豎井開挖卷揚機安裝方案

1、 引水發(fā)電洞豎井段卷揚機安裝方案1.概述根據(jù)引水發(fā)電洞豎井開挖支護及襯砌施工需要，須安設(shè)一臺卷揚機用于起吊施工平臺及鋼筋、模板等材料的垂直運輸。2. 卷揚機及輔助設(shè)備布置2.1卷揚機布置豎井開挖及襯砌施工用卷揚機采用JM-5t卷揚機。因引水洞洞內(nèi)空間小，卷揚機布置需便于其他設(shè)備出入、材料的運輸及便于起吊，進行布置。卷揚機布置于上平段末端電洞0+256.00+257.57洞段靠右側(cè)緊鄰風、水管布置。2.2輔助設(shè)備布置卷揚機的輔助設(shè)備主要為滑輪和鋼絲繩。根據(jù)引水發(fā)電洞豎井開挖、襯砌及施工安全要求，我部采用定、動滑輪配合卷揚機的方式起吊，即在豎井軸心頂部上彎段頂拱向下1.5m處設(shè)置1#定滑輪；為了防

2、止卷揚機的起吊過程中出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象，在距卷揚機7m的范圍內(nèi)設(shè)置2#定滑輪。1#、2#定滑輪以及卷揚機軸心必須位于在同一條直線上。為了防止在起吊過程中鋼絲繩受力后發(fā)生扭轉(zhuǎn)，將鋼絲繩的端部固定于固定1#定滑輪的簡易桁架上，并在鋼絲繩的中部設(shè)置動滑輪。具體布置詳見引水洞豎井段施工卷揚機布置圖（NZX-YSD-SG-01）3安裝措施3.1卷揚機安裝方案安裝前，先采用挖機將場地整平，后采用全站儀準確放樣出卷揚機及定滑輪的位置。安裝時，采用ZL50G裝載機將5t卷揚機挑至指定部位并按照要求調(diào)整卷揚機為角度。調(diào)整結(jié)束后，在卷揚機槽鋼底座上加配重，后拉地錨固定。3.2輔助設(shè)備安裝1#定滑輪安裝前，根據(jù)原設(shè)計圖紙

3、要求在其上彎段拱頂電洞0+274.85處設(shè)置吊耳錨桿，但由于開挖后，其上彎段圍巖不穩(wěn)定、巖體破碎，采用吊耳錨桿固定定滑輪，不能滿足施工起吊重量的要求。根據(jù)現(xiàn)場開挖后的實際情況，我部在上彎段電洞0+274.85處支護拱架上增設(shè)簡易桁架。為了滿足施工起吊重量的要求，簡易桁架采用I220a型鋼現(xiàn)場加工制作，并與支護拱架有效焊接。桁架安設(shè)完成后，在其上采用全站儀準確放樣處1#定滑輪的位置，調(diào)整好角度后，焊接固定于桁架上。2#定滑輪固定于上彎段內(nèi)側(cè)且靠近卷揚機，在起吊過程中，隨著鋼絲繩在卷筒上順次纏繞，會給定滑輪以左或右的拉力。2#定滑輪安裝時，在其底部焊接50cm的方形底板。并在其兩邊設(shè)置錨桿后與底板

4、焊接加固。定滑輪安裝完成后，安裝鋼絲繩及動滑輪。3.3施工流程 根據(jù)施工要求結(jié)合現(xiàn)場實際情況，卷揚機及其輔助設(shè)備安裝流程如下：輔助設(shè)備安裝、加固卷揚機安裝、加固場地整平、測量放線施工準備聯(lián)合驗收卷揚機及其輔助設(shè)備安裝流程 圖13.4施工準備組織專業(yè)的技術(shù)人員，進行施工方案編制。通過會議討論，最終確定最優(yōu)施工方案。并根據(jù)最中確定的方案要求，將設(shè)備、材料拉運至施工現(xiàn)場。3.5受力分析通過對卷揚機、滑輪等設(shè)備的受力分析、計算，確定卷揚機、滑輪的布置及加固方式，從而保證整個施工過程的安全性。3.5.1卷揚機受力分析卷揚機受力分析圖 圖2經(jīng)分析，卷揚機上部加蓋的配重及其自身重量作用下的靜摩擦力和四根鎖腳

5、錨桿提供的拉力的合力。由公式，合力F=f+f=（G+G）+0.9*n*f=（8+51.8）*1.6+0.9*4*80=383.68KN式中， F為卷揚機底座下部鎖腳錨桿提供的拉力及配重塊和卷揚機自身提供的靜摩擦力的合力。F為配重塊和卷揚機自身提供的靜摩擦力。f為卷揚機底座下部鎖腳錨桿提供的拉力。G為卷揚機整機重量，5t卷揚機整機重量800kg。G為配重塊重量，一個配重塊中2.59t。為摩擦系數(shù)，其為碎石碾壓處理摩擦系數(shù)取1.6。n為固定卷揚機底座的鎖腳錨桿個數(shù)。卷揚機在x軸方向的分力Fx Fx=cos*F=0.961*50=48.06KNFFx ,加固滿足使用要求。3.5.2 2#定滑輪受力分

6、析2#定滑輪受力分析圖 圖32#定滑輪采用在底座上焊接方形鋼板，并用3.0m鎖腳錨桿加固。經(jīng)分析，滑輪自身重量和鋼板的重量以及四根鎖腳錨桿提供的拉力的合力。由公式，合力F2=G+0.9*n*f=(G+g)+0.9*n* f=(0.15+0.02)+0.9*4* 80=(0.15+0.02)+0.9*4* 80= 288.17KN式中， F2為2#定滑輪底座下部鎖腳錨桿提供的拉力及自身和底座重量的合力。 G為2#定滑輪自身和底座重量之和。 G為2#定滑輪自身重量。g為2#定滑輪底板重量。2#定滑輪受到鋼絲繩的拉力在y軸方向的分力FY FY=cos*F+ cos*F 1=cos74*50+ cos

7、56*50=41.742KN式中，F(xiàn)Y為2#定滑輪受鋼絲繩拉力在y軸的合力。F為卷揚機通過鋼絲繩給2#定滑輪的作用力。F 1為1#定滑輪通過鋼絲繩給2#定滑輪的作用力。為F作用力與y軸的夾角，夾角為74。為F 1作用力與y軸的夾角，夾角為56。F2 Fx 因此,對2#定滑輪的加固方案滿足使用要求。3.5.3對1#定滑輪的支撐桁架進行受理分析鋼桁架受力分析圖 圖4根據(jù)方案，桁架頂部的鋼梁采用I220a型鋼，兩側(cè)的斜支撐采用I160型鋼。通過分析桁架的受力，進而分析桁架在受動荷載條件下的整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性，從而判斷桁架在卷揚機運行過程中的安全性。整體穩(wěn)定性分析經(jīng)分析，桁架在y軸方向的合力為Fy

8、=G+sin*F1=50+ sin34*50=77.95KN經(jīng)分析，桁架兩端焊接在支護拱架上且兩側(cè)有斜支撐，按照結(jié)構(gòu)力學分析該結(jié)構(gòu)為跨中受集中荷載作用、兩端固定的超靜定梁，其跨中在受荷載作用時的最大彎矩為Mmax。由式得，桁架跨中最大彎矩Mmax=1/8*FL=1/8*77.95*1.33=12.96 KNM鋼桁架采用I220a型鋼，其I220a型鋼的彈性模量E=2.061011N/m、剪切模量G=E/(1+)=7.741010N/m，I220a的型鋼截面慣性矩Iw=bh3/12=22*113/12=2440.17cm4有鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊查的：Iy=225cm4 It=309 cm4 L=2.6

9、6m鋼梁發(fā)生整體失穩(wěn)的臨界彎矩Mcr： 式中， Iy為I220a截面到y(tǒng)軸的慣性矩。It為I220a受壓截面的慣性矩。L為鋼梁的有效距離，即兩個固定支座之間的距離。經(jīng)計算，得Mcr=2.14106Ncm=21.4KNm， Mcr Mmax 表明鋼桁架的整體穩(wěn)定性滿足施工要求。局部穩(wěn)定性分析我部在加固鋼桁架時，在桁架頂部鋼梁上每間隔0.81.0m設(shè)置了側(cè)向支撐。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)局部穩(wěn)定性分析要求，熱軋工字鋼在有縱向加勁肋或者側(cè)向支撐時，不必驗算、分析器鋼梁的穩(wěn)定性。因此，I220a型鋼桁架滿足局部穩(wěn)定性要求。3.5測量放線、場地整平安裝前，先采用全站儀根據(jù)布置要求，大致放樣處卷揚機及2#滑輪的安裝位置

10、。后采用小松PC200挖機對場地進行整平。整平后，再采用全站儀準確放樣出卷揚機及2#定滑輪的安裝位置，并用紅色自噴漆正確標記。3.6卷揚機安裝、加固卷揚機有8t載重汽車經(jīng)引水洞進口1#臨時施工道路拉運至現(xiàn)場。安裝時，采用ZL50G裝載機將5t卷揚機挑至事先標記好的卷揚機的準確位置上。根據(jù)卷揚機、定滑輪的安裝布置及安裝要求，卷揚機的軸心應(yīng)與與洞軸線夾角為79安裝。卷揚機就位準確后，進行卷揚機的加固加固采用在卷揚機槽鋼底座周圍安打四根3m的鎖腳錨桿，并在其上加蓋配重塊加固。配重塊的尺寸根據(jù)以往拉混凝土面板時的施工經(jīng)驗，5t卷揚機配重塊尺寸采用0.8*0.9*150cm，混凝土采用C15混凝土。使用

11、時提前預(yù)制，待其強度達到強度的70%后，采用8t載重汽車拉運至現(xiàn)場使用。3.7輔助設(shè)備安裝、加固輔助設(shè)備包括鋼桁架、1#、2#定滑輪、動滑輪及鋼絲繩。3.7.1鋼桁架加固1#定滑輪安裝前，先在電洞0+274.85處安設(shè)簡易桁架，待簡易桁架安設(shè)好后安裝1#定滑輪。鋼桁架加固采用將鋼桁架梁的端部與洞體的支護拱架焊接，并將其兩側(cè)的斜支撐亦與支護拱架下部焊接牢靠，焊接完成后在鋼桁架的斜支撐兩側(cè)各安打4根直徑為25mm，4.5m長的鎖腳錨桿與并斜支撐焊接加固。上彎段圍巖極其不穩(wěn)定、巖體節(jié)理裂隙發(fā)育，開挖過程中不斷出現(xiàn)坍塌，且上彎段下部靠近豎井部分開挖后巖石極其破碎，且有泥化夾層，為了防止卷揚機在后期運行

12、過程中，桁架受力后其腳部出現(xiàn)卸荷而發(fā)生大面積的垮塌以及在施工過程中豎井開口部位出現(xiàn)掉塊。我部擬在其鋼桁架的下部緊貼斜支撐安設(shè)垂直于豎井軸心線的型鋼拱圈，拱圈間隔50cm設(shè)置，拱圈采用I160型鋼，拱圈與拱圈之間間隔2m設(shè)置豎向支撐。在緊貼型鋼拱架下部，環(huán)向間隔1m垂直巖面安打3m的錨桿，錨桿端部預(yù)先彎10cm的彎鉤與拱圈焊接牢靠。拱圈、豎向支撐、錨桿采用焊接的方式使其連接為一個整體，保證整個桁架的穩(wěn)定和施工的安全。具體鋼桁架加固布置詳見引水洞豎井段鋼桁架加固支撐圖（NZX-YSD-SG-03）引水發(fā)電洞豎井段開挖后影像資料3.7.2 1#定滑輪安裝1#定滑輪安設(shè)時其軸心應(yīng)于卷揚機軸心安裝在一條

13、直線上，即亦必須將其軸心與洞軸心線夾角調(diào)整為79，準確調(diào)整好滑輪位置后將其滑輪的底座焊接在桁架上即可。3.7.3 2#定滑輪安裝、加固2#定滑輪固定在上彎段內(nèi)側(cè)距上彎段起始端7m處。由于其上彎段內(nèi)總體巖體破碎，風化嚴重，加之2#定滑輪為接地滑輪其靠近卷揚機，起吊過程中定滑輪受鋼絲繩給它的一個向上的作用力，且隨著鋼絲繩在卷筒上順次纏繞，會給定滑輪以左或右的拉力。因此，固定、加固好2#定滑輪非常重要，我部采用在2#定滑輪的底座焊接50*50*1cm的鋼板，將其位置調(diào)整好后在其周圍安打四根3m的鎖腳錨桿加固。3.7.4 鋼絲繩安裝1#、2#動滑輪安裝完成后，安裝鋼絲繩和動滑輪。鋼絲繩穿過2#動滑輪的

14、輪槽，后經(jīng)1#動滑輪，并從桁架的中心穿過，再穿過動滑輪后將其鋼絲繩末端固定于桁架上即可。3.8卷揚機安全裝置安裝待卷揚機及其輔助設(shè)備安裝完成后，安裝卷揚機安全裝置。安全裝置一般包括荷載限制器、行程限制器等。卷揚式的容許超載值一般定為不得大于額定起重容量的10%。因此，在實際負荷達到額定起重量的110%時，荷載限制器應(yīng)自動切斷電源，使電動機停止轉(zhuǎn)動。上、下行程限位一般采用行程開關(guān)控制器，當卷揚機起吊或下降超過規(guī)定時，行程開關(guān)制器會自動切斷電源，使電動機停止轉(zhuǎn)動。安全裝置安裝完成后，項目部聯(lián)系監(jiān)理進行驗收。3.9聯(lián)合驗收卷揚機及其輔助設(shè)備、安全裝置安裝完成后，由項目部聯(lián)系監(jiān)理進行驗收，進行試運行，

15、驗收通過后方可投入使用。4卷揚機安全操作規(guī)程4.1安裝時，基座必須平穩(wěn)牢固，設(shè)置可靠的地錨并應(yīng)搭設(shè)工作棚。操作人員的位置應(yīng)能看清指揮人員和拖動的物件。4.2作業(yè)前檢查卷揚機與地面固定情況、防護設(shè)施、電氣線路接地線、制動裝置和鋼絲繩等全部合格后方可使用。 4.3卷揚機司機必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)，考試合格，持證上崗作業(yè)，并專人專機。4.4卷揚機后面應(yīng)埋設(shè)地錨與卷揚機底座用鋼絲繩拴牢，并應(yīng)在底座前面打樁。 4.5卷筒上的鋼絲繩應(yīng)排列整齊，如發(fā)現(xiàn)重疊和斜繞時，應(yīng)停機重新排列。4.6鋼絲繩不許放完，最少應(yīng)保留三圈。4.7鋼絲繩不許打結(jié)、扭繞，在一個節(jié)距內(nèi)斷線超過10時，應(yīng)予更換。 4.8作業(yè)中，任何人不得跨越鋼絲繩，物件提升后，操作人員不得離開卷揚機。休息時物件或吊籠應(yīng)降至地面。 4.9作業(yè)中，司機、信號員要同吊起物保持良好的能見度，司機與信號員應(yīng)密切配合，服從信號統(tǒng)一指揮。 4.10作業(yè)中，如遇停電，應(yīng)切斷電源，將提升物降至地面。 4.11卷揚機安裝完畢必須按標準進行檢驗，并進行空載、動載、超載試驗。 4.12每日班前應(yīng)對卷揚機、鋼絲繩、地錨、地輪等進行檢查，確認無誤后，試空車運行，合格后方可正式作業(yè)。 4.13卷揚機在運行中，操作人員（司機）不得擅離崗位。