亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        同步切割澆筑混凝土連續(xù)墻施工SCP1000型原理樣機(jī)研制*

        2022-08-29 00:21:38王開強(qiáng)周環(huán)宇
        施工技術(shù)(中英文) 2022年16期
        關(guān)鍵詞:排土成槽電液

        王 輝,王開強(qiáng),巴 鑫,周環(huán)宇,鄧 雷,姚 濤

        (中建三局集團(tuán)有限公司,湖北 武漢 430070)

        0 引言

        地下連續(xù)墻是指利用各種挖槽機(jī)械,在地下挖出窄而深的溝槽,并在其內(nèi)部澆筑填充適當(dāng)?shù)牟牧隙纬傻木哂蟹罎B、擋土、承重等功能的連續(xù)地下墻體。根據(jù)取土比例和填充材料不同,地下連續(xù)墻可分為勁性水泥土地下連續(xù)墻和鋼筋混凝土地下連續(xù)墻,前者在槽段內(nèi)填充攪拌水泥土并插入型鋼[1-2],后者采用泥漿護(hù)壁成槽,插入鋼筋籠并澆筑混凝土[3]。

        根據(jù)不同的基坑開挖深度、擋土和防滲要求,以上2種常規(guī)工藝施工的地下連續(xù)墻能滿足大多數(shù)基礎(chǔ)工程的要求。但在基坑規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、開挖深度不斷增加、周邊環(huán)境復(fù)雜敏感、風(fēng)險(xiǎn)難度不斷提升的基坑工程發(fā)展趨勢(shì)下[4],對(duì)地下連續(xù)墻施工工藝和裝備提出了更高的要求[5]。

        受TRD工法[6-7]啟發(fā),創(chuàng)新性地提出同步切割澆筑混凝土地下連續(xù)墻技術(shù),采用連續(xù)不分幅工藝,將地下連續(xù)墻施工的成槽、澆筑和鋼筋籠置入3道工序在同一時(shí)間的不同工作面同步進(jìn)行,能極大地提升地下連續(xù)墻的施工效率、防滲性、擋土性能和垂直精度。

        基于該創(chuàng)新工藝,進(jìn)行同步切割澆筑混凝土地下連續(xù)墻施工原理樣機(jī)(SCP1000型)研制,本文主要從其功能、組成及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行闡述。

        1 SCP1000型原理樣機(jī)組成及原理

        根據(jù)同步切割澆筑混凝土地下連續(xù)墻無泥漿護(hù)壁、干作業(yè)取土、連續(xù)橫移掘進(jìn)、同步澆筑混凝土等一系列工藝要求,施工原理樣機(jī)需具備切削排土、切削機(jī)構(gòu)升降、自行走、掘進(jìn)-澆筑工作面動(dòng)態(tài)隔離、機(jī)械橫移頂推、主動(dòng)垂直度控制、穩(wěn)定槽壁等多種復(fù)雜功能。

        此外,干作業(yè)掘進(jìn)和混凝土靜壓推力等創(chuàng)新技術(shù)路線會(huì)對(duì)地下作業(yè)裝置的負(fù)載特性帶來不確定因素,切削、橫移、升降動(dòng)力要求顯著提高。

        以上均會(huì)對(duì)原理樣機(jī)的設(shè)計(jì)帶來極大挑戰(zhàn)。通過理論分析,并對(duì)比相關(guān)工程機(jī)械參數(shù),提出SCP1000型原理樣機(jī)(見圖1)及其設(shè)計(jì)參數(shù)(見表1)。SCP1000型原理樣機(jī)采用框架式機(jī)架、軌行式底盤,主要由調(diào)垂機(jī)架、升降機(jī)構(gòu)、駕駛室、液壓動(dòng)力站、行走及頂推機(jī)構(gòu)、切削排土及隔離機(jī)構(gòu)組成。

        圖1 SCP1000型原理樣機(jī)組成

        表1 SCP1000型原理樣機(jī)主要設(shè)計(jì)參數(shù)

        作為核心工作部件的切削排土及隔離機(jī)構(gòu),其頂部與滑動(dòng)總成固定安裝,滑動(dòng)總成可在機(jī)架內(nèi)升降滑動(dòng),通過2套行程4 200mm、推力2 000kN、拉力1 200kN的液壓缸提供4 200mm升降位移、4 000kN提升力及2 400kN下壓力,在成墻起始幅將切削排土裝置打入設(shè)計(jì)成墻深度,并在成墻終止幅克服土壓摩擦阻力將切削排土裝置拔出。

        SCP1000型原理樣機(jī)工作原理如圖2所示,切削排土機(jī)構(gòu)基于安裝有刀具和排土斗的閉環(huán)鏈條附著于切割箱體表面,并沿切削掌子面向上運(yùn)動(dòng),切削土體的同時(shí)將渣土提升至地面排出,結(jié)合SCP1000型原理樣機(jī)主機(jī)向前掘進(jìn),實(shí)現(xiàn)鋸切成槽。

        圖2 SCP1000型原理樣機(jī)工作原理

        隔離裝置安裝于切割箱體背側(cè),并隨SCP1000型原理樣機(jī)主機(jī)掘進(jìn)向前運(yùn)動(dòng)。在掘進(jìn)成槽的同時(shí),向隔離裝置后方槽段間隔澆筑混凝土并維持混凝土液面標(biāo)高,并在已澆筑混凝土中分階段、按順序插入鋼筋籠。

        SCP1000型原理樣機(jī)橫移掘進(jìn)的前進(jìn)動(dòng)力主要為澆筑作業(yè)段全深高流態(tài)超緩凝混凝土作用于隔離裝置所形成的靜壓推力(見圖2)。以1m槽寬、50m深度估算,混凝土靜壓推力可達(dá)29 400kN。但混凝土靜壓推力受流動(dòng)性和深度影響,人工干預(yù)難度大,不利于主機(jī)掘進(jìn)速度的控制。因此,在SCP1000型原理樣機(jī)主機(jī)增設(shè)了雙向主動(dòng)頂推機(jī)構(gòu),可提供±1 000kN的水平推力,用以補(bǔ)償靜壓推力,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)掘進(jìn)速度的主動(dòng)控制。

        2 SCP1000型原理樣機(jī)關(guān)鍵技術(shù)

        2.1 后端縮進(jìn)式雙排切削鏈條同步傳動(dòng)技術(shù)

        為實(shí)現(xiàn)切削排土與隔離裝置一體化,提出后端縮進(jìn)式雙排切削鏈條平面布局(見圖3)。2條鏈刀的轉(zhuǎn)動(dòng)中軸線在平面內(nèi)呈約6°夾角,實(shí)現(xiàn)刀鏈在鋸割面的全寬度分布,同時(shí)切削鏈在切割箱后端內(nèi)收,并被隔離裝置完全包覆,避免切削鏈接觸混凝土。雙排鏈上的刀具交錯(cuò)排布,內(nèi)收后重疊不碰撞。

        切削排土鏈刀切削傳動(dòng)原理如圖4所示,該機(jī)構(gòu)包括可張緊動(dòng)力單元、剛性支承軌道單元(位于地面的承托節(jié)和地下的切割箱體)及從動(dòng)輪。雙排鏈夾角在剛性支承軌道單元上可通過設(shè)計(jì)傾斜軌面實(shí)現(xiàn),但動(dòng)力單元和從動(dòng)輪均為運(yùn)動(dòng)部件,只能通過異軸傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)偏軸角運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力單元為切削鏈提供驅(qū)動(dòng)力,為保證鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不脫離切割箱體,須對(duì)鏈條施加張緊力,利用張緊油缸將動(dòng)力單元向上提升并維持一定拉力,從而使鏈條保持張緊狀態(tài)。

        圖4 切削排土鏈刀切削傳動(dòng)原理

        雙排切削鏈采用2組獨(dú)立的動(dòng)力單元,每組動(dòng)力單元采用1臺(tái)高扭矩液壓馬達(dá)作為動(dòng)力輸入,每臺(tái)馬達(dá)額定輸出功率可達(dá)250kW,并利用齒輪減速箱將驅(qū)動(dòng)鏈輪轉(zhuǎn)速匹配到切削鏈條工作線速度(0.2~1m/s)。為保持2排獨(dú)立驅(qū)動(dòng)的切削鏈條同步運(yùn)行,在2組動(dòng)力單元減速箱間配置球籠式萬(wàn)向聯(lián)軸器,實(shí)現(xiàn)機(jī)械強(qiáng)制同步,如圖5所示。同步聯(lián)軸器最大可傳遞1/2切削排土負(fù)載(允許1臺(tái)馬達(dá)故障),允許18°軸偏角及100mm直線伸縮,可實(shí)現(xiàn)雙排切削鏈獨(dú)立張緊。

        圖5 雙鏈同步動(dòng)力單元

        從動(dòng)輪位于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)最底部,無需外部動(dòng)力輸入,受張緊狀態(tài)鏈條摩擦力的作用產(chǎn)生自轉(zhuǎn),主要功能是減小鏈條變向時(shí)的摩擦阻力。呈交錯(cuò)角的雙從動(dòng)輪機(jī)構(gòu)如圖6所示。為阻隔地下深層壓力環(huán)境下固、液污染物進(jìn)入從動(dòng)輪軸承潤(rùn)滑腔體,造成軸承失效,每邊從動(dòng)輪均設(shè)計(jì)了4重密封結(jié)構(gòu)形式,并包含兩級(jí)壓力腔體,避免污染物向內(nèi)部滲透。

        圖6 呈交錯(cuò)角的雙從動(dòng)輪機(jī)構(gòu)

        2.2 可調(diào)節(jié)模塊化剛性護(hù)壁及側(cè)壁減阻技術(shù)

        無泥漿護(hù)壁是同步切割澆筑混凝土地下連續(xù)墻技術(shù)的關(guān)鍵創(chuàng)新之一,為保障成槽過程中槽壁的穩(wěn)定性,需利用切割箱側(cè)壁支撐槽壁。同時(shí)為減小切割箱與槽壁的擠壓和摩擦阻力,切割箱寬度相對(duì)切削面寬度收窄,在切割箱側(cè)壁與槽壁間形成一定側(cè)壁間隙(見圖3)。

        側(cè)壁間隙的合理取值關(guān)系到槽壁的穩(wěn)定、平整及橫移掘進(jìn)土壓摩擦阻力,需通過后期反復(fù)試驗(yàn)分析取得結(jié)果。設(shè)計(jì)可調(diào)節(jié)模塊化切割箱,如圖7所示,切割箱由核心模塊,前、后側(cè)軌道模塊及側(cè)壁模塊構(gòu)成。核心模塊結(jié)構(gòu)尺寸固定,具備切割箱裝配所需的全部機(jī)械、流體、測(cè)量接口和通道;前、后側(cè)軌道模塊可更換調(diào)節(jié)軌道間距、角度,從而滿足不同切削鏈布局需要;側(cè)壁模塊可更換調(diào)節(jié)厚度,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)側(cè)壁間隙的調(diào)整。

        圖7 可調(diào)節(jié)模塊化切割箱

        基于可調(diào)節(jié)模塊化切割箱,可在試驗(yàn)階段經(jīng)濟(jì)高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)成槽寬度及側(cè)壁間隙的調(diào)整。

        無泥漿干作業(yè)條件下,切割箱在地下橫移掘進(jìn)過程中不可避免會(huì)遇到較大的側(cè)摩擦阻力,當(dāng)混凝土靜壓推力和主機(jī)推力不足以克服掘進(jìn)阻力時(shí),需采取措施對(duì)側(cè)壁阻力進(jìn)行主動(dòng)干預(yù)。參考頂管施工技術(shù),在切割箱側(cè)壁模塊設(shè)置潤(rùn)滑流體噴嘴,并通過縱向貫穿切割箱的流體管路向不同標(biāo)高的噴嘴供應(yīng)潤(rùn)滑液,達(dá)到減阻目的。

        2.3 一體化掘進(jìn)橫移頂推技術(shù)

        SCP1000型原理樣機(jī)掘進(jìn)橫移的大部分推力來源于隔離裝置后側(cè)的混凝土靜壓推力,而履帶和步履底盤并不具備長(zhǎng)時(shí)間被動(dòng)行走的能力,輪胎的承載能力和剛度遠(yuǎn)不能達(dá)到裝備要求,采用起重機(jī)級(jí)別的軌行式底盤,并將切削橫移動(dòng)作與底盤行走動(dòng)作一體化,以提高施工功效。綜合考慮主機(jī)自重及各種負(fù)載工況下輪組的支反力,選用16套直徑600mm重型起重機(jī)車輪(單輪許用輪壓350kN),以二級(jí)平衡梁結(jié)構(gòu)安裝于底盤下部的4個(gè)鉸接點(diǎn),保障每個(gè)輪組獨(dú)立受力;并在其中的8套車輪上配置減速電機(jī),為主機(jī)提供長(zhǎng)距離快速行走所需動(dòng)力,額定行走速度為16m/min。一體化掘進(jìn)橫移頂推機(jī)構(gòu)如圖8所示。每4個(gè)車輪編組上設(shè)置2套橫移頂推油缸及自翻轉(zhuǎn)掛爪,共8套,前、后車輪編組的橫移頂推油缸方向相反,可提供雙向推力。配合具有均布反力筋板的行走-頂推一體化軌道,主機(jī)可完成步履式頂推前進(jìn)或后退。

        圖8 一體化掘進(jìn)橫移頂推機(jī)構(gòu)

        2.4 智能化分布式電液控制技術(shù)

        SCP1000型原理樣機(jī)主機(jī)裝機(jī)功率 >800kW,設(shè)計(jì)質(zhì)量220t,主機(jī)高17.4m,長(zhǎng)13.3m,寬6.4m,由于體積、質(zhì)量龐大,須拆解才能實(shí)現(xiàn)公路運(yùn)輸。

        為了拆解和運(yùn)輸便利,對(duì)主機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)和電液控制系統(tǒng)進(jìn)行單元化設(shè)計(jì)。其中,機(jī)械結(jié)構(gòu)部分可拆解為機(jī)架單元、滑動(dòng)總成單元、底盤單元及輪組軌道單元4個(gè)運(yùn)輸組件。然而,SCP1000型原理樣機(jī)由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)功能實(shí)現(xiàn)和數(shù)據(jù)采集監(jiān)測(cè)需要,集成了大量電氣液壓驅(qū)動(dòng)和傳感元器件,包含電機(jī)泵組9套、壓力傳感器40余套、位移傳感器12套、轉(zhuǎn)速編碼器2套、液壓馬達(dá)2組、雙作用液壓缸及電液方向控制閥18組。這些電液元器件分散布置于主機(jī)各處,通過線纜、管路聯(lián)接,增加了設(shè)備反復(fù)拆裝運(yùn)輸過程中的復(fù)雜性和元器件防護(hù)難度。

        為此,提出基于以太網(wǎng)的智能化分布式電液控制技術(shù),通過單元化設(shè)計(jì)將同類控制功能的電液元器件集成并封裝,對(duì)外提供簡(jiǎn)單、便捷且標(biāo)準(zhǔn)化的管路、電源和通信接口,從而降低站外分散的電液元器件數(shù)量和管線復(fù)雜程度,實(shí)現(xiàn)便捷拆裝。根據(jù)驅(qū)動(dòng)對(duì)象將液壓動(dòng)力站分為液壓動(dòng)力主站和液壓動(dòng)力輔站,其中主站提供切削回轉(zhuǎn)動(dòng)力,輔站提供直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械動(dòng)力;主站、輔站和駕駛室采用基于以太網(wǎng)通信的分布式I/O系統(tǒng)(見圖9),將駕駛室、主站、輔站數(shù)據(jù)就近采集并發(fā)出執(zhí)行命令,再通過以太網(wǎng)絡(luò)集中到駕駛室CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理。以此將龐大且復(fù)雜的電液控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和安裝封閉在各整體單元內(nèi)。同時(shí),由于采用了以太網(wǎng)通信,主機(jī)全部電液控制參數(shù)均可通過無線互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程讀取和調(diào)控,實(shí)現(xiàn)主機(jī)遠(yuǎn)程維保和控制。

        圖9 基于以太網(wǎng)的分布式I/O系統(tǒng)

        SCP1000型原理樣機(jī)駕駛室人機(jī)操作界面如圖10所示,包括圖形參數(shù)顯示和控制操作功能,根據(jù)不同的顯示、操作內(nèi)容進(jìn)行功能分區(qū)。對(duì)油缸升降、橫移頂推等高頻率操作功能和需快速精準(zhǔn)操作的緊急停止功能進(jìn)行適應(yīng)人員操作的分區(qū)位置優(yōu)化。

        圖10 駕駛室人機(jī)操作界面

        在切割箱組裝及拆卸過程中,由于駕駛室視野受限,無法直接觀察作業(yè)面。為此,增加遙控操作功能(見圖11),通過操作臺(tái)進(jìn)行操作權(quán)限切換后,主機(jī)操作人員可接近作業(yè)面利用遙控器直觀進(jìn)行主機(jī)行走、切割箱升降等操作,提高了作業(yè)安全性和便捷性。

        圖11 遙控器操作界面

        3 試驗(yàn)驗(yàn)證

        裝備研制總共歷時(shí)16個(gè)月,經(jīng)歷了從方案設(shè)計(jì)、調(diào)研選型、專家論證到圖紙深化、招標(biāo)采購(gòu)、生產(chǎn)制造及組裝調(diào)試等過程。共提出對(duì)比方案20余種,調(diào)研廠商30余家,開展內(nèi)外部咨詢論證10余次,收集意見100余條,完成機(jī)電液圖紙深化1 000余張,總制造質(zhì)量超260t。樣機(jī)于2019年11月完成主機(jī)組裝調(diào)試和空載試驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求。SCP1000型原理樣機(jī)空載試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

        表2 SCP1000型原理樣機(jī)空載試驗(yàn)結(jié)果

        為驗(yàn)證各項(xiàng)創(chuàng)新工藝原理,對(duì)SCP1000型原理樣機(jī)開展原位成槽驗(yàn)證,已完成17m深度成槽試驗(yàn),主機(jī)功能滿足工藝試驗(yàn)要求,可靠性良好,操作便利。采用干作業(yè)成槽工藝施工的槽壁垂直度和平整度均較好(見圖12),與創(chuàng)新工藝預(yù)期相符。

        圖12 干作業(yè)成槽效果

        4 結(jié)語(yǔ)

        SCP1000型原理樣機(jī)施工所成墻體具有較傳統(tǒng)地下連續(xù)墻更優(yōu)的擋土、防滲、承載性能和垂直精度,應(yīng)用前景廣闊。

        SCP1000型原理樣機(jī)需具備切削排土、切削機(jī)構(gòu)升降、自行走、掘進(jìn)-澆筑工作面動(dòng)態(tài)隔離、機(jī)械橫移頂推、主動(dòng)垂直度控制、穩(wěn)定槽壁等多種復(fù)雜功能。其主要由調(diào)垂機(jī)架、升降機(jī)構(gòu)、駕駛室、液壓動(dòng)力站、行走及頂推機(jī)構(gòu)、切削排土及隔離機(jī)構(gòu)6大部分組成。

        通過對(duì)后端縮進(jìn)式雙排切削鏈條同步傳動(dòng)技術(shù)、可調(diào)節(jié)模塊化剛性護(hù)壁及側(cè)壁減阻技術(shù)、一體化掘進(jìn)橫移頂推技術(shù)以及智能化分布式電液控制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的攻克,基本完成了SCP1000型原理樣機(jī)上的功能實(shí)現(xiàn)。

        通過空載出廠試驗(yàn)以及原位成槽試驗(yàn)驗(yàn)證了SCP1000型原理樣機(jī)功能和負(fù)載能力,目前已實(shí)現(xiàn)17m深度成槽試驗(yàn),現(xiàn)階段主機(jī)功率滿足創(chuàng)新工藝要求,未來將通過切割箱加節(jié)進(jìn)一步增加成槽試驗(yàn)深度,以探索在既定設(shè)備能力及不同地層和工藝實(shí)施條件下,同步切割澆筑混凝土連續(xù)墻工藝所能達(dá)到的極限深度,從而滿足不同場(chǎng)景應(yīng)用需求。

        猜你喜歡
        排土成槽電液
        基于ESO的電液位置伺服系統(tǒng)反步滑??刂?/a>
        電液復(fù)合控制系統(tǒng)SEM工作原理及測(cè)試方法
        化工管理(2021年7期)2021-05-13 00:46:16
        日本清水建設(shè)開發(fā)地下連續(xù)墻實(shí)時(shí)施工管理系統(tǒng)
        挖掘機(jī)屬具電液控制系統(tǒng)的研究開發(fā)
        超深地下連續(xù)墻針對(duì)不同工藝的施工工效及經(jīng)濟(jì)效益分析研究
        露天礦山聯(lián)合排土應(yīng)用研究
        履帶橋式排土機(jī)排土工藝及其在廢石排棄中的應(yīng)用
        國(guó)內(nèi)某露天礦山排土工藝研究
        白云鄂博某礦排土機(jī)堆排工藝設(shè)計(jì)
        基于AEMSim的某重型AT電液調(diào)壓閥仿真分析
        專用汽車(2016年4期)2016-03-01 04:14:27
        日本在线观看三级视频| 国际无码精品| 中文字幕精品一二三区| 久久综合加勒比东京热| 可以免费看亚洲av的网站| 伊人久久大香线蕉亚洲五月天| 亚洲成在人线久久综合| 国产高跟丝袜在线诱惑| 亚洲国产av一区二区四季| 亚洲精品一品区二品区三品区| 色狠狠色狠狠综合一区| 午夜一区二区三区av| 中文字字幕在线中文乱码解| 亚洲va无码va在线va天堂| 亚洲综合无码| 丝袜美女美腿一区二区| 久久精品国产亚洲av麻豆瑜伽| 国产 字幕 制服 中文 在线| 国产免费一级在线观看| 美女被搞在线观看一区二区三区| 99噜噜噜在线播放| 内射无码专区久久亚洲| 国产精品一卡二卡三卡| 我揉搓少妇好久没做高潮| 精品乱码一区内射人妻无码| 久久精品国产亚洲av电影| 成人免费视频自偷自拍| 国产精品第一二三区久久| 图片区小说区激情区偷拍区| 亚洲韩国在线| 精品国产三区在线观看| 国产七十六+老熟妇| 免费一区二区三区久久| 中文字幕一区二区三在线| 国产免费av手机在线观看片| 日韩精品一区二区三区免费视频| 国内精品久久久久国产盗摄| 青青草原综合久久大伊人精品 | 国产三级精品三级国产| 亚洲一区二区三区资源| 精品露脸国产偷人在视频|