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隧道工程开挖作业台架专项施工方案

隧道工程开挖作业台架专项施工方案

主要组成部分：工字钢门架、侧翼“翅膀”、底纵梁、钢筋网片、伸缩钢管、风水管道系统、牵引钢丝绳等组成。如下图：

某河道景观改造工程施工组织设计_secret门架采用不同规格的型钢用焊接而成的门字型台架,共3排,排与排间距2.2m,采用20a工字钢作立柱,20a工字钢作纵梁,20a工字钢作横梁,采用14工字钢与16工字钢作斜撑,采用门架立柱外侧面采用［12.6槽钢水平横向加固。

由1.5m长的两根20a工字钢作为2架、由2.5m长的两根20a工字钢作为一架，分别再配以斜撑。

有两根5.95m长的20a工字钢并焊作为纵梁。

由装载机前斗挂拉台车上的钢丝绳，通过装载机前后移动牵引台车前后行走，台车到达掌子面后，使用伸缩钢管和钢筋网片使整个工作平台与掌子面围岩相接，工人利用台车上的照明和风水管系统可以较快的作好开挖前准备并开始凿岩作业。

装载机就位→挂牢钢丝绳→牵引行走→台车就位→测量放样→调整伸缩钢管→钻工就位→开始钻孔作业

2.保证车辆通行净空。

3.行走轮车轴定期维护防止生锈。

4.爆破时台车远离掌子面60米以上距离。

附件:隧道开挖台架结构验算资料

门架总成：门架采用不同规格的型钢用焊接而成的门字型台架,共3排,排与排间距2.2m,采用20a工字钢作立柱,20a工字钢作纵梁,20a工字钢作横梁,采用14工字钢与16工字钢作斜撑,采用门架立柱外侧面采用［12.6槽钢水平横向加固。

顶部钢管每区格面积S1=0.75×2.2=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=3.63KN。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,集中力为每根立杆承受的荷载F1=3.63KN。

①最大弯矩Mmax=KMFL,KM—弯矩系数,查表得0.311;

即得出Mmax=0.311×3.63×1.73=1.95KN.m

②横梁截面强度σ=Mmax/W=1.95×106/(237×103)=8.23N/mm2＜[f]=215N/mm2,抗弯强度满足要求！

①最大剪力Vmax=KvF,查表得Kv=1.311;

即Vmax=KvF9=1.311×3.63=4.76KN

②横梁截面抗剪强度τ=Vmax×Sx/(Ix×tw)=4.76×103×136.1×103/(2370×104×7)=3.9N/mm2＜[fv]=125N/mm2,

ω=KWF9Ls/(100×E×Ix),查表得KW=2.716

ω=0.105mm＜[ω]=L/400=5700/400=14.25mm,L—跨度;受力挠度变形满足要求！

门架横梁稳定性满足要求！

三、门架立柱及斜撑受力检算

顶部钢管每区格面积S1=0.75×2.2=1.65m2,

钢管架总重F2=20.6KN。

横梁重F3=(6.8×27.9×6×9.8/1000)×1.2=11.2KN×1.2=13.44KN;

纵梁重F4=(12×27.9×2×9.8/1000)×1.2=6.6KN×

1.2=7.92KN。每根立柱承受的力F4=(S1×6.357×6.6+F2+F3+F4)/(3×3)

F4=(1.65×6.357×6.6+20.6+13.44+7.92)/(3×3)=12.57KN,斜撑受的力

F5=12.57/COS25=12.7KN。

工14工钢斜撑稳定性检算

立柱长细比λ=uL/ix,u=1,L1=2.73m;

φ=0.924,N=ψ×A×f,即f=F5/(ψ×A)=12.7×103/(0.924×21.5×100)=6.4N/mm2＜[f]=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λ=uL/ix,u=1,L2=2.88m;

φ=0.932,N=ψ×A×f,即f=F5/(ψ×A)=12.7×103/(0.932×26.1×100)=5.3N/mm2＜[f]=215N/mm2,稳定性满足要求！

重庆市某房地产开发有限公司某工程二期工程水电安装施工组织设计结论: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。

[1]、《隧道施工机械简明手册》第一册，铁道部隧道工程局，1984；

[2]、《弹性和塑性力学中的有限单元法》，机械工业出版社，1988；

[3]、《材料力学》深基坑开挖支护专项施工方案，人民教育出版社，1983；

[4]、《机械设计手册》第三版，化学工业出版社，1994。