Ottimizzazione ingegneristica dei sottocarri in acciaio per carichi pesanti destinati ai sistemi di viadotti per gallerie.

Per i grandi progetti di gallerie che attraversano i fiumi nella Cina settentrionale, le squadre di costruzione necessitano di un robusto cavalletto per gallerie in grado di tenere il passo sia con il carrello di rivestimento secondario che con la fresa meccanica. Progettato per gestire carichi dinamici superiori a 25 tonnellate, questo cavalletto deve anche muoversi frequentemente in condizioni di galleria umide e fangose, comprese le sezioni con pozzi inclinati.

Sfide tecniche

Durante la fase di progettazione, il team di progetto ha affrontato diverse sfide ingegneristiche fondamentali:

1. Capacità portante variabile del terreno:I frequenti accumuli di acqua e fango soffice sul fondo della galleria richiedevano un telaio con una pressione minima sul terreno per eliminare il rischio di cedimenti sotto carichi pesanti.

2. Affaticamento strutturale dovuto a carichi pesanti e ciclici: Il telaio del cavalletto deve resistere a sollecitazioni alternate ripetute durante il movimento continuo. Le strutture standard in acciaio al carbonio sono soggette a fessurazioni da fatica in queste condizioni.

3. Spazio di lavoro estremamente ristretto: La ristrettezza del profilo della galleria richiede un sistema di mobilità in grado di garantire un posizionamento spaziale preciso e una sterzata affidabile a bassa velocità, anche a pieno carico.

Soluzione tecnica

Per affrontare queste sfide, il team tecnico di YIKANG ha progettato una soluzione di mobilità su cingoli in acciaio personalizzata, caratterizzata dalle seguenti innovazioni chiave:

1. Dinamica strutturale e integrità dei materiali

Il telaio del sottocarro principale è realizzato in acciaio ad alta resistenza Q355D, che offre una resistenza allo snervamento superiore di circa il 40% rispetto al materiale standard Q235. L'analisi agli elementi finiti (FEA) è stata parte integrante della progettazione, guidando il rinforzo strategico nei punti di sollecitazione critici per garantire un robusto margine di sicurezza sotto carichi estremi di 25-30 tonnellate.

2. Saldatura e fabbricazione specializzate

Date le rigorose esigenze di sicurezza, tutte le saldature vitali sono state eseguite manualmente da maestri saldatori specializzati in macchinari pesanti da oltre un decennio.

• Processo controllato:Una procedura rigorosa che prevede un preriscaldamento a più fasi e una saldatura multistrato e a più passaggi garantisce una fusione radicolare completa.

• Validazione rigorosa:Ogni saldatura viene sottoposta a un controllo visivo al 100% (VT), integrato da un controllo a ultrasuoni (UT) nei punti chiave. Ciò garantisce l'assenza di difetti interni, come porosità o crepe, per una resistenza agli urti superiore.

3. Guida e prestazioni ottimizzate

• Pressione al suolo estremamente bassa:I cingoli allargati e la configurazione ottimizzata dei rulli mantengono la pressione al suolo a ≤55 kPa, consentendo un funzionamento affidabile in condizioni di terreno morbido e fangoso.

• Trazione ad alta coppia:Il sistema di azionamento idraulico integrato è dotato di frenatura automatica, che garantisce un posizionamento stabile e partenze fluide anche su superfici in pendenza.

Risultati operativi

In oltre 12 mesi di funzionamento continuo dall'installazione, lo chassis ha dimostrato un'affidabilità eccezionale, con i seguenti risultati comprovati:

• Funzionamento ininterrotto:È stato raggiunto un livello di inattività pari a zero per il sistema di mobilità durante l'intera fase di scavo della galleria, contribuendo direttamente al completamento del progetto nei tempi previsti.

• Durata comprovata:Le misurazioni sul campo confermano che i tassi di usura dei pattini dei cingoli e dei rulli di supporto in condizioni di roccia abrasiva sono significativamente inferiori a quanto previsto, estendendo la durata di servizio stimata del 60%.

• Maggiore sicurezza in loco:Il design ottimizzato con baricentro basso ha migliorato sostanzialmente la stabilità laterale durante i movimenti del cavalletto, aumentando la sicurezza operativa.

Questo progetto conferma che, per applicazioni infrastrutturali ad alto rischio e carico elevato come i viadotti per gallerie, una soluzione progettata su misura offre prestazioni costantemente superiori rispetto a un prodotto standard. Grazie a un controllo meticoloso sulla selezione dei materiali, alla competenza nella saldatura e alla meccanica strutturale, YIKANG è riuscita a fornire una base di trasmissione robusta e durevole per le attrezzature pesanti e critiche impiegate nelle gallerie.