發(fā)布時(shí)間：2020-04-06 23:07

【摘要】： 可調(diào)導(dǎo)板式液壓抓斗作為重要的地下連續(xù)墻施工機(jī)械,廣泛應(yīng)用在各種深基礎(chǔ)、防滲墻、擋土墻等基礎(chǔ)施工當(dāng)中。由于其工作載荷復(fù)雜多變,因此其機(jī)械性能、安全可靠性等備受關(guān)注。在開發(fā)具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地下連續(xù)墻施工機(jī)械過(guò)程中,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際需要。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)技術(shù)己變得日趨成熟和高效,成為開發(fā)設(shè)計(jì)工作中的重要手段。 本文在全面調(diào)研、綜合分析國(guó)內(nèi)外地下連續(xù)墻成墻裝備與技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)可調(diào)導(dǎo)板式液壓抓斗裝置與控制機(jī)構(gòu),利用CAE仿真技術(shù),通過(guò)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真分析,確定抓斗裝置的危險(xiǎn)工況,并據(jù)此進(jìn)行了可調(diào)導(dǎo)板式液壓抓斗裝置與控制機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析、模態(tài)分析、穩(wěn)定性分析等。全文主要從以下方面進(jìn)行了闡述: 首先,分析了連續(xù)墻抓斗的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況。 其次,對(duì)液壓抓斗裝置掘削抓取巖土的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行研究。 再次,以三維軟件SolidWorks為平臺(tái),創(chuàng)建可調(diào)導(dǎo)板式液壓抓斗裝置的三維模型。在多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件COSMOS/Motin環(huán)境下,對(duì)掘削機(jī)構(gòu)工作裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真分析。以仿真結(jié)果為依據(jù)確定液壓抓斗的最危險(xiǎn)工況,以此工況下的載荷為邊界條件,在COSMOS/Works環(huán)境下對(duì)抓斗裝置進(jìn)行有限元靜強(qiáng)度分析計(jì)算和模態(tài)分析。 最后,對(duì)可調(diào)導(dǎo)板式液壓抓斗的控制機(jī)構(gòu)進(jìn)行安全可靠性分析,并對(duì)控制機(jī)構(gòu)中的銷軸和小齒輪進(jìn)行疲勞強(qiáng)度校核,計(jì)算結(jié)果表明銷軸和小齒輪的設(shè)計(jì)安全可靠。
【圖文】：

地下連續(xù)墻是指用專用的挖槽(孔)設(shè)備，沿著預(yù)定深基礎(chǔ)位置或原有地下構(gòu)筑物周邊，開挖出一個(gè)具有一定寬度與深度的溝槽(或孔)，然后在槽(或孔)內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，澆筑混凝土，筑成墻段(或孔柱)，并以某種接頭方式連接成一道連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻體。連續(xù)墻施工有多種施工工藝和相應(yīng)配套施工設(shè)備，其中以抓斗施工連續(xù)墻工藝應(yīng)用最為廣泛，其施工工藝流程為：①修建導(dǎo)墻。在測(cè)量放樣的位置開挖相應(yīng)寬度和形式導(dǎo)墻，根據(jù)導(dǎo)墻的形式澆注一定配筋率的混凝土，導(dǎo)墻拆模后立即回填素土并夯實(shí)，以防止導(dǎo)墻變形不穩(wěn)定。②配制護(hù)壁泥漿。一定配比的泥漿是連續(xù)墻成槽過(guò)程中防止槽壁坍塌的主要因素，直接影響混凝土的澆注和地下連續(xù)墻的質(zhì)量，泥漿的配比至關(guān)重要。③開挖槽段。開挖槽段是連續(xù)墻施工的關(guān)鍵工序，直接影響連續(xù)墻的垂直度精度和外觀質(zhì)量，按照設(shè)計(jì)要求劃分單元槽，用抓斗機(jī)械開挖槽段，開挖過(guò)程中要時(shí)刻注意防止槽壁坍塌和控制垂直精度。成槽完成后要清底換漿。④制作并放置鋼筋籠。根據(jù)設(shè)計(jì)要求制作一定配筋量的鋼筋籠，用吊車將鋼筋籠放置到槽段中。⑤澆灌混凝土。鋼筋籠吊放完畢應(yīng)及時(shí)澆注設(shè)計(jì)要求標(biāo)號(hào)的混凝土，在澆筑過(guò)程中要控制澆注速度，，以保證澆注質(zhì)量。具體施工工藝如圖 1.1 所示。

鋼絲繩抓斗絲繩抓斗是用鋼絲繩操縱的帶有可更換斗體與導(dǎo)向裝置的置安裝在具有雙卷?yè)P(yáng)的起重機(jī)上，要求雙卷筒上的兩條鋼繩連接于導(dǎo)向裝置，用于抓斗的整體升降，稱為提升繩，由鋼絲繩連接于抓斗體及滑輪組，用來(lái)打開或閉合抓斗，稱為動(dòng)。作業(yè)時(shí)，副卷?yè)P(yáng)不轉(zhuǎn)，提升繩不動(dòng)，打開主卷?yè)P(yáng)制動(dòng)器重開始動(dòng)作張開；然后同步驅(qū)動(dòng)主、副卷?yè)P(yáng)，使提升繩和閉和運(yùn)動(dòng)慣性插入巖土中；再驅(qū)動(dòng)主卷?yè)P(yáng)提升閉合繩，抓斗逐閉合后，同時(shí)驅(qū)動(dòng)主、副卷?yè)P(yáng)將抓斗提升到地面一定高度可完成挖槽作業(yè)。絲繩抓斗以意大利 SoilMEC 公司的 BF 系列和 CASAGRAN以及德國(guó) BAUER 公司的 DSG 系列為代表[1]。
【學(xué)位授予單位】：大慶石油學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH137.9

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本文編號(hào)：2617118