轨道公司自主研制流水线高精度管片钢模

近日，中铁二十三局集团轨道公司利用三维计算机辅助设计软件，成功设计并制造出适用于流水线生产的高精度盾构管片钢模。按此次设计图纸施工的钢模能生产出合格的管片，可降低单厂投资200余万元。 

钢模设计是一个系统工程，中间涉及大量零部件设计与装配设计，传统设计工具（AutoCAD）在这些方面效率较低，而三维设计软件（SolidWorks）在复杂装配体设计方面具备高效、联动、不易出错等优势。轨道公司此次按图纸施工的钢模能生产出合格的管片，能满足高精度、易用耐久的性能要求，单套钢模累计产量可超过1000环，钢模成本比外部采购降低20%。

在此次钢模的研制过程中，轨道公司技术攻关小组对前期生产的苏州、郑州、成都等地钢模使用情况进行了再次了解，并对国内其他钢模专业生产单位的钢模（CBE、铁牛、众鑫源等）进行了考察，重点对钢模结构、振捣方式与效果进行了比较。经过分析和了解，他们认为，人工插入式振捣形式对钢模的损害是最小的，钢模的使用寿命最长，振动台式对钢模的损伤最大、要求最高。而人工插入式振捣用于流水线施工过程中无法很好的体现出流水线的优越性，因此振捣形式他们确定为附着式气动振动器振捣。振捣形式决定了钢模的形式，根据经验，我们选定钢模的结构形式为柔性结构、侧板和端板均铰接于底座上，使用整体式盖板。在整体结构初步确定后，需对四大件进行细化设计，包括力学分析、机加工设计等。利用三维设计软件自带的有限元分析模块，通过简单的边界条件设定，可以直观的得到各部件的受力情况，大大提高了设计效率和准确率。钢模试制成功后，成功运用于无锡管片厂和昆明管片厂的生产。

管片钢模的质量直接决定着管片的成型质量，并且在钢模上的成本投入占到整个管片厂成本的60%以上。中铁二十三局集团轨道公司作为目前国内最大的管片生产企业，在管片生产的整个环节中一直在不停的精耕细作。早在2008年的时候，他们就自主研发了50套传统管片固定模位钢模，并成功用于上海管片厂的生产，节约投资成本上千万元。2009年，他们又进行管片自动生产流水线新技术的研发，并研制出首套使用了流水线生产的管片钢模，一改过去传统落后的原始生产与专业化严重不相称的状况，可以满足8台盾构机同时掘进的供货需要。这套管片制作工法获得国家二级工法。