隧道竖井井架加工安装及拆除方案.docx
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1、目录2二、工程概况2三、井架设计21 .井架主要构造及工作原理22 .井架提升能力验算43 .井架纵梁构造验算44 .横梁验算55 .立柱验算66 .柱间支撑验算77 .顶板验算 错误!未定义书签。四、井架安装81.施工工艺流程8五、井架撤除151、井架撤除平安领导小组152、井架撤除顺序163、平安保证措施16隧道井架施工方案编制依据1、 设计文件、设计施工图2、 ?建筑施工计算手册?3、 ?钢构造设计规?4、 ?起重机设计规?5、 ?起重机械平安规程?6、 ?施工现场临时用电平安技术规?JGJ 46-2012工程概况该场地属剥蚀丘陵及丘间谷底地貌,地形略有起伏,标高在18.3023.50m
2、之间变化。 隧道主要穿越素填土、 粉质粘性土、 全风化混合片麻岩。 根据现场实际情况,考虑施工进度等因素, 该竖井起吊设备采用井架施工, 井架根底均位于 GDK33+650围护桩上。井架设计1. 井架主要构造及工作原理1井架尺寸:根据GDK33+650施工竖井尺寸10.8mX 7.8m,该井架总体尺寸16.5mx 11.6m具体如以下列图,其中纵梁最大跨度为 5.5m。井架尺寸平面图井架材料表序 号工程品名规格型号单位数量重量kg备注1立柱圆管325*12根87039高 9.5m2横梁56a工字钢双 拼56*16.6根810176长12m3行走轨道梁50b工字钢50*14根2393919.5m
3、4水平支撑纵梁H型钢HM400*300根2203916.5m5横梁斜撑28a工字钢28*12.2根812153.5m6柱间斜撑20槽钢20#根2448277顶棚1C型钢120*50*20*2根1421808顶棚梁角钢桁架福59预埋及柱底钢板钢板700*700*16块16984.70410纵梁及横梁连接板钢板550*500*16块16552.6411纵梁及横梁连接板钢板500*400*16块4100.4812柱顶连接板钢板500*400*16块16401.9213轨道梁连接板钢板550*400*30块16828.9614斜撑梁连接板钢板500*500*14块36989.115预埋高强螺栓高强螺栓
4、32、长1m根80505.616行走轨道梁加固钢板6mm钢板封 箱平米15706.517电动葫芦10t双胞胎套4400018合计2电动的产井架采用提升设备为:40484.90410t双胞胎电动的产4套,电机功率为18kw,提升速度为14m/min ,单个电动的产起吊重量为10t,料斗规格为1.5mX 1.5mX 1.5m2 .井架提升能力验算电动葫产提升能力验算料斗规格:1.5mX 1.5mX 1.5m料斗装渣后提升重量:G=1.5X 1.5X 1.5X 1.9+1.5=7.2t10t符合要求3 .井架纵梁构造验算轨道梁采用50b工字钢,材质 Q235B, Ix=21720cm4,Wx=109
5、0cm3轨道梁最大跨 度为5.5米,电动葫产自重约1吨,最大起重量10吨,以电动葫产走至第三跨中间 位置最不利位置计算。1荷载组合:最大起吊重量为10t,电动萌产自重为1toF=11t:二一74:2.752.75电动的产荷载考虑1.1的动力系数,动荷载系数取1.4,F=1.4X1.1X11X9.8=166.01 KN最大弯矩 M max=1/8 X FXL=114.13 KN.m(=Mmax/Wx=114.13/1.09=104.706 N/mm2【(r=145 N/mm2,强度满足要求。2挠度计算:最大挠度fmax=FL3/192EI,其中 E弹性模量=2.1 X 105N/mm2, I=2
6、1720cm4,那么 fmax=166010X 55003/ 192X 2.1X 105X 2.17X 108=3.16 mm。电动的产吊车梁挠度允许值为 L/400=5500/400=13.75mm3稳定性计算MX/( ? h MX) & f?h-梁的整体稳定系数,按现行的钢构造设计规查取值0.896,114.13KN.m/(0.896*1090crm)=116.86N/ mm2f=215 N/mm 2满足要求。因此挠度满足要求,即吊车梁刚度满足要求。经历算吊车梁采用140a工字钢满 足设计要求。4.横梁验算横梁采用双拼56a工字钢,材质为 Q235B,其截面特性:Ix=65590cm4,W
7、x=2342 cm3, 以两台电动的产同时行走至同一横梁下,且起吊重量到达额定重量11T最不利状况:(1)力计算荷载组合:最大起吊重量为10t,电动萌产自重为1t。F=11tF=11tI-I2,66,42,6电动的产荷载考虑1.1的动力系数,动荷载系数取1.4, F1=F2=1.4X(1.1X 11X9.8) =166.01KN最大弯矩Mmax=Fa2/l其中 L=11.6 m ,aM 2.6m那么 Mmax=166.01/2X2.6/11.6=48.37 KN.m声M max/Wx=48370/2342=20.65 N/mm26=145 N/mm2, 强度满足要求。2挠度计算:最大挠度 fm
8、ax=FLa2/24EI*(3-4a/L),其中 E弹性模量=2.1*105N/mm 2, I=65590 cm4,那 么 fmax=166010/2 X 260(2 X 11600/(24 X 2.1 X 105 X 6.559 X 108) X (3-4 X 2600/11600)=4.14 mm横梁梁挠度允许值为 L/600=11600/600=19.3mm,因此挠度满足要求,即横梁刚度满足 要求。经历算横梁采用156a工字钢满足要求。3稳定性计算依据?f冈构造设计规?h/bo=560/166=3.376,L1/bo=11600/166=69.88v95(235/fy)=103.83 故
9、可不计算整体稳定性。5.立柱验算井架柱高度为9.5m ,采用325 X 12钢管,其截面特性为: Ix=14471.449Cm,ix=11.074Cm,Wt=1781.101 Crr3,A=117.998Cm2。(1)荷载组合考虑最不利荷载a.电动的产运行至第二跨横梁下,单柱荷载最大,考虑荷载系数后,横梁往单根立 柱传递的竖向荷载为36KN。b.由横梁传递给立柱的竖向荷载为166.01KNc网荷载的竖直分力:查建筑构造荷载规,对地区B类风荷载标准值取值0.45kpq顶棚1:2.3横坡,对水平方向投影系数 0.422;取荷载系数1.4,单柱上方井架顶棚 尺寸在垂直面上的投影21.6m2。d.井架
10、顶棚静止荷载:2.183/8X9.8=2.67KN,荷载系数为12e.电动的产制动荷载:0.1G=0.1X 11X2X9.8=21.56KN2立柱强度验算。根据钢构造设计规公式5.2.1 得:乐士祝土戒图36000+166010+1.2 2670 /117998+1.4X 21560/10X 9500/1.15X 756.09X 103 +1.4X(0.045X 0.422X 216000) X 9500/(1.15X 756090)=97.46N/mm2f=215 N/mm 2强度满足要求3刚度验算x= y=l/ix=950/11.074=85.786N/mm 2【入】=150N/mm2刚度
11、满足要求 4弯矩作用的稳定性:根据压弯构件最大强度准那么:N/ xA+ 金 Mx/ %Wx(1-0.8N/N ex) f=215N/ ?式中:N=36+166.01+1.2X 2.67=205.214 KNx为弯矩作用平面轴心受压构件的稳定系数,查表可得x=0.938,电:截面塑性开展系数,取甲x=1.05,Mx:截面围最大弯矩值,Mx=90000N*0.04*10.2m=36720N*m, 0.04为电动的产轮压滚动系数: 90000N 为电动葫芦工作时载荷:隔:等效弯矩系数B mx=1.0,Nex=3.142EA/1.1 犬,入为长细比, l/ix=950/11.074=85.786N/m
12、m 2,那么 Nex=2180967N。N/ xA+ 金 Mx/Wx(1-0.8N/Nex)=37.7 N/? f=215N/ ?。经计算弯矩作用的稳定性满足设计要求。b. 柱间支撑验算柱间支撑主要验算长细比:根据钢构造设计规5.3.8和 5.3.9柱间支撑受压构件容许长细比为150:受拉构件容许长细比为300。柱间支撑主要采用20#槽钢的剪刀撑:和柱顶采用 HM400 型钢。 对于 20#槽钢:其i0=7.86cm,最长柱间支撑为777m=777/7.86=98.86150故柱间支撑满足设计要求。四、井架安装1.施工工艺流程测量放样立柱预埋件安装电气安装与调试正常使用与维护1立柱安装 根据现
13、场预留孔洞位置,由测量班准确放样立柱位置,控制好根底标高,安装前检查及复核各项数据。 根底顶面标高允许偏差为 3mm, 水平度为 L/1000mm ,地脚螺栓中心允许偏差为 3mm, 露出长度偏差为 20mm, 安装前如果超出允许偏差时必须进展有效处理。立柱根底采用 C30碎,振捣密实,外表压光。 安装前在立柱根底上标出定位控制线。 立柱安装时采用25t汽车吊吊装,吊点设在立柱重心以上1m处,并在立柱底部设缆风绳调整其方向。为防止吊点处构件变形或吊索切断,吊点处翼板用硬杆支撑,棱角处用方木进展保护。 起吊吊钩将钢柱慢慢扶直后,吊离地面并缓缓地送到柱基支承面,钢柱下落就位时, 当柱脚距地面300
14、 400mm 时扶直, 使安装螺栓孔对正 防止碰伤螺栓的螺纹 ,然后缓慢落钩,就位的同时,将柱根部定位于根底定位线对齐,经初步找正后将螺栓拧紧,为临时固定。 对钢柱进展校正,用两架经纬仪安置在柱基纵横两轴线上,严格对中、整平,分部照准柱脚的中心线后,慢慢仰起望远镜,假设柱子的中心线偏离十字的竖丝,说明柱子不垂直,用调整垫板厚度来校正。垂直度调整完毕,应将螺栓拧紧,即可脱钩,安装过程要做好记录。 钢柱复位后,再紧固锚固螺栓,并将承重块上下点焊固定,防止走动。整个钢柱吊装完成前方可摘钩。 钢柱安装允许偏差a. 柱脚底中心线对定位轴线的偏移为 3mmb.柱基准点标高为+3-5mmc. 弯曲矢高为H/
15、1200 ,且不大于15mmd. 柱轴线垂直度10mm(2)柱间支撑安装柱间支撑槽钢安装采用 25 吨汽车吊安装, 由下自上对号安装, 先安装斜支撑, 后安装水平支撑,斜支撑先安通长的,再安装需连接的局部,双节斜支撑拉通线安装要顺直。柱间支撑吊装时,必须待螺栓拧紧或焊接完后再摘钩。安装柱间支撑的脚手架采用外搭设双排钢管手架。复核水平支撑梁支座的标高、垂直度、轴线、跨距和钢柱的垂直度以及搁置处梁高制作的误差。严格控制定位轴线,并做好临时标高垫块工作。水平支撑梁安装采用25汽车吊,单钩双吊点起吊。每个吊点到梁端的距离为梁长的1/51/6左右,且对称于梁的重心;两根吊索的长度要保证起吊后保持水平状态
16、以便就位时两端同时落稳。并在梁的两端设置尾绳来调整其方向。水平支撑梁就位时,操作人员可用撬杠迎住梁端,对准后落钩就位。落钩后梁的 轴线偏差不得大于10cm。如果偏差较大,应重新吊起,重新就位,不得完全依靠撬 杠拨正,以免引起柱子垂直度偏差。梁的轴线检验要以跨距为准,在梁座上面沿梁的长度方向拉通长钢丝,再用铅锤验梁的轴线,先做临时固定、摘钩,梁跨度的检验用钢尺量测。安装误差调整到允许围后,每个结点和立柱顶端钢板用 6根22高强螺栓连接固定。高强度螺栓使用扭矩扳手拧紧,严格控制扭矩力。安装允许偏差:两端支座中心线位移5mm。同跨同一横截面梁顶面,高差支座处10mm,其它部位15mm。同列相邻两柱
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