牤牛河卷揚機垂直運輸方案計劃

PAGE8聚焦攻堅水環(huán)境治理工程豐臺區(qū)第三標段(豐臺河西流域污水管線工程)三腳架垂直運輸施工方案編制人：審核人：審批人：編制單位：北京住總集團有限責任公司聚焦攻堅水環(huán)境治理工程項目部編制日期：2018年5月目錄7464_WPSOffice_Level1一、概況 1789_WPSOffice_Level1二、垂直運輸方案 212435_WPSOffice_Level1三、架子管等穩(wěn)定性驗算 32744_WPSOffice_Level21、抗彎強度和撓度驗算 44890_WPSOffice_Level22、架子管水平彎矩和撓度驗算 414706_WPSOffice_Level23、平臺水平段穩(wěn)定性驗算 515388_WPSOffice_Level24、卷揚機穩(wěn)定性驗算 530329_WPSOffice_Level1四、施工方案 622021_WPSOffice_Level1五、安全措施 7概況牤牛河設(shè)計截污管線起點為大灰廠村，每段污水管線終點就近接入河西再生水廠現(xiàn)狀污水管線，最終匯入河西再生水廠。牤牛河設(shè)計截污管線布置在牤牛河的兩岸，就近接入河西再生水廠現(xiàn)狀污水管線，最終排入河西再生水廠。設(shè)計截污管線管線管徑為D=300-1000mm，長度。見下圖。本工程W64~W118井段，采用頂管施工，頂管管徑D=1000mm，管材采用雙膠圈鋼筋混凝土鋼承插口頂管（Ⅲ）管，頂管埋深~，長度3662m。因牤牛河施工作業(yè)需要開挖基坑，最大深度約6m，根據(jù)管材運輸要求，施工需要安裝三腳架進行垂直運輸。根據(jù)施工需要擬布置4臺卷揚機進行垂直運輸。二、垂直運輸方案頂管基坑均采用三腳架配合卷揚機進行垂直運輸。裝在三腳架上的滑輪稱天輪，裝在架體底部的滑輪稱地輪，鋼絲繩通過天輪、地輪及吊藍上的滑輪穿繞后，一端固走在三腳架的銷軸上，另一端與卷揚機卷筒錨固，滑輪按鋼絲繩的直徑選用。每個基坑四根架子管構(gòu)成三腳架，固定時錨入基坑圈梁內(nèi)側(cè)，其中相鄰兩根三腳架間用不銹鋼管梯形連接固定增加穩(wěn)定性（如下圖所示），錨固深度50cm，并用角鋼與圈梁內(nèi)鋼架加固。采用上海神威機械有限公司生產(chǎn)額定拉力為3噸的卷揚機，電動機功率11KW，鋼絲繩直徑20mm，卷筒直徑325mm，卷筒容繩量25m，鋼絲繩額定速度9m/min，整機重量400kg。動力采用河南省長葛市嘉瑞電機廠生產(chǎn)的Y112M-4型電動機。操作平臺底部采用I45B工字鋼搭設(shè)，工字鋼間距，上部錯口鋪設(shè)400*12*5cm的木板作為人工操作平臺。三、架子管等穩(wěn)定性驗算掛鉤每次運輸1根混凝土管材，每根內(nèi)徑100cm，長度300cm，壁厚10cm，混凝土密度m3；掛鉤由4根Φ20mm鋼筋制成；每次運輸掛鉤和架子管總重為：F=（π×1××3×）×1000×10=根據(jù)三腳架傾斜度約為65°。垂直運輸時掛鉤對單根架子管的垂直壓力F垂=F/4×cos55°=÷2×=掛鉤與滑輪之間采用黃油做潤滑劑，鋼材與鋼材之間有潤滑時滑動摩擦系數(shù)為～，掛鉤與架子管之間是圓弧面接觸，接觸面較小，本次計算滑動摩擦系數(shù)取?；瑒幽Σ亮Γ篎′=×=。1、抗彎強度和撓度驗算架子管采用壁厚8mm、外徑100mm的架子管，抗剪強度滿足要求，僅對其進行彎矩和撓度進行驗算。①抗彎強度驗算彎矩驗算按照三等跨連續(xù)梁進行計算，跨間距即鋼筋支撐間距l(xiāng)=。動荷載系數(shù)取，凈荷載系數(shù)?。划敽奢d位于跨中時彎矩和撓度最大架子管自重均布凈荷載：q=×10=·m最大彎矩M=××1=·m抗彎強度架子管截面抵抗矩W=4493mm3σ=M/W=÷4493=N/㎜2＜505N/㎜2=f滿足要求②撓度驗算撓度計算按照二等跨連續(xù)梁偏安全容許長細比取150鋼材彈性模量E=206KN/㎜2架子管慣性矩I=㎝4ν=×q×l4÷（100×E×I）+×F垂×l3÷（100×E×I）=＜1000/150=㎜滿足要求2、架子管水平彎矩和撓度驗算①最大彎矩M==·m②抗彎強度架子管截面抵抗矩W=4493mm3σ=M/W=÷4493=N/㎜2＜505N/㎜2=f滿足要求②撓度驗算撓度計算按照二等跨連續(xù)梁偏安全容許長細比取150鋼材彈性模量E=206KN/㎜2架子管慣性矩I=㎝4ν=×q×l4÷（100×E×I）+×F×l3÷（100×E×I）=＜1000/150=㎜滿足要求3、平臺水平段穩(wěn)定性驗算①對穩(wěn)定性公式適用范圍進行驗算柔度λ=μh/i=×700÷=小于鋼結(jié)構(gòu)支撐容許長細比[λ]=200滿足公式要求②穩(wěn)定性驗算由λ=查得ψ=F垂/(ψA)=÷（×）=N/㎜2＜205N/㎜2=f滿足穩(wěn)定性要求。4、卷揚機穩(wěn)定性驗算卷揚機底座尺寸×。卷揚機重量400kg，因為電動機裝在底座偏后側(cè)，卷揚機的重心偏后，為了偏于安全，假設(shè)卷揚機的重心在底座中心處。鋼絲繩的角度與水平的夾角65°，受力點在鋼絲繩與滾筒相切處。鋼絲繩的最大拉力為啟動時的瞬間拉力，此時拉力為卷揚機的額定拉力3000kg。①抗滑移驗算在卷揚機底座的四個角做地錨，采用Φ22mm螺紋鋼筋錨入地面不低于80cm，外露20cm。地錨的抗剪強度很顯然滿足要求，需要進行驗算的是土的抗剪強度。卷揚機和土的摩擦系數(shù)取。提升時摩擦力：F摩=×（4000+30000×sin65°）=提升作業(yè)時鋼絲繩拉力的水平分力通過四根地錨對土體進行擠壓破壞。每根地錨對土體的壓力F壓=(cos65°F拉-F摩)/4=×÷4=壓力面積A壓=×=㎡地錨對土的壓強：P=F壓/A=根據(jù)牤牛河素填土粘聚力平均值Cq=地錨對土的壓強P=＜素填土粘聚力平均值Cq=，滿足卷揚機抗滑移穩(wěn)定性要求。②鋼絲繩拉力驗算卷揚機工作級別取M3，安全系數(shù)Kn取。鋼絲繩直徑應(yīng)滿足如下公式：d≥d=鋼筋直徑Fo=卷揚機額定拉力，取30000NKn=鋼絲繩安全系數(shù)，取=鋼絲繩最小破斷拉力系數(shù)，取=鋼絲繩公稱抗拉強度，取1400N/mm2=15mm卷揚機適配鋼絲繩直徑d=20mm＞15mm，滿足要求。四、施工方案1、架子管安裝：架子管根據(jù)65°角度和平臺長度將架子管分段加工好。安裝前對支撐進行高度調(diào)整，以最低的支撐上端為基準拉線繩后割除超出部分，保證每段吊鉤的起點和終點在同一高程上。提前將定滑輪放在架子管頂部，調(diào)整左右位置使定滑輪和架子管重心的中心重合，然后連接牢固?；啺惭b完成后在上側(cè)涂黃油潤滑，減小摩擦。在地面預(yù)制安裝后由25t吊車吊裝安裝，操作人員在操作平臺人工將架子管底部固定在預(yù)先設(shè)置好的支撐點上，固定牢固。2、支撐點布設(shè)：選好安裝架子管根部的位置，然后用YT-28手風(fēng)鉆鉆孔，成孔直徑28mm；鉆孔方向要垂直圈梁，鉆孔深度50cm。鉆孔完成后用高壓風(fēng)將孔內(nèi)的粉塵和水吹干凈后，灌入拌制好的M30砂漿或塞入泡制好的錨固卷，然后將支撐鋼筋插入孔內(nèi)。插入支撐鋼筋時先插兩端的，以這兩根鋼筋為端點拉線繩后再插中間的，保證每一側(cè)的支撐鋼筋在一條線上。支撐鋼筋插入完成后三天內(nèi)不得碰撞、搖動鋼筋。三天后可以進行架子管安裝。3、卷揚機安裝：卷揚機要布置在架子管外側(cè)平臺上，放好后在底座的四個角做地錨，采用Φ22mm螺紋鋼筋錨入地面不低于80cm，外露20cm。如果平臺土層厚的話直接用錘子將鋼筋砸入地面，如果土層較薄時采用YT-28手風(fēng)鉆鉆孔后灌注砂漿錨固。為了增加卷揚機的穩(wěn)固性，防止出現(xiàn)意外情況，在卷揚機后側(cè)相距～處加一根地錨，然后與底座后側(cè)的兩個地錨用鋼筋連接牢固。五、安全措施架子管和滑輪安裝在地面預(yù)制后，由吊車吊裝，施工人員必須正確配戴安全帽和安全帶。卷揚機提升范圍內(nèi)的平臺要把雜草、樹樁、碎石清理干凈，地面要平整，并不得有電纜、繩索等雜物，保證有意外情況出現(xiàn)時操作人員和輔助人員有充足的躲閃空間。平臺除提升范圍外要設(shè)置防護欄桿，密目網(wǎng)和踢腳板要完善并固定牢固。卷揚機要有專人操作和監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)有異常情況和地錨松動時要停止提升，問題解決后再恢復(fù)提升工作。每次提升要控制提升量，每次提升不能超過1根混凝土管；如果提升其他材料，每次提升重量控制在2500kg以下。每次提升前下部材料倒運人員和提升輔助人員要離開提升范圍以上，才能進行提升作業(yè)；落掛鉤時要等掛鉤停穩(wěn)后，材料倒運人員再往掛鉤內(nèi)倒運材料。提升作業(yè)時，提升范圍下部所有的邊坡、平臺和場坪的警戒范圍內(nèi)禁止人員、設(shè)備通行和停留。提升作業(yè)時現(xiàn)場安排一名安全員進行安全監(jiān)控。卷揚機操作人員必須遵守安全操作規(guī)程和安全生產(chǎn)紀律。卷揚機機身和地錨必須牢固。卷揚筒與導(dǎo)向滑輪中心線應(yīng)垂直對正。作業(yè)前，應(yīng)檢查卷揚機與地面固定情況、鋼絲繩、離合器、制動器、保險棘輪、傳動滑輪、防護設(shè)施、電氣線路等，制動器靈敏，松緊適度，聯(lián)軸節(jié)螺栓緊固，彈性皮圈完好無磨損、缺少，接零接地保護裝置是否良好；卷筒上繩筒保險完好不得缺檔松動；確認全部合格后，方準操作。作業(yè)中，卷筒上鋼絲繩應(yīng)排列整齊，并至少保留3圈以上。如發(fā)現(xiàn)鋼絲繩重疊斜繞，應(yīng)停機重新排列；但應(yīng)先檢查卷揚機與地面固定的情況有無移位、走動，找出原因后再重新調(diào)整。嚴禁在轉(zhuǎn)動中用手腳去推、踩鋼絲繩，嚴禁