Подробное объяснение принципа работы туннельной тележки

Тележка для обделки тоннелей, также известная как опалубочная тележка или монтажник сегментов, — важнейшее оборудование, используемое при строительстве тоннелей, в частности, для монтажа финишной обделки. Принцип её работы можно разделить на несколько основных этапов и компонентов.

Принцип работы туннельной тележки

1. Назначение туннельной тележки для обделки

Основное назначение тележки для обделки туннеля — служить подвижной, регулируемой опорной конструкцией для опалубки (формы), в которую заливается бетон для создания обделки туннеля. Она также часто облегчает перемещение и точное позиционирование сборных бетонных сегментов при сегментной обделке.

2. Ключевые компоненты и их функции

Основная рама/конструкция: Это прочная, несущая основа тележки, обычно изготовленная из прочной стали. Она должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать вес опалубки, свежего бетона и любого связанного оборудования.

Механизм перемещения: Тележка должна перемещаться по туннелю. Обычно это достигается с помощью электродвигателей, приводящих в движение колеса или гусеницы, которые движутся по рельсам, уложенным на дне туннеля (полу). Это позволяет тележке перемещаться к следующей секции после завершения заливки облицовки.

Гидравлические домкраты и цилиндры: Они критически важны для точного позиционирования и регулировки опалубки.

Вертикальные домкраты: Используются для подъема и опускания всей опалубочной конструкции на нужную высоту и обеспечивают точное выравнивание с осью туннеля.

Горизонтальные домкраты/телескопические балки: Используются для расширения или сокращения опалубки в соответствии с точным радиусом и поперечным сечением туннеля. Они также позволяют «выбивать» (выдвигать) опалубку из затвердевшего бетона после заливки.

Поперечные домкраты: используются для бокового выравнивания, обеспечивая центрирование опалубки в туннеле.

Опалубка (форма): это фактическая поверхность, на которую заливается бетон. Обычно она изготавливается из стальных пластин, точно изогнутых в соответствии с желаемым профилем туннеля. Опалубка часто сегментируется в продольном и поперечном направлениях для облегчения демонтажа и регулировки.

Система анкеровки/крепления: после установки опалубка должна быть надежно закреплена, чтобы выдерживать огромное гидростатическое давление, создаваемое влажным бетоном. Это включает в себя надежные механизмы крепления, которые фиксируют опалубку на месте относительно основной рамы, а иногда и относительно стен туннеля.

Рабочие платформы: интегрированные платформы обеспечивают безопасный доступ рабочим для заливки бетона, его вибрирования, контроля процесса и выполнения регулировок.

Электрическая система и система управления: современные тележки высокоавтоматизированы. Электрическая система питает двигатели и гидравлические насосы, а система управления (часто на базе ПЛК) позволяет операторам точно контролировать все перемещения, регулировки и функции мониторинга из кабины.

Вибраторы (опционально, но часто): Внешние или внутренние вибраторы часто крепятся к опалубке для уплотнения бетона, удаления воздушных пустот и обеспечения плотной, высококачественной поверхности.

Система набора прочности (опционально): Некоторые современные тележки оснащены функциями для контролируемого набора прочности, такими как нагревательные элементы или системы распыления воды, для ускорения набора прочности бетоном.

3. Рабочий цикл (для монолитной бетонной футеровки)

Продвижение: После того, как предыдущий бетон достаточно затвердеет, опалубка слегка отводится (выбивается) из бетона с помощью гидравлических домкратов. Затем вся тележка перемещается по рельсам к следующему участку туннеля, требующему облицовки.

Позиционирование и выравнивание: По прибытии на новый участок тележка точно позиционируется. Гидравлические домкраты используются для:

Подъема опалубки на нужную высоту.

Бокового расширения опалубки в соответствии с внутренним радиусом туннеля.

Отрегулируйте любые незначительные отклонения в выравнивании туннеля (по горизонтали и вертикали).

Убедитесь, что опалубка образует гладкую, непрерывную поверхность с ранее залитым участком.

Анкеровка и крепление: Опалубка надежно закреплена и закреплена, чтобы выдерживать давление влажного бетона. Это критически важный этап для обеспечения безопасности и качества.

Заливка бетона: Бетон подается в тележку (например, бетононасосами и трубопроводами) и заливается в пространство между опалубкой и поверхностью вырытого тоннеля. Рабочие на платформах используют вибраторы для уплотнения бетона, обеспечивая заполнение всех пустот и достижение им необходимой плотности.

Выдержка: Бетону дают затвердеть и набрать достаточную прочность. Продолжительность процесса зависит от состава бетонной смеси и условий окружающей среды.

Распалубка: После того, как бетон достигнет необходимой прочности, гидравлические домкраты аккуратно распалубливают (распалубливают) опалубку с новой облицовки. Это предотвращает повреждение бетонной поверхности.

Повторение: Затем цикл повторяется, и тележка перемещается на следующий участок.

4. Принцип работы сегментной футеровки (сегментный эректер)

Для туннелей, облицованных сборными железобетонными сегментами (что часто встречается в туннелях, прокладываемых с помощью ТПМК), функция тележки меняется. Она становится «монтажником сегментов» благодаря:

Руке/манипулятору для перемещения сегментов: мощной шарнирной стреле с вакуумным подъёмником или механическим захватом, которая захватывает сборные железобетонные сегменты из системы доставки.

Позиционирование и крепление: Стрела точно позиционирует каждый сегмент относительно предыдущего кольца, а для установки сегмента на место во время его крепления болтами к соседним сегментам могут использоваться гидравлические домкраты. Рама тележки по-прежнему обеспечивает устойчивость и служит рабочей площадкой.

5. Преимущества использования туннельной тележки для обделки

Эффективность: Значительно ускоряет процесс облицовки по сравнению с ручными методами.

Качество: Обеспечивает стабильно высокое качество бетонной отделки и точные размеры туннеля.

Безопасность: Обеспечивает устойчивую рабочую платформу и сокращает ручную обработку тяжелых материалов.

Экономичность: Снижает трудозатраты и общее время строительства.

Универсальность: Может быть адаптирована для туннелей различных размеров и форм.

Вкратце: Тележка для облицовки туннеля перемещается вперед по секциям внутри туннеля, используя гидравлически управляемую опалубку для заливки железобетонной облицовки, затем втягивается и выдвигается для следующего цикла.