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摘要:盾构机的下井吊装是盾构施工工法中重要的一个环节,盾构机所具有的超大、超重的特点使其下井成为盾构施工中最大的一个危险因素。文中从技术、现场环境角度介绍了某区间盾构吊装设备选型。
关键词:吊装;盾构机;设备;选型
某城市地铁区间工程采用盾构法施工,右线始发井口异型使得不能按常规的吊装方案施工,故有此吊装设备选型。
一、工程概况
本盾构区间配备土压平衡盾构机2台,左线为正常井口,按常规方法下井。右线有一断面为2.2×1.2m排洪渠斜穿车站主体,因其无法更改位置,故井口后延9.25米,形成异型井口,使起重吊臂半径增大,力矩增加,相应的吊装设备需重新选型。
二、盾构机概况
三、盾构机吊装作业区域情况
影响盾构吊装的作业环境因素主要有始发井的开口尺寸、深度、吊装作业场地下管线情况、架空线情况等。经综合分析,吊装作业主要环境因素见下表。
四、吊装设备选型
1.起重设备说明
本次吊装根据场地及适用性拟选用SANY公司SCC4000E型履带吊为主吊机,其履带长度10.6m,整机宽度8.85m,吊装时选用主臂长度36m的超起工况。辅助盾体翻身吊车选用徐工QAY260型汽车吊,辅助盾尾、连接桥及螺旋机下井组装吊车选用徐工QY130K汽车吊。其主吊机外形结构尺寸如图4.1.1所示,设备性能如图4.1.2、4.1.3、4.1.4所示。
QAY260主臂工况起重性能表(支腿8.7m,平衡重80t)
QY130K汽车起重机主臂起重性能表
2.对吊装工具验算
2.1吊装绳索的计算
盾构机单件重量最大为中盾120t,选用直径64mm的钢丝绳(压制套头)。
P=k×G/(nsinα)=1.1×120/(4sin60)=31.7(t)绳索选用6×37+1,Ф64,抗拉强度为170kg/mm2,单根使用,绳索破断拉力为266.5t,安全系数=266.5/31.7=8.4,大于吊装规范要求的6倍安全系数,满足吊装安全要求。
吊装螺旋机、台车,选用直径36mm的钢丝绳(压制套头),以最重的6#台车为例(6号台车17.95t)。
P=k×G/(nsinα)=1.1×17.95/(4sin60)=5(吨)绳索选用6×37+1,Ф36,抗拉強度为170kg/mm2,单根使用,绳索破断拉力为75.7吨,安全系数75.7/5=15.1,大于吊装规范要求的6倍安全系数,满足吊装安全要求。
2.2卡环选用
本次主要部件的吊装全部使用55t卡环。
盾体吊装按吊装中盾计算,中盾重120t,采用四个吊点,每吊点为30t。卡环的安全负荷为55t,大于30t,满足施工要求。
五、盾构机吊装状态和站位盾构吊装状态表
5. 1下井吊装吊车站位图
5. 2双机抬吊下井吊装吊车站位图
六.吊装设备验证之盾体翻身
6.1盾体翻转
盾构双机抬吊翻身时(以最重件中盾120吨为例):主吊机(主臂工况):400吨履带吊用36米主臂吊装。开始翻身时吊装工作半径9米,吊车吊装负荷65吨(盾构部件重量的1/2+绳索具及吊钩自重计5吨),此时吊车额定起重量为221吨,吊车负荷系数29.41%;随着盾构部件的缓慢竖立,400吨履带吊承载逐渐增加,此时吊装工作半径10米,吊车额定起重量为198吨,直至承受盾构部件的全部重量125吨,吊车负荷系数63.13%(此时盾构已完全竖立,处于单机吊装状态),整个翻身过程中的负荷系数均符合标准要求。
辅助溜尾吊车:260吨汽车吊用20.7米主臂吊装。本次吊装起吊工作半径8米,吊车吊装负荷63吨(盾构部件重量的1/2+绳索具及吊钩自重计3吨),此时吊车额定负荷96吨,吊车最大负荷系数65.63%;随着主吊车的起钩,辅助溜尾吊车载荷逐渐减小,直至为零并摘钩;吊车负载系数也逐渐减小,符合规范要求。
结语:
经试吊和翻转到盾构机部件全部安全下井,所选起重设备完全满足需求。
关键词:吊装;盾构机;设备;选型
某城市地铁区间工程采用盾构法施工,右线始发井口异型使得不能按常规的吊装方案施工,故有此吊装设备选型。
一、工程概况
本盾构区间配备土压平衡盾构机2台,左线为正常井口,按常规方法下井。右线有一断面为2.2×1.2m排洪渠斜穿车站主体,因其无法更改位置,故井口后延9.25米,形成异型井口,使起重吊臂半径增大,力矩增加,相应的吊装设备需重新选型。
二、盾构机概况
三、盾构机吊装作业区域情况
影响盾构吊装的作业环境因素主要有始发井的开口尺寸、深度、吊装作业场地下管线情况、架空线情况等。经综合分析,吊装作业主要环境因素见下表。
四、吊装设备选型
1.起重设备说明
本次吊装根据场地及适用性拟选用SANY公司SCC4000E型履带吊为主吊机,其履带长度10.6m,整机宽度8.85m,吊装时选用主臂长度36m的超起工况。辅助盾体翻身吊车选用徐工QAY260型汽车吊,辅助盾尾、连接桥及螺旋机下井组装吊车选用徐工QY130K汽车吊。其主吊机外形结构尺寸如图4.1.1所示,设备性能如图4.1.2、4.1.3、4.1.4所示。
QAY260主臂工况起重性能表(支腿8.7m,平衡重80t)
QY130K汽车起重机主臂起重性能表
2.对吊装工具验算
2.1吊装绳索的计算
盾构机单件重量最大为中盾120t,选用直径64mm的钢丝绳(压制套头)。
P=k×G/(nsinα)=1.1×120/(4sin60)=31.7(t)绳索选用6×37+1,Ф64,抗拉强度为170kg/mm2,单根使用,绳索破断拉力为266.5t,安全系数=266.5/31.7=8.4,大于吊装规范要求的6倍安全系数,满足吊装安全要求。
吊装螺旋机、台车,选用直径36mm的钢丝绳(压制套头),以最重的6#台车为例(6号台车17.95t)。
P=k×G/(nsinα)=1.1×17.95/(4sin60)=5(吨)绳索选用6×37+1,Ф36,抗拉強度为170kg/mm2,单根使用,绳索破断拉力为75.7吨,安全系数75.7/5=15.1,大于吊装规范要求的6倍安全系数,满足吊装安全要求。
2.2卡环选用
本次主要部件的吊装全部使用55t卡环。
盾体吊装按吊装中盾计算,中盾重120t,采用四个吊点,每吊点为30t。卡环的安全负荷为55t,大于30t,满足施工要求。
五、盾构机吊装状态和站位盾构吊装状态表
5. 1下井吊装吊车站位图
5. 2双机抬吊下井吊装吊车站位图
六.吊装设备验证之盾体翻身
6.1盾体翻转
盾构双机抬吊翻身时(以最重件中盾120吨为例):主吊机(主臂工况):400吨履带吊用36米主臂吊装。开始翻身时吊装工作半径9米,吊车吊装负荷65吨(盾构部件重量的1/2+绳索具及吊钩自重计5吨),此时吊车额定起重量为221吨,吊车负荷系数29.41%;随着盾构部件的缓慢竖立,400吨履带吊承载逐渐增加,此时吊装工作半径10米,吊车额定起重量为198吨,直至承受盾构部件的全部重量125吨,吊车负荷系数63.13%(此时盾构已完全竖立,处于单机吊装状态),整个翻身过程中的负荷系数均符合标准要求。
辅助溜尾吊车:260吨汽车吊用20.7米主臂吊装。本次吊装起吊工作半径8米,吊车吊装负荷63吨(盾构部件重量的1/2+绳索具及吊钩自重计3吨),此时吊车额定负荷96吨,吊车最大负荷系数65.63%;随着主吊车的起钩,辅助溜尾吊车载荷逐渐减小,直至为零并摘钩;吊车负载系数也逐渐减小,符合规范要求。
结语:
经试吊和翻转到盾构机部件全部安全下井,所选起重设备完全满足需求。