隧道二衬台车主要用于中长隧道施工中,对施工进度、砼表面质量要求较高。此类衬砌台车设计为整体钢模板、液压油缸脱立模,施工中靠丝杆千斤支撑,电动减速机自动行走或油缸步进式自动行走,全部采用砼输送泵车灌注。大部分衬砌台车为该类台车。设计该类衬砌台车时,在满足通过净空要求的情况下,应考虑门架内侧斜支撑下部安装位置,尽可能靠近立柱下部,使之受力好。门架横梁应足够高,常规铁路隧道不小于400mm,公路隧道不小于5500mm。模板端面与门架间的调整小距离不小于250mm,否则将造成前后衬砌段搭接困难。
隧道二衬台车可采用液压式和机械式。经分析比较液压式对台车架刚性要求低,结构型式灵活,重量轻,加工要求和施工中铺设轨道的标高要求低,使用方便,但对液压缸自锁性要求高,衬砌中液压缸不允许回缩。机械式则相反,由于一个电动机要驱动数个丝杠传动,对各传动轴同轴度要求高,且台车架必须有较大的刚度,结构尺寸准确,因结构较重、加工要求高,而且因丝杠是同步动作(不象液压传动,各液压缸可同步,也可单动作)因此当轨道标高误差(各点不在同标高)较大时,将直接影响模板位置,从而影响衬砌质量。经分析比较选用液压传动方案,对液压缸采取液压锁和平衡阀等措施,使液压缸自锁;同时配套采用丝杠机构进行机械锁定,并加强模板的支承,保证了模板在衬砌时不回缩,不变形。实践衬砌台车采用液压式较合理,是发展方向。
公路隧道工程的施工工序一般分为钻爆法台阶施工,喷混凝土初期支护,仰拱施工和回填,二次衬砌施工。加强顶拱回填灌浆施工。施工期间需要设置工作平台有钻爆台车、铺挂台车、二衬台车等。需要设置过渡栈桥。按照洞内的风、水、电布置情况。
隧道二衬台车采用液压传动,使台车架结构简化,重量减轻,同时也提高了结构的灵活性和多样性,经各种台车架结构方案的分析比较、强度计算、优化选择9m四门架12m主门架结构方案,其结构重量比机械式减轻40%以上,制作成本降低25%以上。
网架式衬砌台车在结构上与传统衬砌台车相比作了较大改动。传统衬砌台车在施工车门架是受力件,它受的侧压力较大,随门架的刚度大小产生不等变形,且不宜在有较大横坡和纵坡的隧道内直接工作,对工作环境要求较高,否则将造成台车整体变形和损坏。而网架式衬砌台车门架在施工中为不受力件,其模板的支撑件为边模拱脚的顶地丝杆千斤,门架只在脱立模、行走过程中才受力,且所受之力垂直向下,没有侧压力,只需按台车自重设计门架足够的刚度就不会变形。在有坡道的隧道中施工或行走时,不论是横坡还是纵坡,都可以通过门架下部的顶升油缸进行高度调节,使台车整体处于水平状态,台车整体不存在前倾力和侧倾力,保证了台车的整体平稳性。因台车取消了支撑用的丝杆千斤,台车定位简单,能非常快地调整到衬砌几何位置,节约了大量的人力物力,提高了工效,缩短了工作循环周期,相应地节约了工程成本。
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