Tunelių estakadų sistemų sunkiųjų plieninių vikšrų važiuoklių inžinerinis optimizavimas

Dideliems tarpupinių tunelių projektams Šiaurės Kinijoje statybų komandoms reikalinga tvirta tunelių estakada, kuri neatsiliktų nuo antrinio klojimo vežimėlio ir tunelių gręžimo mašinos. Ši estakada, skirta atlaikyti dinamines apkrovas, viršijančias 25 tonas, taip pat turi dažnai manevruoti drėgnomis, purvinomis tunelių sąlygomis, įskaitant ruožus su nuožulniomis šachtomis.

Techniniai iššūkiai

Projektavimo etape komanda sprendė keletą pagrindinių inžinerinių iššūkių:

1. Kintama žemės laikomoji galia:Dėl dažno vandens ir minkšto purvo kaupimosi tunelio dugne reikėjo važiuoklės, kuri kuo mažiau slėgtų į žemę, kad būtų išvengta įgriuvimo rizikos esant didelėms apkrovoms.

2. Konstrukcinis nuovargis dėl sunkaus, ciklinio apkrovimo: Estakados važiuoklė nuolatinio judėjimo metu turi atlaikyti pakartotinius kintamuosius įtempius. Tokiomis sąlygomis standartinės anglinio plieno konstrukcijos yra linkusios įtrūkti dėl nuovargio.

3. Labai uždara darbo erdvė: Siauram tunelio profiliui reikalinga mobilumo sistema, galinti tiksliai nustatyti erdvinę padėtį ir patikimai vairuoti mažu greičiu, kai transporto priemonė yra pilnai apkrauta.

Techninis sprendimas

Siekdama išspręsti šiuos iššūkius, „YIKANG“ techninė komanda sukūrė individualų plieninių vikšrų mobilumo sprendimą, kuriame yra šios pagrindinės naujovės:

1. Struktūrinė dinamika ir medžiagų vientisumas

Pagrindinis vikšro važiuoklės rėmas pagamintas iš didelio stiprumo Q355D plieno, kurio takumo riba yra maždaug 40 % didesnė nei standartinės Q235 medžiagos. Baigtinių elementų analizė (FEA) buvo neatsiejama projektavimo dalis, pagal kurią kritiniuose įtempimo taškuose buvo naudojamas strateginis armatūros elementas, siekiant užtikrinti patikimą saugos ribą esant ekstremalioms 25–30 tonų apkrovoms.

2. Profesionalus suvirinimas ir gamyba

Atsižvelgiant į itin svarbius saugos reikalavimus, visus svarbiausius suvirinimo darbus daugiau nei dešimtmetį rankiniu būdu atliko sunkiosios įrangos suvirinimo meistrai.

• Kontroliuojamas procesas:Griežta procedūra, apimanti daugiapakopį pašildymą ir daugiasluoksnį, daugiasluoksnį suvirinimą, garantuoja visišką šaknų suliejimą.

• Griežtas patvirtinimas:Kiekvienas suvirinimas yra 100 % vizualiai patikrinamas (VT), o pagrindinėse jungtyse atliekamas ultragarsinis patikrinimas (UT). Tai užtikrina, kad nėra vidinių defektų, tokių kaip poringumas ar įtrūkimai, ir taip užtikrinamas didesnis atsparumas smūgiams.

3. Optimizuotas važiavimas ir našumas

• Itin mažas slėgis į žemę:Praplatinti vikšrai ir optimizuota ritinėlių konfigūracija palaiko ≤55 kPa slėgį į žemę, todėl galima patikimai dirbti minkštomis, purvinomis sąlygomis.

• Didelio sukimo momento trauka:Integruota hidraulinė pavaros sistema turi automatinį stabdymą, užtikrinantį stabilų padėties nustatymą ir sklandų pajudėjimą iš vietos ant nuožulnių paviršių.

Veiklos rezultatai

Per 12 mėnesių nepertraukiamo eksploatavimo nuo diegimo pradžios važiuoklė pasižymėjo išskirtiniu patikimumu ir parodė šiuos rezultatus:

• Nepertraukiamas veikimas:Tunelio tiesimo etape mobilumo sistema visiškai neveikė prastovų metu, o tai tiesiogiai padėjo užbaigti projektą pagal grafiką.

• Patvirtintas patvarumas:Lauko matavimai patvirtina, kad vikšrų batų ir atraminių ritinėlių susidėvėjimo greitis abrazyvinėmis uolienų sąlygomis yra gerokai mažesnis nei prognozuota, todėl numatomas tarnavimo laikas pailgėja 60 %.

• Patobulintas saugumas objekte:Optimizuota, žemai esanti svorio centro konstrukcija gerokai pagerino šoninį stabilumą judant estakadomis ir taip padidino eksploatavimo saugą.

Šis projektas patvirtina, kad didelės rizikos ir didelės apkrovos infrastruktūros objektuose, tokiuose kaip tunelių estakados, pagal užsakymą sukurtas sprendimas nuolat pranoksta standartinius gaminius. Kruopščiai kontroliuodama medžiagų pasirinkimą, suvirinimo patirtį ir konstrukcinę mechaniką, „YIKANG“ sėkmingai sukūrė tvirtą ir patvarų jėgos agregato pagrindą kritinei sunkiajai tunelių įrangai.