牤牛河卷扬机垂直运输方案.doc

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1、聚焦攻坚水环境治理工程丰台区第三标段(丰台河西流域污水管线工程)三脚架垂直运输施工方案编制人：审核人：审批人：编制单位：北京住总集团有限责任公司聚焦攻坚水环境治理工程项目部编制日期：2018年5月目录一、概况1二、垂直运输方案2三、架子管等稳定性验算31、抗弯强度和挠度验算42、架子管水平弯矩和挠度验算43、平台水平段稳定性验算54、卷扬机稳定性验算5四、施工方案6五、安全措施7一、概况牤牛河设计截污管线起点为大灰厂村，每段污水管线终点就近接入河西再生水厂现状污水管线，最终汇入河西再生水厂。牤牛河设计截污管线布置在牤牛河的两岸，就近接入河西再生水厂

2、现状污水管线，最终排入河西再生水厂。设计截污管线管线管径为D=300-1000mm，长度6999.5m。见下图。本工程W64~W118井段，采用顶管施工，顶管管径D=1000mm，管材采用双胶圈钢筋混凝土钢承插口顶管（Ⅲ）管，顶管埋深2.4m~5.47m，长度3662m。因牤牛河施工作业需要开挖基坑，最大深度约6m，根据管材运输要求，施工需要安装三脚架进行垂直运输。根据施工需要拟布置4台卷扬机进行垂直运输。二、垂直运输方案顶管基坑均采用三脚架配合卷扬机进行垂直运输。装在三脚架上的滑轮称天轮，装在架体底部的滑轮称地轮，钢丝绳通过天轮、地轮及吊蓝上的滑

3、轮穿绕后，一端固走在三脚架的销轴上，另一端与卷扬机卷筒锚固，滑轮按钢丝绳的直径选用。每个基坑四根架子管构成三脚架，固定时锚入基坑圈梁内侧，其中相邻两根三脚架间用不锈钢管梯形连接固定增加稳定性（如下图所示），锚固深度50cm，并用角钢与圈梁内钢架加固。采用上海神威机械有限公司生产额定拉力为3吨的卷扬机，电动机功率11KW，钢丝绳直径20mm，卷筒直径325mm，卷筒容绳量25m，钢丝绳额定速度9m/min，整机重量400kg。动力采用河南省长葛市嘉瑞电机厂生产的Y112M-4型电动机。操作平台底部采用I45B工字钢搭设，工字钢间距0.792m，上部错

4、口铺设400*12*5cm的木板作为人工操作平台。三、架子管等稳定性验算挂钩每次运输1根混凝土管材，每根内径100cm，长度300cm，壁厚10cm，混凝土密度2.5T/m3；挂钩由4根12.8mΦ20mm钢筋制成；每次运输挂钩和架子管总重为：F=（π×1×0.1×3×2.5）×1000×10=23561.94N根据三脚架倾斜度约为65°。垂直运输时挂钩对单根架子管的垂直压力F垂=F/4×cos55°=23561.94÷2×0.574=2489.42N挂钩与滑轮之间采用黄油做润滑剂，钢材与钢材之间有润滑时滑动摩擦系数为0.05～0.1，挂钩与架子管

5、之间是圆弧面接触，接触面较小，本次计算滑动摩擦系数取0.07。滑动摩擦力：F′=0.07×23561.94=1649.33N。1、抗弯强度和挠度验算架子管采用壁厚8mm、外径100mm的架子管，抗剪强度满足要求，仅对其进行弯矩和挠度进行验算。①抗弯强度验算弯矩验算按照三等跨连续梁进行计算，跨间距即钢筋支撑间距l=1.0m。动荷载系数取1.4，净荷载系数取1.2；当荷载位于跨中时弯矩和挠度最大架子管自重均布净荷载：q=3.33×10=33.3N·m最大弯矩M=0.08×1.2×q×l2+0.2×1.4×F垂×l=0.08×1.2×33.3×1×1+0

6、.2×1.4×6762.28×1=1914.12N·m抗弯强度架子管截面抵抗矩W=4493mm3σ=M/W=1914.12×1000÷4493=426.02N/㎜2＜505N/㎜2=f满足要求②挠度验算挠度计算按照二等跨连续梁偏安全容许长细比取150钢材弹性模量E=206KN/㎜2架子管惯性矩I=10.78㎝4ν=0.521×q×l4÷（100×E×I）+1.497×F垂×l3÷（100×E×I）=0.712mm＜1000/150=6.67㎜满足要求2、架子管水平弯矩和挠度验算①最大弯矩M=0.08×1.2×q×l2+0.2×1.4×F×l=0.0

7、8×1.2×33.3×1×1+0.2×1.4×1840.88×1=518.64N·m②抗弯强度架子管截面抵抗矩W=4493mm3σ=M/W=518.64×1000÷4493=115.43N/㎜2＜505N/㎜2=f满足要求②挠度验算挠度计算按照二等跨连续梁偏安全容许长细比取150钢材弹性模量E=206KN/㎜2架子管惯性矩I=10.78㎝4ν=0.521×q×l4÷（100×E×I）+1.497×F×l3÷（100×E×I）=1.241mm＜1000/150=6.67㎜满足要求3、平台水平段稳定性验算①对稳定性公式适用范围进行验算柔度λ=μh/i=

8、1.5×700÷5.5=190.9小于钢结构支撑容许长细比[λ]=200满足公式要求②稳定性验算由λ=190.9查得ψ=0