隧道模板台车设计概况

(1)根据沈海复线A6合同段岭后隧道二次衬砌施工设计图纸，除满足二次衬砌混凝土浇筑强度要求，又要保证开挖出渣的要求，模板台车设计为穿行式二次衬砌模板台车。

(2)根据《机械设计手册第一卷》机械工业出版进行岭后隧道模板台车的设计，设计长度为9m。

(3)《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-2002)。

(4)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)

(5)《钢结构设计规范》(GB50017-2003)

二、砼衬砌钢模板台车技术参数

1.按《钢结构设计规范》TJ17-74并根据用户要求设计，且遵照《隧道混凝土级衬砌施工技术规范》。

2.材料设计根据洞内混凝土厚度结合(GB/T2517-1981)钢材力学性能选用。面板：10mm、Q235优质钢板；护板：10mm、Q235优质钢板；内衬角铁75×7mm，门架采用优质H型钢，选料与模板相同。

3.模板台车为全液压自行式。

4.台车模板边模设计到设计标高下10cm。

5.台车设计衬砌断面放大误差50mm。

6.台车长9米，自重70吨。

三、模板台车受力检算

四、模板台车制造工艺

1 图纸核对

图纸下发后，工班应首先对图纸进行校对，主要内容包括：

  核对图纸设计、复核是否签认；

  总体结构关系尺寸；

  部件间关系尺寸；

  部件、总成构造尺寸；

  零件、构件尺寸、精度及材料等。

2 模板

（1）  弧形板

a  放样：先按照图纸将弧形板的尺寸累加后，按其尺寸计算出总的弧形板面积，然后将板按弧形板的尺寸大小拼焊在一起，找出弧形板的圆心基准线，在基准线的延长线上焊接需要进行定位的板材。然后沿着圆心基准线开始找圆心点，准备划线，将所有的定位点找到，并且标示出来。然后按照设计图纸对第一块弧形板进行划线。

划线误差≤±0.5mm.

b  下料：由于第一块弧形板的放样图已经画好了，此时将半自动切割机安装准备好，即可开始进行弧形板的下料。按顺序将所有弧形板的料下好。对于第一张弧形板，将其作为其他弧形板后续加工的样板，按照图纸的放样把与边（顶）模的连接处的切口，还用半自动切割机进行切割好。对于切割好的弧形板，要进行校平，方法采用冷校法。

c  打孔：当所有的弧形板全部下料完毕并校平后，便可以将4—7块弧形板对正放齐并点焊在一起。所有弧形板点焊在一起都按样板配钻。当钻孔完毕，要采用内卡法把10—14块弧形板装夹在一起，用同一块样板做为基准，对外弧进行修整，半径不够之处要点焊加高磨平，要将半径的误差控制在±1mm之内。

（2）铰耳

用仿形切割机切割后，4块点焊在一起配钻销孔。

（3）铰耳座板

选用直线度比较好的槽钢下料，采用冷校法对铰耳座板修校，然后用拉线法测量与面板焊接的一边的直线度,保证在±1mm之内。

（4）顶模连接板

先划线用半自动切割机下料，采用冷校法校平,然后做一块样板，以与面板相连接处为基准面，划出所有螺栓孔、定位孔位置，作为钻孔标准板。再将7块连接板点焊在一起以样板作为基准配钻，钻孔后，以样板作为基准修整与面板相连接边，用拉线法测量,保证其直线度保证在±1mm之内。

（5）加强槽钢

加强槽钢主要用砂轮切割机切割下料,其长度要比理论尺寸短0~1.5mm.

（6）模板铰耳和铰耳座定位

铰耳与铰耳座的定位采用一简易工装,将铰耳点焊在铰耳座上.

（7）连接板、连接盒、连接角钢定位

以大样图为基准，确定首件模板框架中弧形板上连接板、连接盒、连接角钢的位置，以连接板、连接盒的孔距中心线定位。每个连接盒进行拼装定位后，必须进行定位量测，无误后方可施焊。

（8）点焊模板框架

先做一框架工装，即按照模板的宽度和高度定位，严格控制其宽度及高度，用钢卷尺测量对角距离并控制误差在±1mm之内，由车间制作的简易水平仪来保证框架的水平。工装的两侧分别钻有和弧形板螺栓孔相对应的孔位。点框架时，先在工装上装上弧形板，用螺栓将弧形板分别固定在工装上，然后在检查弧形板是否对正，再安装连接角钢开始点焊。焊接时要按照图纸对照焊接方向。铰接装置定位采用定位轴穿过两侧弧板定位孔和铰耳中心孔.保证铰接孔中心线与模板中线垂直度误差≤±1mm.对于每一种模板的首件制作产品，必须进行全面的尺寸、误差及图纸核对，无误后有质检部门确认，再进行下件的连续制作。

（9）下面板

先划线，划线长度要比设计长度长10mm，然后测量其对角线长度，误差控制在1mm以内，面板宽度误差在1mm以内,用半自动切割机下料。

（10）铺面板

两端均有铰耳，则以面板及弧形板中线定位；一端有铰耳，以定位孔定位。面板长宽的误差要控制在要求的范围之内。如果面板有拼接现象, 尽量放在顶模板上，外焊缝全焊后磨平。

（11）工作窗、注浆孔

工作窗、注浆孔的位置根据设计要求定。工作窗窗口用0号割嘴采用半自动切割机切割，割线应平直，打磨光滑，与模板间隙错台在1mm以内。注浆孔也要打磨光洁. 

（12）焊接

参见《焊接规范》。

（13）修校模板

     修校模板铰接端面板,用冷校法校正,用拉线法检验,保证面板直线度误差≤±1mm.模板除焊渣,去毛刺,涂防锈漆.

3 门架

3.1立柱

（1）下料

首先按照图纸设计长度尺寸划线、排料，下料时立柱的腹板、盖板、筋板长度尺寸要比设计尺寸0-2mm。连接板下料时保证设计尺寸和平整度。可采用单割炬或双割炬切割，调整割嘴与板面垂直，料下好后要进行校正，保证板面的平面度和直线度。

（2）工装

按设计长度定尺寸，在工作平台上制作工装，测量相关尺寸误差在0.5 mm之内，保证连接板与工作平台的垂直度和平行度，上下连接板以立柱内侧盖板做为基准定位、纵斜撑及短纵梁连接板以中心线定位。 

（3）点焊立柱

     在点焊时，首先检查下好的料是否符合设计要求，连接板的孔位、大小是否正确，连接板以孔定位，打入定位销，螺栓紧固，点制。

（4）施焊

为防止焊制梁弯曲、扭曲，可采用对称焊接，焊接标准参见《焊接规范》。为减小焊接变形，保证连接板平整度，连接板度加大到14mm，并布置筋板，焊接参数选择，应做焊接工艺性试验。

（5）校正

采用热校法校正焊接变形。

（6）划线、钻孔

以立柱的内侧中心线作为基准划出连接孔中心线，根据设计要求划出孔的相关尺寸，孔径的大小用划规划出孔线，并在圆周上用样冲均布划出4个检查点，然后按划线进行钻孔。也可以采用把相连接的连接板焊接后进行配钻。保证孔位置、相关尺寸符合设计要求。

3.2底梁

（1）下料

首先按照图纸设计长度尺寸划线、排料。可采用单割炬或双割炬切割，调整割嘴与板面垂直，料下好后要进行校正，保证板面的平面度和直线度。

（2）点焊底梁

按设计长度定尺寸，在工作平台上制作。保证相关尺寸符合设计要求。

（3）施焊

为防止焊制梁弯曲、扭曲，可采用对称焊接，焊接标准参见《焊接规范》。

（4）校正

采用热校法校正焊接变形。

（5）划线、钻孔

以底梁的中心线作为基准划出连接孔中心线，根据设计要求划出孔的相关尺寸，孔径的大小用划规划出孔线，并在圆周上用样冲均布划出4个检查点，然后按划线进行钻孔。也可以采用把相连接的连接板进行配钻。保证孔位置、相关尺寸符合设计要求。

3.3门架横梁

（1）下料

首先按照图纸设计长度尺寸划线、排料，下料时立柱的腹板、盖板、筋板长度尺寸要比设计尺寸小0-2mm。连接板下料时保证设计尺寸、垂直度和平行度。可采用单割炬或双割炬切割，调整割嘴与板面垂直，料下好后要进行校正，保证板面的平面度和直线度。

（2）工装

按设计长度定尺寸，在工作平台上制作工装，测量相关尺寸误差在0.5mm之内，保证连接板与工作平台的垂直度和平行度，连接板以中心线作为基准，连接板以孔定位。

（3）点焊门架横梁

     在点焊时，首先检查下好的料是否符合设计要求，连接板的孔位、大小是否正确，连接板以孔定位，打入定位销，螺栓紧固，点制。

（4）施焊

防止焊制弯曲、扭曲，可采用对称焊接，焊接标准参见《焊接规范》。

（5）校正

采用热校法校正焊接变形。

（6）划线、钻孔

以门架横梁的中心线作为基准划出连接孔中心线，根据设计要求划出孔的相关尺寸，孔径的大小用划规划出孔线，并在圆周上用样冲均布划出4个检查点，然后按划线进行钻孔。也可以采用把相连接的连接板进行配钻。保证孔位置、相关尺寸符合设计要求。

3.4斜支撑、纵梁

（1）下料

首先按照图纸设计长度尺寸划线，下料时保证相关尺寸和角度，料下好后要进行校正。

（2）工装

按设计要求，在工作平台上制作工装，测量相关尺寸误差在0.5mm之内，保证连接板与工作平台的垂直度和平行度，控制在规定范围内，连接板以孔定位。

（3）点焊斜支撑、纵梁

     在点焊时，首先检查下好的料是否符合设计要求，连接板的孔位、大小是否正确，连接板以孔定位，打入定位销，螺栓紧固，点制。

（4）施焊

焊接标准参见《焊接规范》。为减小焊接变形，保证连接板面平整度，连接板厚加大到厚14mm并布置筋板，焊接参数选择应作焊接工艺性实验。

（5）校正

采用热校法校正焊接变形。

4顶模架体

4.1顶纵梁

（1）下料

首先按照图纸设计长度尺寸划线、排料。可采用单割炬或双割炬切割，调整割嘴与板面垂直，料下好后要进行校正，保证板面的平面度和直线度。

（2）点焊底梁

按设计长度定尺寸，在工作平台上制作。保证相关尺寸符合设计要求。

（3）施焊

为防止焊制梁弯曲、扭曲，可采用对称焊接，焊接标准参见《焊接规范》。

（4）校正

采用热校法校正焊接变形。

（5）划线、钻孔

以底梁的中心线作为基准划出连接孔中心线，根据设计要求划出孔的相关尺寸，孔径的大小用划规划出孔线，并在圆周上用样冲均布划出4个检查点，然后按划线进行钻孔。也可以采用把相连接的连接板进行配钻。保证孔位置、相关尺寸符合设计要求。

4.2台梁、小立柱

（1）下料

首先按照图纸设计长度尺寸划线，下料时保证相关尺寸和角度，长度误差控制在0-1mm，料下好后要进行校正。

（2）工装

按设计要求，在工作平台上制作工装，测量相关尺寸误差在0.5mm之内，保证连接板与工作平台的垂直度和平行度，控制在规定范围内，连接板以孔定位。

（3）点焊斜支撑、纵梁

     在点焊时，首先检查下好的料是否符合设计要求，连接板的孔位、大小是否正确，连接板以孔定位，打入定位销，螺栓紧固，点制。

（4）施焊

焊接标准参见《焊接规范》。为减小焊接变形，保证连接板面平整度，连接板厚加大到厚14mm并布置筋板，焊接参数选择应作焊接工艺性实验。

（5）校正

采用热校法校正焊接变形。

（6）划线、钻孔

以台梁的中心线作为基准划出连接孔中心线，根据设计要求划出孔的相关尺寸，孔径的大小用划规划出孔线，并在圆周上用样冲均布划出4个检查点，然后按划线进行钻孔。也可采用把相连接的连接板进行配钻。保证孔位置、相关尺寸符合设计要求。

5.修整、喷漆

除锈，去焊渣后，喷防锈漆。

6.验收

五、模板台车焊接工艺规范

1   适用范围

    此规范仅适用于我公司制造的隧道衬砌模板台车。

2   一般说明

    本规范主要制定模板台车的模板部分及主梁部分的焊接规范，台车其它部分的焊接要求参照此规范焊接。

3   焊接的工艺过程及工艺参数

3.1  模板焊接

    模板在工装上进行点焊，模板用BX-500型焊机进行焊接，按焊机要求正确接入电压，使用J422φ4.0焊条，焊接电流调节在160A-210A之间。焊接前去飞边、毛刺、除锈；模板在工装上进行点焊，点焊完成后下工装，先把铰耳加衬（单指有双铰耳的模板），然后把各部位的连接筋板（加强角钢）焊接。弧形板与面板；弧形板与连接盒、连接板；铰耳与铰耳座板；弧形板与加强角钢等处必须满焊，焊接高度≥5mm，如第一次焊接高度达不到设计要求，等焊接温度冷却后清除干净焊渣，进行第二次焊接。面板与加强角钢段焊，焊接长度30mm，每段间距250mm-300mm，焊接高度4mm。工作窗框架与面板段焊，焊接长度35mm，每段间距100mm-120mm，焊接高度4mm。三角筋与面板双面段焊，焊接长度30mm-50mm，每段间距30mm-50mm，焊接高度4mm。弧形板与面板段焊，焊接长度90mm-110mm，每段间距100mm-110mm，焊接高度4mm。弧形板与加强角钢双面满焊，焊接高度4mm。顶模连接板、铰耳座板与面板之间内侧满焊，焊接高度6mm，外侧段焊，焊接长度100mm-150mm，每段间距90mm-130mm，焊接高度6mm。如果面板有拼接，尽量在顶模上拼接，外侧焊缝全焊，焊接余高1mm，冷却后除去焊渣、磨平；如果弧板有拼接现象，两面必须全部满焊，焊接高度1mm，外侧在除去焊渣后磨平。所有焊接部位必须除去焊渣检查，焊缝不能有夹碴、气泡、咬边等现象。

3.2   架体焊接

    在制作前必须把气割下来的各个零部件校直，去飞边、毛刺、除锈，用BX-500型焊机进行焊接，按焊机要求正确接入电压，用J422φ4.0焊条，焊接电流调节在160A-210A之间。先点焊，再分段焊或满焊，所有连接板处均满焊，焊高3mm，其余部位段焊，焊长80mm，间距60mm-70mm，焊接高度4mm；焊接时采用两人对焊。待其基本冷却后，再用同样的方法焊接未焊的部位。最后除渣、检查，焊缝不能有夹碴、气泡、咬边等现象。

3.3   特殊部位的焊接

3.3.1  特殊部位：铰耳与铰耳座板的焊接。

3.3.2  焊接工艺：用BX-500型焊机进行焊接，按焊机要求正确接入电压，用J422φ4.0焊条，焊条应烘干，烘干温度150-200°C，烘干时间1-2h，焊接电流应调节在160A-210A之间，焊缝满焊，焊接高度5mm。

3.3.3  焊工要求：中级及中级以上手工电弧焊焊工焊接。

3.3.4  检验要求：外观检查，检查尺寸及表面缺陷，要专检。

六、台车施工注意事项：

二次衬砌台车主要是反复循环就位、灌注、脱模、行走这四个工作过程，就完成了钢模板台车的整个作业。

（一）、台车就位

1.测量定位：采用全站仪测量隧道中线和隧道两侧高程，铺设枕木和钢(43kg/m)，定出钢轨端部位置。

2．台车试车合格后，在确保台车上下、左右无障碍物的情况下，启动行走电机，操作台车前行至待衬砌里程，前后反复动作几次，使台车结构放松，停在正确衬砌位置，关闭行走电机，并在行走轮处打好木楔或使用阻车器，防止溜车或衬砌中骨架受偏力产生位移，引起跑、爆模。

3．旋紧底梁下的螺旋支腿，应确保底板落在坚实的基础上。

4．在拆掉所有侧模支承丝杠一端铰销的情况下，启动液压油泵，操纵升降油缸上升至设计拱顶标高，锁紧举升油缸上的机械锁紧螺母，旋下台梁下支腿并拧紧；操纵调心油缸，使台车中线对正隧道中线；操纵边模油缸使侧模伸出至设计尺寸。若油缸动作不同步，可采用锁紧靠近一个油缸的丝杠，继续动作操作阀使同排其他油缸继续伸出。微量调节时可用丝杠。边模达到设计尺寸后，上好所有侧模丝杠并确保旋紧。

5．使用丝杠将底模伸出到设计尺寸后，旋紧所有丝杠。

6．台车就位结束后，必须关掉液压油泵电源，以免误动阀组操作手柄，使台车结构变形或损坏液压缸。

7．在模型板外表面涂脱模剂。

8．安装堵头板，并加设必要的支撑。

（二）、浇注混凝土 

1.浇注起始，应从距离基础上约1.5~2m处的作业窗开始浇注，并注意倒换浇注位置，防止局部受力过大引起变形、甚至跑模。严禁由拱顶的浇注口直接浇注。

2.浇注混凝土的速度严禁大于6~7m3/h。

3．当浇注至拱肩处时，应设专人在拱部端头处观察排气口，以防灌满后过度泵送压坏模型板。

4．浇注过程中，采用捣固棒捣固即可，若需在模型板内侧安装使用平板式振荡器，应事先增加辅助支撑。

5.在浇注工作过程中要注意的问题：

    1)、在每次浇注前，应检查丝杠、千斤顶是否有松动，防止在浇注时台车变形。

2)、浇注时，钢模板台车前后混凝土高度差要求不超过600mm；左右混凝土高度差要求不超过500mm。  

3)、浇注到最后通过浇注口封顶的后期，必须使用低速档进行浇注，并时刻注意浇注口压力的变化，避免因混凝土注满后强行注入而导致压力过大使模板变形。

（三）、养护、脱模

浇注结束后，养护到规定时间，即可准备脱模。

1.拆除堵头板与支承。

2.启动液压油泵，操纵侧模手动换向阀手柄使油缸微量外伸，使丝杠松动。拆除侧模所有丝杠后，操纵侧模油缸，使侧模板收回，脱离成型表面。油缸收缩时，必须分次收缩，切忌一次性强制脱模，油缸收缩行程为180mm～300mm。

3．操纵举升油缸微量上升后，松开锁紧螺母和台梁下的螺旋支腿，反向推动举升油缸控制手柄，使举升油缸受模板自重下降，拱模脱离成型表面。

4．旋起底梁下螺旋支腿，取掉行走轮处的木楔或阻车器，完成整个脱模过程

（四）、行  走

钢模板台车脱模之后先收起门架下面的支撑千斤顶，然后旋紧顶部台架支撑千斤顶和模板限位装置，启动行走电机即可行走。

钢模板台车行走时要注意以下几点：

    1.钢模板台车必须完全静止后，才能换向行驶。

2.当轨向坡度过大，而导致台车行驶打滑时，可洒些干细沙到轨面上，以增大摩擦力，而使打滑现象消失。

（五）、电气部分

１.必须引入三相四线制电源，否则漏电断路器起不到漏电保护跳闸的作用。

２.配电箱面板上绿色指示灯为电源指示灯。

３.油泵电机热继电器整定电流：11.6A。

（六）、台车在使用中应注意的问题

1.因举升油缸与台车为螺栓连接，操纵举升油缸上升时，四个油缸应均匀、循环上升，严禁一个油缸上升过多而其余油缸未动作，造成油缸损坏。

2．所有作业窗、丝杠处的定位销、铰销遗失后，必须补充同等规格尺寸的销子，不得用其他不合要求的物品代替，以防产生错台或跑模。

3．全车螺栓必须每10个工作循环检查一次。

4．丝杠螺纹外露部分必须用物品加以覆盖，防止使用中粘上混凝土而失去作用。

5．操纵边模油缸动作前，应仔细检查丝杠是否拆除，避免因丝杠未拆除时动作油缸造成模板变形。

(七)、台车电器部分简单故障分析

1、一级保养每班进行

1)、完成本级保养作业之外的一级保养项目。

2)、各千斤顶、工作平台 千斤顶旋转灵活，铰耳不得有变形，工作平台应稳定牢固。

3)、整机：1、检查各螺栓 应联接紧固，无滑丝现象。2、门架、上拱架部分的焊缝无开裂现象，否则应予补焊。3、总体尺寸的检测 高、宽、净空应在图纸设计尺寸误差范围内。

4)、电气控制部分: 工作电压380V，电压稳定，绝不允许有漏电现象。

5)、液压系统：

a、检查液压系统各控制元件 是否处于可控状态

b、检查各管路、管接头无渗漏现象。

c、检查系统密封性 消除渗漏现象

d、清洗滤清器 清洗干净。

e、检测油温 工作时油温在30-70℃。

3、三级保养每工作20个循环

 1)、完成本级保养作业之外的二保项目   

 2)、电气控制部分：工作电压380V，电压稳定，绝不允许有漏电现象。

3)、液压系统 

(1).更换液压油，滤油器 清洗油箱后进行，加抗磨液压油。

(2).调试系统压力（空载下） 保证油压达到油泵额定压力。

4)、调试升降油缸底座 应平移灵活，最大平移量不得超过80mm。

4、模板台车大修、维护每工作60个循环

预计模板台车到达隧道加宽段（加宽段中心里程k1+272）后进行大修，大修项目是对模板台车各部分进行检查、修整，特别是对模板的平整度要进行调整，以确保二衬混凝土的施工质量。

七、模板台车制造规范流程图及合格证、产品质量检验报告附后。

2011年3月15日