隧道內(nèi)襯鋼管運調(diào)一體機的優(yōu)化設計
發(fā)布時間：2021-06-24 01:48
為解決隧道內(nèi)襯鋼管運輸和拼裝施工工藝難度大、效率低、對接拼裝精度差和預鋪設軌道等問題,同時為適應快速發(fā)展中長距離輸水管線鋪設問題,結(jié)合現(xiàn)有內(nèi)襯鋼管運輸方法、拼裝施工工藝和河西支線工程特點,設計出內(nèi)襯鋼管運調(diào)一體機。設計的內(nèi)襯鋼管運調(diào)一體機可以免除鋪設軌道,具有拆裝方便、施工效率高、完全自動化和拼裝施工工藝簡單等優(yōu)點。設計中對內(nèi)襯鋼管運調(diào)一體機的整體結(jié)構(gòu)進行有限元分析,對關鍵部件和走行機構(gòu)的動力系統(tǒng)進行系統(tǒng)分析,優(yōu)化其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和設計方案,確保內(nèi)襯鋼管運調(diào)一體機整體結(jié)構(gòu)合理,運行安全穩(wěn)定,將內(nèi)襯鋼管運調(diào)一體機應用到河西支線工程中,鋼管運輸平穩(wěn)可靠,對接精度高,大大提高了施工效率和質(zhì)量,為內(nèi)襯鋼管運調(diào)一體機的生產(chǎn)過程安全控制、質(zhì)量控制、方案可行性、成本控制和運轉(zhuǎn)控制穩(wěn)定提供一種新方案。
【文章來源】：隧道建設(中英文). 2020,40(09)北大核心
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
現(xiàn)有鋼管運輸方法
鋼管運調(diào)機整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。鋼管運調(diào)機以支撐機構(gòu)為中間環(huán)節(jié)作為固定結(jié)構(gòu),2個走行機構(gòu)分別設置于支撐機構(gòu)的兩側(cè)并與支撐機構(gòu)以鉸接方式連接。2個鋼管撐持機構(gòu)分別設置于2個走行機構(gòu)的中間并與支撐機構(gòu)固連,用于夾持鋼管實現(xiàn)運輸和拼裝作業(yè)。2個導向機構(gòu)與支撐機構(gòu)固連,并分別設置于鋼管撐持機構(gòu)(后)和鋼管撐持機構(gòu)(前)的兩側(cè),選用圓鋼為支撐機構(gòu)作為中間結(jié)構(gòu),最大程度上提高整體結(jié)構(gòu)強度、降低整體鋼管運調(diào)機的結(jié)構(gòu)質(zhì)量,以便于現(xiàn)場組裝和降低加工成本。2.1 走行機構(gòu)的優(yōu)化
為了較真實地分析鋼管運調(diào)機實際工作時的受力情況,選用鋼管運調(diào)機的前端走行機構(gòu)進入對接鋼管內(nèi),同時前端走形機構(gòu)升起后為鋼管運調(diào)機應力應變分析情況,分析時以后端走行機構(gòu)和前導向機構(gòu)為固定端,鋼管撐持機構(gòu)作為受力機構(gòu),運輸鋼管整體質(zhì)量約6500kg,安全系數(shù)選用1.5,整個鋼管運調(diào)機受力方向和大小如圖3所示,有限元分析的應變和應力如圖4所示[11-12]。圖3中,點A、B為有限元分析時固定約束點(走行輪為約束點),點C、D、D′(為前端走行機構(gòu)的自重力)為有限元分析時的施加外力點。整個鋼管運調(diào)機的應力為228.4MPa<[σ]=345MPa,應變整體結(jié)構(gòu)應變?yōu)?.9mm。當鋼管運調(diào)機的撐持機構(gòu)夾持鋼管時,運輸?shù)匿摴芸梢蕴岣哒麄�支撐機構(gòu)的剛度,使整個鋼管運調(diào)機的應變和應力值更小,通過分析發(fā)現(xiàn),鋼管運調(diào)機滿足鋼管運輸、拼裝施工的強度和精度要求。圖4 鋼管運調(diào)機應力應變圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]新型智能襯砌臺車施工自動控制系統(tǒng)研究與應用[J]. 王百泉. 隧道建設(中英文). 2019(10)
[2]長距離大口徑自流管道施工關鍵技術(shù)探討[J]. 袁煦,鄭全興. 中國給水排水. 2019(20)
[3]?12 m級泥水盾構(gòu)刀盤的載荷轉(zhuǎn)矩計算及力學性能分析[J]. 黃志高,陳鵬,何源福,劉綱,朱曉天. 隧道建設(中英文). 2019(06)
[4]薄壁鋼管自密實混凝土支架在隧道中的應用[J]. 李曉芳,滕偉玲,周建. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2019(02)
[5]基于SolidWorks Simulation的重疊盾構(gòu)隧道穿行式全自動液壓支護臺車設計研究[J]. 王松,朱永戰(zhàn),喻致蓉. 隧道建設(中英文). 2019(02)
[6]基于PSO算法的反力架設計與優(yōu)化[J]. 王凱,張良輝,孫振川,李鳳遠,張兵,王超峰. 隧道建設(中英文). 2019(02)
[7]埃塞俄比亞吉布3水電站引水壓力鋼管安裝技術(shù)研究[J]. 于磊,徐磊. 中國設備工程. 2018(22)
[8]地下綜合管廊內(nèi)大口徑鋼管道快速裝配技術(shù)[J]. 姜守明,王杰,丁志華. 市政技術(shù). 2018(06)
[9]黃登水電站引水隧洞上彎段壓力鋼管吊裝[J]. 吳濤. 水利水電施工. 2018(02)
[10]超大直徑壓力鋼管隧洞內(nèi)安裝施工技術(shù)研究與應用[J]. 姜德華. 建筑施工. 2018(01)
本文編號：3246105
【文章來源】：隧道建設(中英文). 2020,40(09)北大核心
【文章頁數(shù)】：6 頁
【部分圖文】：
現(xiàn)有鋼管運輸方法
鋼管運調(diào)機整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。鋼管運調(diào)機以支撐機構(gòu)為中間環(huán)節(jié)作為固定結(jié)構(gòu),2個走行機構(gòu)分別設置于支撐機構(gòu)的兩側(cè)并與支撐機構(gòu)以鉸接方式連接。2個鋼管撐持機構(gòu)分別設置于2個走行機構(gòu)的中間并與支撐機構(gòu)固連,用于夾持鋼管實現(xiàn)運輸和拼裝作業(yè)。2個導向機構(gòu)與支撐機構(gòu)固連,并分別設置于鋼管撐持機構(gòu)(后)和鋼管撐持機構(gòu)(前)的兩側(cè),選用圓鋼為支撐機構(gòu)作為中間結(jié)構(gòu),最大程度上提高整體結(jié)構(gòu)強度、降低整體鋼管運調(diào)機的結(jié)構(gòu)質(zhì)量,以便于現(xiàn)場組裝和降低加工成本。2.1 走行機構(gòu)的優(yōu)化
為了較真實地分析鋼管運調(diào)機實際工作時的受力情況,選用鋼管運調(diào)機的前端走行機構(gòu)進入對接鋼管內(nèi),同時前端走形機構(gòu)升起后為鋼管運調(diào)機應力應變分析情況,分析時以后端走行機構(gòu)和前導向機構(gòu)為固定端,鋼管撐持機構(gòu)作為受力機構(gòu),運輸鋼管整體質(zhì)量約6500kg,安全系數(shù)選用1.5,整個鋼管運調(diào)機受力方向和大小如圖3所示,有限元分析的應變和應力如圖4所示[11-12]。圖3中,點A、B為有限元分析時固定約束點(走行輪為約束點),點C、D、D′(為前端走行機構(gòu)的自重力)為有限元分析時的施加外力點。整個鋼管運調(diào)機的應力為228.4MPa<[σ]=345MPa,應變整體結(jié)構(gòu)應變?yōu)?.9mm。當鋼管運調(diào)機的撐持機構(gòu)夾持鋼管時,運輸?shù)匿摴芸梢蕴岣哒麄�支撐機構(gòu)的剛度,使整個鋼管運調(diào)機的應變和應力值更小,通過分析發(fā)現(xiàn),鋼管運調(diào)機滿足鋼管運輸、拼裝施工的強度和精度要求。圖4 鋼管運調(diào)機應力應變圖
【參考文獻】：
期刊論文
[1]新型智能襯砌臺車施工自動控制系統(tǒng)研究與應用[J]. 王百泉. 隧道建設(中英文). 2019(10)
[2]長距離大口徑自流管道施工關鍵技術(shù)探討[J]. 袁煦,鄭全興. 中國給水排水. 2019(20)
[3]?12 m級泥水盾構(gòu)刀盤的載荷轉(zhuǎn)矩計算及力學性能分析[J]. 黃志高,陳鵬,何源福,劉綱,朱曉天. 隧道建設(中英文). 2019(06)
[4]薄壁鋼管自密實混凝土支架在隧道中的應用[J]. 李曉芳,滕偉玲,周建. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2019(02)
[5]基于SolidWorks Simulation的重疊盾構(gòu)隧道穿行式全自動液壓支護臺車設計研究[J]. 王松,朱永戰(zhàn),喻致蓉. 隧道建設(中英文). 2019(02)
[6]基于PSO算法的反力架設計與優(yōu)化[J]. 王凱,張良輝,孫振川,李鳳遠,張兵,王超峰. 隧道建設(中英文). 2019(02)
[7]埃塞俄比亞吉布3水電站引水壓力鋼管安裝技術(shù)研究[J]. 于磊,徐磊. 中國設備工程. 2018(22)
[8]地下綜合管廊內(nèi)大口徑鋼管道快速裝配技術(shù)[J]. 姜守明,王杰,丁志華. 市政技術(shù). 2018(06)
[9]黃登水電站引水隧洞上彎段壓力鋼管吊裝[J]. 吳濤. 水利水電施工. 2018(02)
[10]超大直徑壓力鋼管隧洞內(nèi)安裝施工技術(shù)研究與應用[J]. 姜德華. 建筑施工. 2018(01)
本文編號：3246105
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