、《钢结构设计规范（GB50017—2003）》 3、《模板工程技术规范（GB50113—2005）》 4、《结构设计原理》 5、《铁路桥涵施工规范（TB10230—2002）》 6、《钢结构设计与制作安装规程》 7、《现代模板工程》 三、结构计算方法与原则 台车的主受力部件为龙门架、底粱、上部纵联H钢及钢模板，只需进行抗弯强度或刚度校核。 根据衬砌台车结构形式，各主要受力部件均不需要进行剪切强度校核和稳定性校核。 四、计算荷载值确定依据 泵送混凝土施工方式以20立方米/小时计。 混凝土初凝时间为t=4.5小时。 振动设备为50插入式振动棒和高频附着式振动器。 混凝土比重值取r=2.4t/m3＝24kN/m3 ; 坍落度16—20cm。 荷载检算理论依据；以《模板工程技术规范（GB50113—2005）》中附录A执行。 钢材容许应力（单位；N/mm2）

隧道结构计算

重庆交通大学教案 第6章隧道结构计算 6.1 概述 6.1.1 引言 隧道结构工程特性、设计原则和方法与地面结构完全不同，隧道结构是由周边围岩和支护结构两者组成共同的并相互作用的结构体系。各种围岩都是具有不同程度自稳能力的介质，即周边围岩在很大程度上是隧道结构承载的主体，其承载能力必须加以充分利用。隧道衬砌的设计计算必须结合围岩自承能力进行，隧道衬砌除必须保证有足够的净空外，还要求有足够的强度，以保证在使用寿限内结构物有可靠的安全度。显然，对不同型式的衬砌结构物应该用不同的方法进行强度计算。 隧道建筑虽然是一门古老的建筑结构，但其结构计算理论的形成却较晚。从现有资料看，最初的计算理论形成于十九世纪。其后随着建筑材料、施工技术、量测技术的发展，促进了计算理论的逐步前进。最初的隧道衬砌使用砖石材料，其结构型式通常为拱形。由于砖石以及砂浆材料的抗拉强度远低于抗压强度，采用的截面厚度常常很大，所以结构变形很小，可以忽略不计。因为构件的刚度很大，故将其视为刚性体。计算时按静力学原理确定其承载时压力线位置，检算结构强度。 在十九世纪末，混凝土已经是广泛使用的建筑材料，它具有整体性好，可以在现场根据需要进行模注等特点。这时，隧道衬砌结构是作为超静定弹性拱计算的，但仅考虑作用在衬砌上的围岩压力，而未将围岩的弹性抗力计算在内，忽视了围岩对衬砌的约束作用。由于把衬砌视为自由变形的弹性结构，因而，通过计算得到的衬砌结构厚度很大，过于安全。大量的隧道工程实践表明，衬砌厚度可以减小，所以，后来上述两种计算方法已经不再使用了。进入本世纪后，通过长期观测，发现围岩不仅对衬砌施加压力，同时还约束着衬砌的变形。围岩对衬砌变形的约束，对改善衬砌结构的受力状态有利，不容忽视。衬砌在受力过程中的变形，一部分结构有离开围岩形成“脱离区”的趋势，另一部分压紧围岩形成所谓“抗力区”，如图6-1所示。在抗力区内，约束着衬砌变形的围岩，相应地产生被动抵抗力，即“弹性 94

隧道衬砌台车结构和原理简介

首先感谢贵单位购买和使用我公司产品，使用前请详细阅读以下章节。 第一章：概述 砼衬砌台车是我公司根据用户施工工程所需专门设计制造的非标产品，本台车专用于隧道及洞室砼衬砌施工。本台车为全液压立模、脱模、电动减速机自动行走。从根本上解决了用户砼衬砌施工中速度慢，衬砌表面质量差，工程投入高，不能平行施工等难题。衬砌台车为我公司拳头产品，用户可以放心使用。 一、台车总装图及衬砌尺寸： 详见附图。 二、模板展开图及工作窗、注浆口位置： 详见附图。 三、基本技术参数： 最大衬砌长度根据用户要求设计确定 行走速度 10m/min 爬坡能力 3％ 总功率 24.5KW 行走电机9.5KWX2＝19KW 油泵电机5.5KW 液压系统压力 Pmax＝16Mpa 模板单边脱模量 Amin＝150mm 水平油缸左右调整量 Bmax＝100mm 油缸最大行程： 顶升油缸 250mm 侧向油缸 300mm 水平油缸 100mm（左、右） 第二章：使用说明 警示：回油滤清器发讯器电压为交流220V。 注意：1、新机使用前应检查无“三漏”情况； 2、检查电机绝缘是否良好； 3、减速机是否加足润滑油，液压油油位是否满足要求； 4、检查油泵转向。（从电机端看为顺时针转动） 5、检查所有螺栓是否拧紧，模板接缝、错台是否满足设计要求； 6、确定台车周围无工作人员和障碍物。 一、新机的试验与调整： 1、合上主断路器，此时操作台和控制箱上的电源指示灯应亮，操作台电

压表显示为380V； 2、做回油滤清器发讯器两根出线短接试验，检验滤清器堵塞指示灯是否 完好，此时指示灯应亮，然后恢复原位； 3、起动油泵电机并立即停止，检查油泵转向是否正确，并无异响，无泄 漏； 4、完成以上3个步骤后，重新起动油泵电机，然后将竖向缸（顶升缸）或 侧向油缸升出或缩回，此时应无卡滞或异响。检查侧向油缸是否同步， 如不同步，请调节单向节流阀使之同步。完成此步骤系统应无漏油。 5、将侧向油缸伸出或缩回到行程终点，检查液压系统压力是否达到14Mpa, 最大不大于16Mpa。 6、往复运动各油缸作进一步检查，确定无误后停机。 警示：请再次确定台车周围无其他工作人员和障碍物，然后作以下工作。 7、正反点动行走电机，并确定无异响、无卡滞、无漏油现象。 二、立模： 将台车行走到预定衬砌位置后卡紧卡轨器，并旋出基础千斤，使千斤顶紧于钢轨轨面（如有顶地千斤，还应将顶地千斤安装后旋紧），然后作以下步骤： 1、操作换向阀手柄使水平调整油缸动作，调整模板中心线与隧道衬砌中心 线对齐。 2、操作换向阀手柄使顶升油缸活塞杆伸出，并调整到标准衬砌高度，然 后旋紧竖向千斤，之后复核尺寸。 3、按下油泵停止按钮，使油泵停止转动，来回摇动顶升油缸换向阀手柄， 使液控单向阀泄压。 4、重新起动油泵电机并逐个操作侧向油缸换向手柄，使侧向油缸活塞杆 伸出并达到标准衬砌断面，然后安装侧向千斤并旋紧。 5、按下油泵停止按钮，使油泵停止转动，来回摇动侧向油缸换向阀手柄， 使油缸泄压，然后复核断面尺寸，如未达到标准则用侧向千斤调整。 6、安装模板挡头模板。立模完成。 三、浇注砼： 灌注砼前台车模板外表面、工作窗、注浆口必须预涂脱模剂，以减少脱模时模板表面粘附力。灌注砼时，先从侧模板最下排工作窗进料， 浇注至砼快平齐工作窗时，关闭工作窗，然后从第二排工作窗进行灌注。 以此类推，最后通过注浆口封顶。 灌注砼时须注意以下几点： 1、混凝土最大下落高度不大于3m。 2、台车前后混凝土高度差不大于600mm，台车左右两侧混凝土高度差不 大于500mm。 3、在通过注浆口进行封顶时，混凝土输送泵必须使用低速档进行注浆， 并随时注意注浆口的压力变化，避免因混凝土注满后仍强行灌注而导 致压力过大使模板变形。

隧道衬砌台车结构计算书

隧道衬砌台车结构计算 书 The manuscript was revised on the evening of 2021

XXXXXXXXXX引水隧道项目衬砌台车计算书 编制： 校核： 审核： 2017年10月

xxxxx项目衬砌台车计算书 1、《xxxxx施工图设计》 2、《衬砌台车结构设计图》 3、《钢结构设计规范》(GB 50017-2003) 4、《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002) 2. 概况 xxxxx隧道衬砌模板系统及台车布置图如下图。隧道二衬模板由一顶模、两侧模组成，模板均由6mm钢板按照二衬外轮廓线卷制而成。顶模模板拱架环向主肋采用I10工字钢,加工成R=1447mm，L=3650mm的圆弧拱形，拱架环向肋板间距1m，拱架纵肋采用∠45*45*6的角钢，间距30cm；侧模模板拱架环向肋板采用1524mm长的I14工字钢，侧模环向肋板在隧洞腰线以上部分加工成加工成R=1447mm，L=527mm的圆弧拱形，腰线以下加工成R=3327mm，L=997mm的圆弧拱形，拱架环向肋板间距1m，拱架纵肋采用∠45*45*6的角钢，间距30cm。 衬砌台车由顶拱支撑、台车门架结构、走行系统、顶升系统及侧模支撑系统组成，纵向共9m长。顶拱支撑采用H200×200×立柱，纵向焊接通长的∠45*45*6的角钢组成钢桁架，焊接于台车门市框架主横梁上，支撑顶模。衬砌台车门式框架立柱采用H200×200×型钢、横梁、纵梁均采用I20a工字钢焊接组成，其节点处焊接1cm厚的三角连接钢板缀片进行加固。本衬砌台车与顶拱支撑焊接为一个整体。进行顶模的安装及拆除时，在轨道两侧支垫20*20*60cm的枕木，枕木上安放千斤顶进行台车和顶拱支撑系统的整体升