盾构机吊拆方案.docx
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盾构机吊拆方案.docx
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盾构机吊拆方案
1、编制原因
我项目现改用三一重工SCC3500A型履带起重机吊出盾构机,该起重机额定起重能力350吨。
更换后的起重机起重能力优于原起重机。
(吊车检验报告见附件)
2、吊装人员、机具配置
该吊装单位吊车司机、司索工等相关人员跟机作业,SCC3500A型履带起重机吊装人员变更如下:
(吊装作业单位及特种作业人员相关资质证件详见附件)
表2-2起重吊装特种作业人员表
序号
工种
姓名
证书号
职务
1
履带起重机
350吨履带吊司机
2
履带起重机
350吨履带吊司机
3
司索
司索指挥
4
司索
司索指挥
机具设备配置如表2-2所示(原方案表3-3):
表2-2吊装设备机具配备表
序号
名称
规格
单位
数量
使用部位
1
履带式起重机
24m主臂+9m副臂
SCC3500A/350T
台
1
主力吊机
2
钢丝绳
6×37+1-φ64mm×7.5m
条
6
盾尾、中盾、前盾、刀盘的吊装、翻身
3
钢丝绳
6×37+1-φ38mm×10m
条
4
吊装其他附件
4
钢丝绳
6×37+1-φ44mm×10m
条
4
吊装台车及其他附件
5
卡环
63t马蹄型
个
6
吊盾体、台车
6
卡环
17t、35t
个
若干
吊其他附件
7
对讲机
3公里范围
台
4
通信指挥
8
风绳
20m
条
2
稳定盾体、台车
9
钢板
20mm、30mm厚
块
若干
做垫板
10
液压泵站
100t
台
1
盾体移动
3、盾构吊装场地布置
3.1SCC3500A型履带起重机宽度8.45米,长度9.95米。
吊车工况采用大臂24米,副臂9米。
盾构吊出场地宽度约15米,长度17米,已平整压实后铺设钢筋浇筑混凝土。
吊装范围空旷无阻碍物。
可满足SCC3500A型履带起重机现场起重作业。
图3.1SCC3500A型履带起重机尺寸图
图3.2SCC3500A型履带起重机尺寸图
3.2吊装车辆由深外站东南侧大门进入,沿深外站施工道路进入右线端头盾构机吊装区域内(吊装区域布设如下图)。
吊装组装期间吊装区域设置长32米、宽22米的吊装警戒区域,吊装区域内无障碍物及风险源,吊装期间无关人员禁止入内。
350T吊车在吊装盾构机时距离冠梁内侧边缘0.2米站位。
其中盾体及台车从井下起升吊装工作半径12米,盾体翻身、台车装车最大工作半径14米(场地布置图详见附件)。
具体场地布置如下图:
图3.4盾构部件翻身位置示意图
4、盾构机吊装验算
4.1吊机选择
中铁装备Φ6250mm土压平衡式盾构机,编号为CREC125,最大部件重量为前盾108吨。
工地现场吊装拟采用1台350T履带吊作为盾构机吊装的主力吊机,吊装设备采用24m主臂+9m副臂吊装工况,单机完成盾体翻身作业。
吊车额定起重量见下表:
表4.1SCC3500A型履带起重机盾构工况载荷表
4.2吊车起重能力验算
SCC3500A型履带起重机吊装台车盾体部件中前盾重量最大为108吨。
属所有吊装部件中取最不利工况,即前盾起升吊装翻身装车。
最不利前盾起升吊装分析如下:
图4.2-1履带吊站位立面示意图
盾构机刀盘、前盾、中盾最大重量为108t(前盾),如上图示履带吊的边缘距离地连墙边缘0.2m,履带回转中心至履带边缘为4.23m,井口边缘至吊点距离为5.48m米(盾体和侧墙间留足够空间),计算吊机工作半径R=0.2m+4.23m+5.48m=9.91m可满足吊装作业条件,在工作半径R=12m(吊车主臂长度24m)时,最大额定起吊载荷176.1t>108t×1.1(吊装动载系数)=118.8t,满足吊装要求。
台车、管片安装机、盾尾、螺旋输送机最大重量为36t(2#台车),由图形模拟计算得吊机工作半径R=14.0m可满足吊装作业条件,在工作半径R=14.0m(吊车主臂长度24m)时,最大额定起吊载荷139.2t>36t×1.1(吊装动载系数)=39.6t,满足吊装要求。
根据设备拆卸特点,在刀盘、前盾、中盾、盾尾吊出之后翻身装车。
各部件吊装时安全系数最低为前盾1.48,最低安全裕量48%,符合安全要求,安全验算如下:
表4.2-1盾构机各个部件吊装安全验算
名称
长
(m)
宽
(m)
高
(m)
重量(t)
动载系数
吊机所需工作半径
(m)
起吊
重量
(t)
安全
系数
臂长(m)
前盾
2.965
6.25
6.25
108
1.1
12
176.1
1.48
24
刀盘
1.58
6.28
6.28
58
1.1
12
176.1
2.76
24
中盾
3.323
6.24
6.24
98
1.1
12
176.1
1.63
24
盾尾
4.037
6.23
6.23
33
1.1
14
139.2
3.83
24
管片安装机
4.945
5.048
3.456
24
1.1
14
139.2
5.27
24
螺旋输送机
12.746
1.7
1.645
28
1.1
14
139.2
4.52
24
设备桥
13.736
4.985
3.455
18
1.1
14
139.2
7.03
24
1#台车
9.35
4.71
3.39
22
1.1
14
139.2
5.75
24
2#台车
10.958
4.491
3.39
36
1.1
14
139.2
3.51
24
3#台车
10.958
4.431
3.39
20
1.1
14
139.2
6.32
24
4#台车
10.958
4.651
3.39
25
1.1
14
139.2
5.06
24
5#台车
10.958
4.431
3.39
18
1.1
14
139.2
7.03
24
6#台车
9.35
4.624
3.39
13
1.1
14
139.2
9.73
24
翻身最不利工况分析:
前盾:
前盾吊装出井后,采用350T履带吊24m主臂+9m副臂吊装盾体翻身。
吊车在盾构工况吊装翻身时350T履带吊吊装工作半径米12米,吊车吊装负荷=108t×1.1(吊装动载系数)=118.8t(前盾全部重量)。
根据盾构工况荷载表(见表4.2-2),此时主钩额定负荷164T,吊车负荷系数72.4%,随着小钩将前盾的缓慢平抬并变幅为14米,大钩承载力逐渐减小,小钩承载逐渐增加,直至小钩承受前盾全部重量1/2=59.4吨,此时吊车小钩额定载荷123吨,吊车负荷系数48.3%;此时吊车大钩额定载荷126吨,吊车负荷系数47.1%(此时已达到将前盾平放至板车要求)。
整个吊装过程350吨履带吊都是站在预定的站立位置,不需要带载行走,在此不做带载行走的工况安全分析和场地要求。
整个过程的负载系数均低于吊车主副钩抬吊的产品设计要求,满足盾构吊装的规范安全要求。
表4.2-2350T盾构工况荷载表
4.3地基承载力验算
最不利工况地基承载力验算:
右线盾构机主体吊装三大件:
前盾:
重量108t,中盾:
重量98t,盾尾:
重量33t;履带吊站位处一侧履带为冠梁,冠梁下方为钻孔桩加固区,另一侧为C30混凝土浇筑路面,厚度为30cm。
320t吊机摆放履带位置满铺30mm厚的钢板吊车负重时的荷载通过铺垫钢板以及混凝土路面均匀地传递到钻孔桩加固区与地基土层上。
起吊时场地强度验算:
(1)吊机重量(吊机+配重):
180t
被吊物最大件(前盾)重量:
108t
钢板重量为:
10•1.5•2•0.03•7.85=7.065t
合计:
295.065t
为安全起见,考虑1.2的不均匀受力系数即:
295.065t×1.2=354.078t
(2)吊车负重时的一侧履带荷载通过钢板以及混凝土路面均匀地传递到地基土层上。
验算砼路面是否被剪坏和压坏
履带接触面积:
2•1.2•9.95=23.88㎡
σ1=354.078•1000•10/23.88=148.273KPa=0.148MPa<30MPa(C30砼抗压强度设计值)
最不利吊装工况单侧履带受力:
0.148Mpa•2=0.296Mpa<30Mpa(C30砼抗压强度设计值)
另一侧冠梁根据试块检验报告抗压强度代表值最小为36.2Mpa,冠梁下方为钻孔桩加固根据试块检验报告桩身抗压强度代表值最小为42.4Mpa。
0.296Mpa<36.2Mpa,满足吊装作业要求。
(检验报告见附件)
砼抗剪强度设计值取抗压强度设计值的1/10,即ft=3MPa,则该处砼抗剪力,路面面层取0.3m厚。
f=354.078/(9.95×1.2×0.3)=0.989Mpa 地基承载力计算书 吊车履带长度为9.95m,履带宽度为1.2m,两履带中心距离为7.25m,吊车自重为180t,地基承载力计算按最大起重量108t时计算,若是108t重物地基承载力满足要求,则其余均满足。 现假设履带吊中心位于两履带中央,不考虑履带吊配种对吊装物的平衡作用,其受力分析如下: 考虑起吊物在吊装过程中的动载力,取动载系数为1.1则由力矩平衡原理可以得出靠近盾构井处履带压力为: Rmax=(180×7.25/2+1.1×108×(7.25/2+14(作业半径)))/7.25=378.8t 吊机履带长度为9.95m,吊机宽度为8.01m,已知吊机站位混凝土路面不会被压坏或剪坏,所以按最不利因素计算地表承压面积S为: S=9.95×8.01=79.7m2 P=Rmax/S=378.8/79.7×10=47.5Kpa 吊装场地回填压实后做动力触探试验取值10个点做检测,根据检测报告显示吊装区域10个试验点的地基承载力特征值均大于170Kpa。 170Kpa>47.5Kpa满足吊装需要,符合安全要求(动力触探检验报告见附件) 因此地基承载力满足要求。 附
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