川藏线加工中心设备及施工工装配置

1、川藏线加工中央设备与施工工装配置方案一、加工中央设备配置方案1.1 设备配置总那么川藏铁路沿线地质条件复杂,多年冻土、高寒缺氧,气候条件非常的恶虐,根据3月11日公司川藏铁路施工设备、工装配套专题会议精神,川藏铁路加工中央设备配置总体原那么优先采用智能化、自动化、信息化加工设备,以此降低工人在高原环境下的生产劳动强度,减少人员定额编制,实现减员增效的良好局面.1.2 加工设备选型与配置加工中央设备配置主要指的是钢结构的二次加工设备,包含剪板机、折弯机、卷板机、冷弯机、联合冲剪机、等离子切割机、数控车床、小导管成型机、8字筋成型机、钢筋笼滚焊机、数控钢筋调直机、钢筋网排焊机、小型机具等等一系列加

2、工设备,下面就设备的配置做一个简单的介绍:1、剪板机剪板机建议采用QC12Kg准型数控液压摆式剪板机,考虑高原功率损耗问题,选用25X2500规格的剪板机,具配电功率为37KW性能与特点如下：1液压传动、摆式刀架.机架整体焊接巩固耐用,使用氮气缸回程,平稳迅速.2具有无级调节行程的功能,上下刀片刃口间隙量用手柄调节,刀片间隙均匀快速易调.3防护栅与电器连锁保证操作平安.4数控系统与位置编码器组成闭环限制系统,速度快、精度高、稳定性好、能精确地保证后挡料位移尺寸的精度,同时数控系统具有精度补偿功能及自动检测的多种附加功能.2、折弯机折弯机建议采用WC67除数控的双机联动液压板料折弯机,其配电功率

3、为2*11KW其特点如下：(1)WC67原列采用同规格双缸或三缸主机,配有双机联动同步装置.(2)双机联动折弯机可加工特长工件,特别适用于城市建设、高速公路的路灯杆、电力杆等特长工件的加工制造.(3)两台机器亦可单独使用,提升生产效率.3、卷板机卷板机建议采用液压式三辗对称式卷板机,选用25X3000®格的型号,其配电功率为30KW液压油采用抗冻耐磨型号液压油4、冷弯机冷弯机采用WGJ-180a全自动冷弯机,该设备由主电机、减速器、滚轮、油泵电机、齿轮油泵、溢流阀、电磁换向阀、工作油缸、顶轮及油箱等部件组成.主要用于工字钢、矿工钢、U型钢、C型钢、角钢、槽钢、道轨、方钢、钢管等型钢的

4、拱形卷圆、变径、定角弯曲.采用数显编码器编程,使液压操纵系统定位准确,所弯型钢一次自动成型,效率高、操作方便.广泛应用于隧道、地铁、水电站、地下洞室等行业施工中,是钢拱架制造的理想设备.其配电功率为11KWQ35Y-25规格,Q35Y5、联合冲剪机联合冲剪机采用Q35Y系列多功能液压联合冲剪机系列多功能液压联合冲剪机能对板材、方钢、圆钢、槽钢、角钢、工字钢等各种型钢剪切、冲孔,是各种型钢大批量下料的首选机床.并能对500m求度以下板料进行折弯.其配电功率为7.5KW等离子切割机采用数控精细等离子切割机,最大切割厚度能到达50mm有效切割宽度能够到达3.2m,切割长度最长到达36m其具备功能强大

5、的PDF数控系统,由预成型高强度大型构件制造的横梁大大延长了设备使用寿命.由于这种由预成型高强度大型构件制造的横梁上不使用螺栓连接,因而在长时间运行后不会引起偏差,同时不会对切割的精准性和设备的稳定性产生影响.其配电功率为30KW6、数控车床车床配置全数控卧式车床,四工位数控刀架换刀不需抬刀,无触点发讯,对销反靠,配置CNO控系统等,具有精度高、功率大、刚性高、等特点.其配电功率为7.5KW7、小导管成型机小导管成型机包含数控小导管打孔机和小导管箭头成型机两种设备,具配电功率为7.5+9.5KW=17KW8、8字筋成型机8字筋成型机包含8字筋数控主机、8字筋对焊机、8字筋液压成型机三部分外加电

6、焊机,配置全智能化的成型生产线,完成8字筋的加工制作流程.整套生产线配电功率约为70KW9、钢筋笼滚焊机配置全自动钢筋笼滚焊机,其具备独特的优势：自动送线机构,可在线调整间距,误差小,成型质量高.自动焊接,焊点精确,减轻劳动强度.变频限制拖笼机构,行走精度高.自动托笼设计,预防焊接过程中因笼子自重导致其弯曲变形.自动上料装置,加快上料速度,提升效率.模板采用模板环加导管组合,可快速更换笼子直径和变换笼子主筋根数.平立辗式矫直装置,矫直效果好,寿命长.桩径规格为6002000mm共配电功率为23KW10、数控钢筋调直机配置全自动的数控钢筋调直机,其配电功率22KW具备相当突出的加工优势：1、自动

7、完成钢筋进料调直、定尺、切断、弯箍,准确、省人、省料、省场地的特点；2 、动作准确、特别节能、生产率高、可在狭窄区域作业.3 、先进、实用,稳定及防震性能增强,钢筋压痕可有效限制,实现全自动不间断的弯曲成形加工流程,数字化治理限制可以保证钢筋成形准确.11、钢筋网排焊机配置全自动钢筋网排焊机,所需的经线和纬线长度均采用自动调直切断机预80KW剪,经线由人工放置到对应的穿丝模具处,纬丝放置到专用的置料槽由伺服电机限制自动落料,并具备一次压紧,分次焊接的特点.其配电功率为12、桁吊配置LD5T桁吊共计6台,其配电功率11KWg台,共计66KW13、摇臂钻床配置摇臂钻床1台,其配电功率为15KW14

8、、升降平台配置自行式高空作业平台2套,自行式高空作业台自身具有行走及转向驱动功能,不需人工牵引,不需外接电源移动灵活方便,令高空作业更方便快捷,是现代企业高效平安生产之理想高空作业设备.配电功率为4.4KW14、小型机具小型机具包括砂轮机、空压机、电焊机、砂轮切割机、手持式打磨机等小型的加工工具.说明：设备配置中但凡液压驱动的全部采用抗冻耐磨液压油,做好防冻举措1.3配电功率计算单个加工中央的主要设备配置如下表:厅P名称单位数量功率KW备注1剪板机台1372折弯机台1223卷板机台1304冷弯机台1115联合冲剪机台17.56等离子切割机台1307数控车床台17.58小导管成型机台11798字

9、筋成型机台17010钢筋笼滚焊机台12311数控钢筋调直机台12212钢筋网排焊机台18013桁吊台66614摇臂钻床台11515升降平台台24.416小型机具批1100含照明估算合计542.4整个加工设备的总功率为542.4KW综合同步系数取0.7,其配电功率为380KW二、工装设备配置方案2.1 川藏线高原环境对工装设备影响1、高原环境对传动系统的影响隧道工装设备不仅有机械传动,而且有液压传动.由于受高原环境的影响,传动系统与动力装置的匹配性能趋于恶化,不能充分利用和发挥发动机的最大功率,传动效率下降,使局部功率因内损而转化为热能,造成整机作业温度超过规定值,影响工装设备的正常工作.针对上

10、述高原环境对传动系统的影响,针对性解决举措为：对轴承、电机等机械部件贴加热膜等耐低温限制,对机械外表进行温控,减少温度、湿度变化引起的水汽凝结.2、高原环境对液压系统的影响液压系统离不开橡胶管件和密封件.高原地区日照时间长、紫外线照射强烈,且常年气温偏低,昼夜温差变化大.这些环境因素对液压系统的橡胶管件、橡胶密封件等损伤严重,加速了橡胶管件的龟裂、破损和橡胶密封件的变质、老化,降低了橡胶管件的抗压强度和橡胶密封件的密封性能,影响了工装设备的作业效率.针对上述高原环境对液压系统的影响,针对性解决举措为：需要综合考虑热平衡、液压油、液压油箱、密封件等方面.当液压系统功率大、效率低,液压系统要考虑安

11、装散热器；液压油选用黏温性好的抗磨液压油,液压油箱除考虑散热、防尘等因素,还要考虑吸油水平,选用耐低温、抗老化的密封件,保证液压系统具有良好的密封性.3、高原环境对电气系统的影响气温日变化大,可能引起机械结构变形或开裂.太阳辐射强度较大引起户外用电气设备的温度增高,在氧气和水存在的条件下,还使有机绝缘材料和涂料等加速老化,缩短使用寿命.针对上述高原环境对电器系统的影响,针对性解决举措为：对电子器件进行筛选,严格选用满足高原环境要求的开关、接插件和电线保护套,采用灌封举措、密封设计和软胶电线、防尘接插件,选用耐低温、防紫外线材料.2.2 隧道衬砌主要工装及介绍在隧道衬砌施工中采用工装设备,可以在

12、很大程度上提升施工进度,尤其在开挖作业、初期支护等环节增强工装设备投入后,综合施工效率有较大提升.并且由于此类隧道极易发生岩爆等施工风险,采用成套工装设备后,减少了施工人员投入,保证施工质量和人员平安.不仅可以提升隧道的施工质量,还可以加快施工进度.从隧道施工质量、人身平安、节能环保角度出发,采用成套工装设备是隧道施工开展的主流.隧道衬砌施工机械设备主要有：钢拱架安装台车、仰拱栈桥、防水板铺挂台车、二衬台车、喷淋养护台车、水沟电缆槽台车等,详细见参数件表1?隧道衬砌工装配置方案表?.表1?隧道衬砌工装配置方案表?厅P工序工装设备规格1初期支护钢拱架安装台车2仰拱施工轨行式液压仰拱台车仰拱栈桥3

13、防排水防水板铺挂台车4一衬施工二衬台车成套技术逐窗分层浇筑技术带模注浆技术拱顶压力检测技术振捣系统止水带定位装置5养护喷淋养护台车其他轨行式液压水沟电缆槽台车1、钢拱架安装台车1.1 结构组成半自动钢拱架安装台车由台车架系统、上部承托系统,起吊行走系统、钢拱架纵向移动系统、钢拱架顶升系统、台车行走系统、台车架微调系统、辅助平台系统构成.台车架系统由型钢焊接组成；上部承托系统由横向支撑臂、竖向支撑梁组成；起吊系统由卷扬机、卷扬机牵引纯、钢拱架夹具、臂架行走小车、臂架行走小车马达组成；钢拱架纵向移动系统由纵移小车、驱动马达、驱动链条、支撑架、承托支座组成；钢拱架顶升系统由前顶升油缸、后顶升油缸组成

14、；台车行走系统由台车行走履带、履带驱动马达组成；台车微调系统由提升油缸组成；辅助平台系统由平台、爬梯组成.台车架系统安装在台车行走履带之上,台车行走履带上安装有驱动马达,台车在驱动马达的驱动下可以实现自行行走.上部承托系统上端安装有卷扬机,牵引纯一端与卷扬机连接,一端与钢拱架夹具连接,卷扬机牵引纯能牵引钢拱架夹具夹住钢拱架向上运动,臂架行走小车与卷扬机连接为一体,台车架下端安装有提升油缸,可以对台车架整体进行高度方向调节,台车架上端焊接有纵向移动轨道,纵向移动小车可以纵向移动.具体架构图如图1所示:图1半自动钢拱架安装台车1.2 主要技术参数厅P技术参数备注1安装坏数3环2提升高度5米3举升高

15、度1米4平移速度0.5m/min5行走速度5m/min6工作压力16Mpa7爬坡水平2%8总功率13.5Kw1.3工艺特点半自动钢拱架安装台车通过马达驱动,能够驱动台车整体自行行走,当地面不平整时,还可以进行微调；拼装好后,经过电气及液压限制将钢拱架运输并顶升至安装位置,只需要少局部人力辅助限制；臂架行走小车由液压马达驱动,带动钢拱架移动至承托支座上方,并将钢拱架放置支座上方；支座小车由液压马达限制,能驱动支座及钢拱架移动至安装位置；支座上安装有液压油缸,能对支座进行上下顶开,将钢拱架顶升至需要安装的位置.1.4使用效果半自动钢拱架安装台车在有限隧道空间内可以将钢拱架举升至隧道内需要安装的位置

16、,实现钢拱架安装的半自动化,半自动化限制代替人力安装,一个循环只需要要23个操作人员,减轻工人劳动强度及施工人数；减少施工时间,缩短了钢拱架安装循环时间,实现快速及便捷安装,并且在减少时间本钱的前提下保证了施工质量.2、仰拱栈桥2.1结构组成全自动液压仰拱栈桥主要由桥体系统、行走系统、液压系统、底盘系统组成仰拱模板系统由模板系统、支撑系统、脱模系统、行走系统组成.全自动液压仰拱栈桥及模板浇筑完一节段后后能够自行行走至下一浇筑节段.它操作简单、行走灵活、移动就位方便.能够有效的减少施工干扰,节约了施工时间,提升了施工效率.同时它采用模块化制作,结构稳定、拆装简便、安全可靠.全自动液压仰拱栈桥和仰

17、拱模板结构图如图2所示.导轮系统上仰拱模板后引桥主桥左右平移千斤顶前引桥支撑丝杆下仰拱模板行走系统底盘系统图2仰拱栈桥2.2主要技术参数厅P技术参数备注1栈桥总长31.8m2仰拱衬砌长度12m3平移速度0.5m/min4行走速度5m/min5工作压力25Mpa6爬坡水平2%7总功率13.5Kw8单边脱模量600mm9油缸调节量±1000mm2.3工艺特点在使用全自动液压仰拱栈桥与仰拱模板在仰拱施工及仰拱回填施工时具有极大的好处,解决了一直以来隧道仰拱施工时影响施工进度、质量限制的一个重要问题,减少了仰拱施工对出渣车辆的干扰,实现了加快施工进度的目标,该全自动液压仰拱栈桥与仰拱模板具有

18、以下特点：1减少施工干扰栈桥在前引桥下进行混凝土施工,可让车辆从填充层通过栈桥直达下台阶,完美配合各类台阶法开挖方式下的仰拱底板混凝土施工,实现早封闭,早成环的施工要求.仰拱栈桥及模板一体化施工完美的解决了掌子面、仰拱、二次衬砌的施工干扰.同时仰拱栈桥和仰拱模板自行行走,分开施工,互不干扰.2实现模块化设计全自动液压仰拱栈桥桥体系统、底盘系统、模板系统等结构设计已经模块化、联接销轴化,拼装简单、运输方便,使用时可快速拼装.退场时可快速转场.同时栈桥模块化设计使得栈桥回收、重复利用率高,大大节约本钱.3全液压电动限制方式栈桥前后行走、左右平移及模板前行采用液压与电动相结合限制,具有限制灵活,平安

19、简单、噪音小、性能稳定可靠、维护及维修方便等特点.4自动化行走仰拱浇筑完成一个节段后,栈桥主体及轨道分别通用电机驱动行走至下一节段,无需人工铺轨,无需机械配合,一人操作即可.大大减低了人工劳动强度,提升了施工效率.5)一体化施工仰拱浇筑完成一个节段后,仰拱模板借助栈桥通过牵引系统行走至下一工作截面,无需人工重复拆模后运至下一工作节段,节省了人力、物力,同时也保证了仰拱施工质量,提升了仰拱施工效率.2.4使用效果未施用栈桥以前,掌子面开挖和仰拱浇筑、回填施工须顺序安排作业；使用栈桥以后,掌子面开挖与仰拱浇筑、回填施工能够实现平行施工,工序间安排较紧凑的情况下完成可以实现仰拱作业不占用循环时间,同

20、时在栈桥下方可以形成小流水作业,大大节约了施工时间.在平安质量可控的情况下,切实提升了施工效率.特别是对于长大隧道,在工期紧张的情况下,其工期本钱优势将得到更大的表达,是隧道施工机械化的趋势.3、轨行式液压仰拱台车3.1 结构组成轨行式液压仰拱台车主要由台车架系统、主梁系统、液压限制系统、模板系统、模板移动装置系统、行走系统和支撑系统7局部组成.台车架采用门架式设计,门架由立柱,门架横梁及八字撑组成,各局部通过螺栓联为一体,形成一个封闭式整体,结构稳定.主梁系统由三根花架结构主梁组成,既满足强度及刚度要求,又能减轻本身重量.门架及主梁成为一个整体并在行走过程中行走平稳,不发生扭曲变形.液压限制

21、系统由液压泵站、油缸组成,主要用于立模及脱模；模板系统由上模板、下模板、模板背带组成.模板之间通过销轴较接,模板通过纵向背带用于固定,使之连接成一个整体并保证施工时模板的平整度及直线度.模板移动装置系统由滑座及滑套组成,滑座安装在主梁上,滑套安装在滑座上,滑套能在滑座上横向移动；行走系统主要由行走轮、行走电机及减速机组成,行走装配体与行走连接杆通过销轴连接形成一个整体工作面,行走装配体反扣在轨道上；支撑系统由丝杆及辅助丝杆组成,用于固定模板位置、支撑重力、传递及承受浇筑混凝土时所产生的侧向压力,预防模板跑模以及预防模板局部起鼓.图3仰拱台车3.2主要技术参数厅P技术参数备注1衬砌长度12m2工

22、作压力16Mpa3行走速度8m/min4爬坡水平2%5总功率18.5Kw6单边脱模量600mm71O量±150mm8工作窗12个可根据施,要求调整3.3 工艺特点1定位精准通过油缸伸缩可实现弧形模板升降及旋转运动,从而进行模板位置调整.定位丝杆用于模板初步定位后的精确调整定位,并最终对模板进行支撑固定2自动化程度高台车纵向移动有电机驱动.通过调节液压油缸,限制仰拱模板定位尺寸,最终由螺旋丝杠进行精确调整、固定,模板横向调整最大距离为20cmi3稳定性好台车模板系统及支吊挂系统为悬臂结构,必须在台车尾部设置配重.配重一般为混凝土预制块,直接整洁堆放在小车底盘上,依据模板及支吊挂系统重量

23、进行配重,整体稳定性好.3.4 使用效果采用轨行式液压仰拱台车施工,施工效率比传统工艺提升2.6倍,缓解了因步距超标而暂缓掌子面施工的局面,从而大大降低了隧道施工平安风险；模板与台车桁架系统为统一整体,配重系统可保证整个仰拱台车的稳定,仰拱台车调整就位后巩固牢靠,模板调节采用液压限制系统统一限制,模板空间位置唯一,为仰拱标准施工提供了保证,仰拱线型能到达与设计参数一致的效果.采用仰拱模板台车施工后,各工序作业周期均不同程度缩短,隧道施工机械化程度明显增高,各工序之间人为因素干扰大大降低,窝工、误工及返工整改次数显著降低,工序衔接更加流畅,使得工程施工组织及技术治理要求在劳务队伍层面的执行更加到

24、位.4、防水板铺挂台车防水板铺设采用带按压装置的半自动防水板挂设台车.通过对现有防水板台架进行改装,到达自动铺设防水板的效果,减轻了人工作业强度,加快了防水板铺设速度,从而提升对衬砌的施工进度.4.1结构组成该设备由门架系统、支撑系统、自动行走系统、液压系统组成.小车爬行系统、防水板铺展系统组成.半自动防水板铺设台车长度、宽度和高度根据施工要求、隧道长度、隧道曲率半径来决定.它最大可以铺设纵向长度为7米的防水板.行走采用与台车共轨的轨行式自动行走.防水板环向牵引采用双链条结构.囹4历水板铺建日军4.2主要技术参数厅P技术参数备注1铺设长度7m2工作压力16Mpa3行走速度15m/min4爬坡水

25、平2%5总功率11.8Kw6最大提升量410mm7铺设速度5m/min4.3工艺特点1自动化程度高全程电器限制采用无线遥控,移动、定位均由电力限制,实现了机械铺挂、人工只焊接的目标.2通用性高吊篮作为人工铺挂平台,能保证人与岩面的尽可能靠近；防水板松驰度也能较好的得到限制.4.4使用效果半自动防水板铺设台车通过液压油缸将防水板顶伸至离工作面较近处,再进行防水板焊接,解决了以往防水板铺设易出现大面积褶皱的问题.无纺布防水板可通过提升系统进行提升,通过门架四周的卷扬机,将防水板通过顶部弧形轨道从一侧牵引只另一侧,解决了以往防水板较慢的问题,大大降低了工人的劳动强度.半自动防水板铺设台车具有防水板铺

26、设速度快、施工质量高、劳动强度低、使用方便、操作简单、使用本钱低等优点,还可以满足现场文明施工的要求.5、二衬台车隧道二次衬砌施工采用自行式液压模板台车,台车机械化程度高,定位精准,施工质量可靠.同时对二衬环向止水带安装、分层逐窗浇筑及拱顶回填注浆等方面进行改良,为隧道二次衬砌施工质量提供了优质的保证.5.1台车设计目前台车采用下顶升结构设计,稳定性好,模板支撑可靠,不易跑模,二衬混凝土环向搭接处错台错缝小.各工作层均设计有爬行梯,施工人员可方便到达各工作层,且采用悬挑式设计,利于安装二衬钢堵头,作业平安性高5.2主要技术参数图5单线二衬台车厅P技术参数备注1衬砌长度12m2最大衬砌厚度600

27、mm3工作压力16Mpa4行走速度8m/min5爬坡水平2%6总功率37.5Kw7油缸调节量±150mm8脱模量200mm9工作窗27个10注浆口3个11二次注浆口3个5.3工艺特点1实现自动振捣振捣系统主要由3大局部组成,分别是平板式振动器振捣系统,插入式振捣器振捣系统,防拱顶混凝土空洞自动振捣系统.振捣系统呈矩阵形态均匀分布,保证混凝土振捣均匀夯实.二衬混凝土浇筑到顶部时,通过拱顶压力检测装置自动检测混凝土压力,当压力到达设定值时候,自动开启振捣棒进行振捣,当压力大于设定压力值时,停止振捣,振捣装置收回.拱顶自动振捣系统采用全自动限制模式.预防二衬拱顶混凝土容易空洞等弊端.提升衬

28、砌拱顶混凝土浇筑的实体质量和外观质量.采用气缸推拉,快速便捷,降低劳动强度,节约浇筑时间.一次安装重复使用,现场操作简单.2可实现逐窗分层浇筑拱墙衬砌混凝土滑槽入模逐窗分层浇筑,就是采用地泵把混凝土泵入主料斗,通过固定的主滑槽、导流槽和入窗滑槽将混凝土送入一级工作窗口.一级工作窗口混凝土浇完后,关料门插入一级工作窗口下的导流槽,通过主滑槽和入窗滑槽浇筑二级工作窗口的混凝土,以此类推直至拱顶混凝土浇筑.3可实现带模注浆在台车上预埋径向注浆管,对二衬混凝土施工完2h后及时通过该注浆管进行注浆.注浆采用专用的制浆注浆一体机进行操作,注浆材料具有微膨胀、高流动性、早强、无泌水、操作时间长等特性,不仅起

29、到空洞充填作用,且能起到弥补或修复二衬混凝土的缺陷的作用,提升衬砌混凝土整体质量.带模注浆可在混凝土初凝时开始注浆,且注浆压力远高于脱模后的注浆压力,提升衬砌混凝土与注浆处理浆液的整体性,修复各种混凝土缺陷.操作简便,注浆一板二衬只需要2h左右,且不占用正常二衬施工时间.带模注浆时,由于受到台车模板的保护,二衬混凝土不会破坏.一般混凝土浇筑压力超过6MPa注浆浆液的压力一般不超过1.0MPa.4可进行拱顶压力监测采用平膜传感器对拱顶混凝土浇注过程进行压力检测,通过限制器读取压力数据进行受理分析,以判断顶部混凝土是否到达或超过了台车可承受的压力,避免拱顶混凝土未注满或压力过大将台车打塌的现象出现.系统可针对台车可承受水平与要求的浇注压力设定工作压力值,浇注过程中,系统将采集到的压力信号传递至限制系统,当监测到的压力超出规定压力时系统发生报警.一般在台车拱顶位置设置3-4个压力监测点.5二衬钢端模封堵台车端头封堵系统使用旋转式钢端模,通过夹具机构精准定位中埋式环向止水带,为环向施工缝质量限制提供了保证.主要特