坝后右岸水垫塘自然边坡Y1Y2区卷扬机安装初Word文档下载推荐.docx
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材料运至右岸坝后水垫塘Y1区高程1084.80m缓台
B#卷扬机
1090~960
290
材料运至右岸坝后水垫塘Y2区高程1090m缓台
3.2缆索吊装系统布置
3.2.1缆索系统的总体布置
缆索吊装系统包括承重索、牵引索、跑车;
主要由上、下承重索锚固系统、卷扬机地锚及基础构成的锚固和基础体系组成。
根据缆索的装料点及左岸坝后水垫塘Y1、Y2区边坡地形、地质情况,本工程1#缆索承重索选用1φ18钢丝绳,牵引索选用1φ14钢丝绳,主跨为296m,承重索长300m,牵引索长600m,最大扬程45.99m、2#缆索承重索选用1φ16钢丝绳,牵引索选用1φ14钢丝绳,主跨为290m,承重索长320m,牵引索长640m,最大扬程130m。
3.2.2缆索起吊设备主要参数
①缆索吊机主要参数见下表2
表2缆索起吊设备主要参数表
序号
类别
参数
备注
1
设计起吊重量
<0.5t
吊具等附件重量之和不超过100kg
2
起升高度
80m
3
平均绳速
10m/min
4
承载索规格
1φ18(1φ16)
起重(牵引)卷扬机及起重索
卷扬机型号
JM5C
额定拉力
50KN
电动机型号
柴油动力16匹
减速机型号
JZQ-400KS40
牵引索钢丝绳规格
1φ14
3.2.3动力装置锚固系统
缆索承重索地锚均采用砂浆锚杆锚固体系。
上锚点采用3根Φ32,L=3.5m锚杆,钢筋外露0.5m;
下锚固点采用3根Φ32,L=3.5m锚杆,钢筋外露0.5m;
支撑架采用4根Φ28,L=2m锚杆,钢筋外露0.5m;
采用C20混凝土浇筑形成锚固基础。
根据以往施工经验:
上述锚固系统锚可满足主承重绳及牵引绳的锚固要求。
两台缆索卷扬机分别布置在右岸水垫塘Y1区高程1130.79m缓台及右岸水垫塘Y2区高程960m缓台处。
卷扬机平台均采用6根Φ32地脚螺栓将卷扬机基座与C20混凝土基础连接,混凝土基础尺寸为:
150cm×
100cm,地脚螺栓采用φ32钢丝绳锚杆(一头丝一头带钩),入岩2m,丝扣外露0.25cm。
3.3安全验算
3.3.1基本数据
表3钢丝绳工程量
卷扬机
项目
延米重量
总长度
A#
φ14钢丝绳单位重量
0.685kg/m
600m
φ18钢丝绳单位重量
1.090kg/m
300m
B#
640m
φ16钢丝绳单位重量
0.846kg/m
320m
3.3.2钢丝绳允许应力
卷扬机索道主要有:
承重索、牵引索各一根,缆索承重索选用1φ18、1φ16钢丝绳,牵引索均选用1φ14钢丝绳。
根据建筑施工计算手册《结构吊装工程》中查知:
钢丝绳的容许拉力为:
F--钢丝绳的容许拉力(KN)
α--钢丝绳之间的荷载不均匀系数,6×
19钢丝绳取0.85
Fg-钢丝绳的钢丝破断拉力总和(KN),Fg=0.5d2
d--钢丝绳直径(mm),为18mm。
K—钢丝绳使用安全系数,[承重索取3.2;
牵引索取4.5]
钢丝绳容许应力计算如下:
Ф18钢丝绳容许拉力为:
Ф16钢丝绳容许拉力为:
Ф14钢丝绳容许拉力为:
3.3.3承重索、牵引索受力计算
根据缆索起吊设备主要设计参数,分别对A#卷扬机的1#和2#缆索(承重索和牵引索)及B#卷扬机的1#和2#缆索(承重索和牵引索)进行验算。
(1)荷载计算
①缆索
②缆车G1=100kg(现场采用滑车、吊篮及其它附加件重量之和不超过此值)
③按最大起吊重量不超过400kg考虑,则G2=400×
1.2=480kg
④最大荷载Q=(G1+G2)×
g=5.8KN
(2)对缆索进行验算
1承重索
在缆索吊装过程中,主索的线性和张力是相互影响的,需采用迭代方法来计算。
但本次缆索吊装验算,根据现场实际,取最大垂度fm=40m,且出现在跨中。
此时跨中水平张力为:
承重索最大拉力位于上锚固点,对应承重索垂直合力为:
则
,Φ18钢丝绳选择满足要求。
牵引索
取起吊点为距锚固点约10m处,牵引初始垂度5m,则sinrmax=45/290=0.394,
cosrmax=0.89。
滑轮运行阻力:
W1=Q(sinrmax+µ
1cosrmax)=2.4KN(其中µ
1取0.02)
起重索运行阻力:
W2=2Tmax起(1-ηm)=2×
5.8×
(1-0.98)=0.23KN
其中η为起重索穿过滑轮的效率,为0.98;
m为起重索穿过跑车和滑轮次数,为1。
后牵引索的自然张力:
W3=
牵引索总牵引阻力:
W=W1+W2+W3=2.4+0.23+5.887=8.6KN
牵引索最大拉力Tm=(W+2Lg牵)(2-ηm)=(8.6+2×
300×
0.0028)×
(2-0.982)=10.68KN<F=18.51KN,Φ14钢丝绳选择满足要求。
(3)荷载计算
(4)对缆索进行验算
,Φ16钢丝绳选择满足要求。
取起吊点为距锚固点约10m处,牵引初始垂度5m,则sinrmax=130/310=0.394,
W=W1+W2+W3=2.4+0.23+6.7=9.33KN
牵引索最大拉力Tm=(W+2Lg牵)(2-ηm)=(9.33+2×
320×
(2-0.982)=11.56KN<F=18.51KN,Φ14钢丝绳选择满足要求。
综上可知:
A#卷扬机缆索、B#卷扬机缆索均满足要求。
4、卷扬机安装及运行
卷扬机施工程序见下图
·
4.1卷扬机地锚施工
根据现有地形及卷扬机尺寸,卷扬机安装在平整的基岩面上。
在卷扬机的周围上布设6根Φ32锚杆,孔深2m,外露0.25m,后期锚杆与卷扬机底座焊接。
卷扬机的正后方地锚,选择能牢固锚固的区域布设4根Φ32锚杆,间排距30cm×
30cm,孔深2m,外露0.3m,方位垂直于施工面,锚杆注浆采用M20砂浆,锚杆施工完毕后用40cm×
40cm,σ=15钢板,锚杆从钢板4个预开的孔插出,外露的锚杆进行对角搭接焊,焊接时应注意锚杆与钢板之间预留出3cm左右间隙,后期钢丝绳从间隙处穿出与地锚可靠连接。
4.2承载绳两端锚固施工
承载绳两端锚固在平缓的山体上,其中上锚点采用3根Φ32,L=3.5m锚杆,根据轴线均匀布置,间距115cm,外露0.5m;
并预埋缆索主承重绳固定锚件,采用C20混凝土浇筑形成锚固基础。
4.3龙门架(支撑架)制安
结合我局在BC区高位边坡治理项目中的施工经验,龙门架的施工应根据现场实际地形按需制安,材料使用B28钢筋,龙门架基础钢筋入岩2m,外露0.5m。
分别在左岸坝后水垫塘自然边坡Y1区高程1084.80m及Y2区高程1090m附近修整一个约50m2~100m2的材料堆放平台。
材料通过卷扬机运至该平台后,再经人工转运至工作面,具体转运材料重量和次数、距离,以现场实际发生及监理工程师签证为准。
4.4安装卷扬机及承载钢丝绳
(1)卷扬机安装地点应平整。
卷扬机与基础或底架的连接应牢固,并应符合使用说明书的规定。
(2)卷扬机与载荷之间不应有可能发生危险或影响钢丝绳寿命的障碍物。
(3)卷扬机应固定牢靠,严防倾覆和移动,受力时不得横向偏移。
绑缚卷扬机底座的固定绳索应从两侧引出,以防底座受力后移动;
然后和正后方地锚可靠连接。
(4)钢丝绳的绳端固接
钢丝绳应选用与其直径相应的绳卡,采用绳卡固接时,绳卡数量与钢丝绳直径有关,见表1。
工作绳卡数量不得少于3个,此外还应在尾端加一个安全绳卡。
绳卡间距不小于钢丝绳直径的6倍,绳头距安全绳卡的距离不小于140mm,并用细钢丝捆扎。
绳卡滑鞍放在钢丝绳工作时受力的一侧,U型螺栓扣在钢丝绳的尾端,不得正反交错设置绳卡,见上图。
表4与钢丝绳直径匹配的绳卡数
钢丝绳直径mm
<
10
≥10~20
≥21~26
≥28~36
≥37~40
最少绳卡数目
6
7
4.5安装牵引绳及受料斗架
(1)卷扬机安装牵引钢丝绳卷绕在卷筒上的安全圈数应不少于3圈。
钢丝绳末端固定应可靠,在保留两圈的状态下,应能承受1.25倍的钢丝绳额定拉力;
(2)用调整导向轮位置的方法,使牵引钢丝绳从卷筒下方绕入卷扬机,以保证卷扬机的稳定;
(3)应尽可能保证钢丝绳绕入卷筒的方向在卷筒的中部与卷筒轴线垂直,以保证卷扬机受力的对称性,这样能使钢丝绳圈排列整齐,不致斜绕和互相错叠挤压,在使用过程中不因受侧向力而发生摆头;
(4)卷扬机与最后一个导向轮的最小距离不得小于25倍卷筒长度,以保证当钢丝绳绕到卷筒一端时,与中心线的夹角不大于1.5°
;
(5)总体调试及运行。
4.6穿索
(1)在穿索之前将上、下锚点锚杆安装制作完毕,且强度达到要求。
(2)将卷扬机在现场就位安装完毕,并用锚杆将其锚固固定,锚固强度达到要求。
(3)直接利用卷扬机上的Ф14钢丝绳用作牵引绳,用钢丝同承重索绑扎,然后牵引至上锚点,穿越锚筋束,用绳卡将承重索固定、夹接。
绳卡间距满足要求。
(4)在下锚点处将承重索穿越锚筋束,用导链将承重索尽可能的拉直,最后用绳卡将承重索固定、夹接。
绳卡间距满足规范要求。
4.7施工前试运行
试运行包括卷扬机空载试运行、缆索动载试运行。
(1)卷扬机空载试运行:
主要检验卷扬机机械和电气设备运行情况,应保证卷扬机运行平稳,无异常现象。
在空载下将卷扬机打开,在各种速度下正向、反向各运行3min。
(2)缆索动载试运行:
主要检验动载下卷扬机机械和电气设备运行情况,检验金属结构的承载能力。
实验荷载分别是100%和110%的额定荷载,试验时,将起吊重量分别达到额定荷载的100%、110%,然后开启卷扬机,用牵引索牵引全程往返三次,每循环一次中间间隔10分钟。
5、劳动力使用计划
表5劳动力使用计划
工种
使用人数
钻工
汽车司机
修理工
电工
电焊工
卷扬机操作工
普工
8
管理人员
9
合计人数
30
6、主要施工设备
表6主要设备表
设备名称
规格
单位
数量
备注
手风钻
TY24
台
锚杆造孔
灌浆泵
BW100/100
注浆
吊车
8T
辆
吊运卷扬机
电焊机
BX3-500
焊接锚杆
运输车
5T
拉运卷扬机
对讲机
部
通讯工具
滑轮
个
7、安全质量保护措施
(1)在施工过程中,划分区域进行警戒,明确安全责任人,设专职安全员进行监控。
区域内进行封闭施工管理,闲杂人等不得进入。
(2)开机前应先检查制动器性能、钢丝绳接头、各紧固件及机体安装情况,发现不正常情况应立即排除。
(3)卷扬机不准超载操作。
(4)由于钢丝绳额定拉力为基准层最大静拉力,所以当钢丝绳超过基准层缠绕时,应按使用说明书中的规定进行。
(5)工作中突然断电时,应将控制器手柄或按钮置于零位,如果钢丝绳处于张紧状态,司机不得离开操纵位置。
(6)操作应按指挥信号进行,但对紧急停车信号,不论何人发出,都应立即执行。
(7)作后钢丝绳处于放松状态,切断电源,封闭电源开关。
(8)交接班时应作好记录,如有未排除故障必须通知接班司机。
(9)卷扬机不得用于运送人员。
(10)严禁用人力打开电力控制的制动器实行溜放。
(11)卷扬机上外露运动件,如开式齿轮、联轴器、皮带轮等。
凡在正常操作条件下有可能造成事故时,应设防护罩。
(12)露天工作的卷扬机应设置防雨棚,防雨棚设置后应不影响司机的操作和检查。
(13)卷扬机用于起吊重物时应安装上升超行程限位开关。
8、附件
《右岸水垫塘自然边坡Y1、Y2区卷扬机安装布置图》DB-技[2015]-078-1/1。