盾構(gòu)機(jī)吊裝計(jì)算書(shū)

1、附件6:計(jì)算書(shū)1.單件最重設(shè)備起吊計(jì)算（1）單件設(shè)備最大重量：m=120t 。（2）幾何尺寸：6240mm x 6240mm x 3365mm。（3）單件最重設(shè)備吊裝驗(yàn)算圖1中盾吊裝示意圖工況：主臂（L） =30m；作業(yè)半徑（R） =10m額定起重量Q=138t（參見(jiàn)性能參數(shù)表）計(jì)算：G=mX K1+q=120X 1.1+2.5=134.5t式中：m=單件最大質(zhì)量；K1=動(dòng)載系數(shù)，取1.1倍；q=吊索具質(zhì)量，吊鉤2t+索具0.5t;額定 起重量 Q=138t>G=134.5t （最大）故：能滿足安全吊裝載荷要求。為此選擇XGC260履帶式起重機(jī)能滿足盾構(gòu)機(jī)部件吊裝要求。2鋼絲繩選擇與校核

2、圖2鋼絲繩受拉圖主吊索具配備：（以質(zhì)量最大120t為例）主吊鋼絲繩規(guī)格：6X 37-65.0盾構(gòu)機(jī)最大重量為 120t,吊具重量為2.5t.總負(fù)載 Q=120t+2.5t=122.5t主吊鋼絲繩受力 P: P=QK/（4X sina）=34.57ta=77° （鋼絲繩水平夾角），K-動(dòng)載系數(shù)1.1鋼絲繩單根實(shí)際破斷力 S=331t鋼絲繩安全系數(shù)=331/34.57=9.575 ，大于吊裝規(guī)范要求的 8倍安全系數(shù)，滿足吊裝安全要求。 （詳見(jiàn)起重機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范 （GB/T3811-2008）符合施工要求）。3.吊扣的選擇與校核此次吊裝盾構(gòu)機(jī)，選用了 6個(gè)55T的“？”型美式卸扣連接盾構(gòu)機(jī)前盾

3、、中盾的起吊吊耳與起吊鋼絲繩，設(shè)每個(gè)卸扣所承受的負(fù)荷為H',則H' =K1 Q-4式中 K1:動(dòng)載系數(shù)，取 K1=1.1, Q:前盾的重量。貝U H' =K 1Q + 4=1.1X 120 + 4=33T<55T 因此所選用的6個(gè)該型號(hào)“？”型美式卸扣工作能力是足夠的，可以使用。吊裝器具選擇如下：（1）美式弓型2.5寸55t卸扣6只。（2）6X37+1-d65鋼絲繩4根，2根用于主鉤吊裝，兩根用于輔助翻身。 規(guī)格為22X10m、 22X12m、25X14m的鋼絲繩數(shù)根。安全負(fù)荷為55t,滿足施工要求。4最大尺寸吊裝驗(yàn)算由于拼裝機(jī)、拖車(chē)、連接橋尺寸大，以它們連接橋最

4、大尺寸為12.558m （按13m考慮）計(jì)算其安全吊裝情況。實(shí)際情況為XGC260履帶式起重機(jī)吊裝中心至履帶前端：3m；吊裝構(gòu)件至盾構(gòu)井邊不小于1m；以最大尺寸（連接橋最最大尺寸按13m考慮，吊裝時(shí)調(diào)整角度，使其水平投影長(zhǎng)度為9m） 9+2= 4.5m。則實(shí)際需要最大吊裝距離L= 3+ 4.5+1 = 8.5m。充分考慮不同場(chǎng)地的情況，確定 XGC260履帶式起重機(jī)吊裝半徑取16m ,起重吊裝最大質(zhì)量（2號(hào)臺(tái)車(chē)）為 40t ,在工況：Q= 138T ;額定起主臂（L） = 30m ,作業(yè)半徑（R） = 10m條件下，起重機(jī)額定起重量為 重量 Q=138t>40 X 1.1=44t ,滿足

5、吊裝要求。5盾構(gòu)機(jī)結(jié)構(gòu)件吊裝翻身盾構(gòu)機(jī)結(jié)構(gòu)件翻身采用一臺(tái)XGC260履帶起重機(jī)和一臺(tái)QY130K汽車(chē)吊雙機(jī)抬吊完成，XGC260掛上吊繩用卡環(huán)與前盾體上四個(gè)吊耳連接，QY130K掛上吊繩用卡環(huán)與盾構(gòu)機(jī)翻身吊耳連接，鋼絲繩與吊耳連接牢固后，兩臺(tái)吊車(chē)同時(shí)起吊試吊裝，脫離地面 300mm后，檢查鋼絲繩及連接部件無(wú)問(wèn)題后，繼續(xù)起吊至距離地面1m的位置停止起吊，QY130K汽車(chē)吊保持此吊裝高度不變，XGC260履帶起重機(jī)繼續(xù)提升，直至盾體處于垂直位置時(shí)，XGC260為受力最大狀態(tài)，完成盾構(gòu)翻身工作。如圖所示：根據(jù)QY130K起重機(jī)作業(yè)性能表，可知：在QY130K汽車(chē)吊主臂L=17.4m,吊車(chē)半徑3m、吊

6、耳距離1m、安全距離1m,則作業(yè)半徑 為R=5米。R=5米工況條件下，查性能參數(shù)表起重機(jī)額定起重量 Q=78t; QY130K汽車(chē)吊最大實(shí)際 起重量為：G= 120+2=60t則：負(fù)荷率為 75%<80%,滿足吊裝要求。6基礎(chǔ)承載力計(jì)算（1）承載力分析模型XGC260履帶吊自重約260噸，單邊履帶寬度1.1m,長(zhǎng)度9.6m,兩條履帶外緣相距 7.6m, 起吊時(shí)履帶墊4塊走道板（尺寸6mx 2.5m,厚度20mm ,單重重約5噸）。履帶吊通過(guò)兩履帶將 重力傳遞至鋼板，受力面積為履帶面積2X 1.1 X 9.6=21.12m2 ;鋼板又將重力傳遞至端頭硬化層，受力面積為鋼板面積 4X6X 2

7、.5=60m2 ;端頭硬化層又將重力傳遞至端頭地層。 履帶吊站位示意圖（2）地基承載力計(jì)算：地基承載力按地基承載計(jì)算（以主吊起吊重量120t最大重量為例），吊車(chē)自重為260t（含配重），地基承載力按最大起重量120t時(shí)計(jì)算，若起吊120t重物地基承載力滿足要求，則其余均滿足。履帶吊的兩條履帶板均勻受力，再在地面鋪設(shè)鋼板，反力最大值可按下列公式計(jì)算。RMAX=a x （P+Q）其中P吊車(chē)自重， Q為起重量，a為動(dòng)載系數(shù)，按 a=1.1計(jì)算，得RMAX=1.1 X （ 260+120 ） X 9.8N/Kg=4096.4KN吊車(chē)承力面積（兩條履帶板長(zhǎng)為8.5米、寬1.22米）為防止履帶破壞地面硬化

8、和增加受力面積，鋪設(shè)3cm厚的鋼板，鋼板尺寸為12m X9mS=12X 9=108m2吊車(chē)起吊對(duì)場(chǎng)地的均布荷載為：P=RMAX/S=4096.4KN/108m2=37.93kPa吊車(chē)起吊對(duì)場(chǎng)地荷載取均布載荷1.4倍：35.01 x 1.4=53.101kPa所以，單位面積的地基承載需求為53.101kpa,考慮安全系數(shù)2.5,則最大地基承載力為：53.101 X 2.5=132.753kPa吊裝過(guò)程中計(jì)算硬化路面的承載力，只要大于132.753KPa即可滿足要求。設(shè)計(jì)地面硬化厚度為35cm厚C35鋼筋混凝土地面，把履帶吊所壓的地面面積理想為條形基礎(chǔ)，條形基礎(chǔ)寬 2.5m ,長(zhǎng)度15m ,埋置深

9、度 0.35m ,通過(guò)本標(biāo)段巖土工程勘察 報(bào)告得知地基主要為卵石土土質(zhì)，查巖土工程勘察報(bào)告列表，砂卵石土的重度20.5KN/m3,粘聚力c=0Kpa,內(nèi)摩擦角 4=35。根據(jù)太沙基極限承載力公式：Pu=0.5N 丫 X 丫 x b+NcX c+NqX 丫 XdL地基土的重度，KN/m3 ;b一基礎(chǔ)的寬度，m ;KN/m3 ;c地基土的粘聚力，d基礎(chǔ)的埋深，m。Ny、Nc、Nq地基承載力系數(shù)，是內(nèi)摩擦角的函數(shù)，可以通過(guò)查太沙基承載力系數(shù) 表見(jiàn)表3-1所不：太沙基地基承載力系數(shù) Ny、Nc、Nq的數(shù)值表表3-1內(nèi)摩擦角地基承載力系數(shù)內(nèi)摩擦角地基承載力系數(shù)4 （度）NcNq4 （度）NcNq005.

10、71.00226.5020.29.1720.236.51.22248.623.411.440.397.01.482611.527.014.260.637.71.81285.031.617.880.868.52.20302037.022.4101.209.52.68322844.428.7121.6610.93.32343652.836.6142.2012.04.00365063.647.2163.0013.04.91389077.061.2183.9015.56.044013094.880.5205.0017.67.4245326172.0173.0查巖土工程勘察報(bào)告列表，砂卵石土的重度20.

11、5KN/m3,粘聚力c=0Kpa,內(nèi)摩擦角。=35°。根據(jù)內(nèi)摩擦角。35° （按34°進(jìn)行查表）查表 3-1得承載力系數(shù)NIt36、Nc=52.8、Nq=36.6。 代入公式Pu=0.5 X 36X 20.5 X 2.5+52.8 X 0+36.6 X 20.5 X 0.35=1185.105Kpa取安全系數(shù)k=2.5,因此地基的承載力為：fT=Pu/k=1185.105/2.5=474.042Kpa>132.75Kpa從計(jì)算結(jié)果得知，地面硬化 35cm厚C35混凝土完全可以承受最大承載力。7.側(cè)墻抗傾覆計(jì)算吊機(jī)站位站在側(cè)墻背后，則相當(dāng)于側(cè)墻后填土表面有吊機(jī)

12、所施加的荷載。吊機(jī)產(chǎn)生的總荷載為64.1kpa,吊機(jī)寬度9.1m,簡(jiǎn)化后，等同于一個(gè)大小為7.6kpa的均布荷載，分布長(zhǎng)度為9.1m。擋墻深度為4m。受到的最大土壓力位置深度為H=4m, ()=35°按照朗金主動(dòng)土壓力計(jì)算公式可得：Pa = ( 丫 H+ q) Ka - 2cKa ,其中丫為砂卵石土重度，q為均布載荷，Ka為砂卵石土主動(dòng)土壓力系數(shù)，c為砂卵石土凝聚力。查巖土工程勘察報(bào)告列表，砂卵石土的重度丫=20.5KN/m 3,粘聚力c=0Kpa。土壓力系數(shù)Ka=tan 2(45° -壯)=0.27。計(jì)算得，側(cè)墻受到的最大土壓力與最小土壓力為Pamax= (20.5X4+

13、7.6) X 0.27=27.192Kpa。Pamin=7.6 X 0.27=2.052KPa由分布圖面積可求得主動(dòng)土壓力合力Ea及其作用點(diǎn)位置：Ea=2.052X4+0.5X ( 27.192-2.052) X 4=58.488kNEa的作用點(diǎn)距墻角為 C:C=2.052X4X2.7+0.5X ( 27.192-2.052) X 4X 1.8/58.488=1.93m。始發(fā)端頭擋土墻厚度為 0.3m,其重心距墻角的水平距離為 0.3m,已知擋土墻總重量為 2505kg+2400X 99.83kg=242097kg ,其重力的反作用力產(chǎn)生的力矩大小為Mi=242097X 10X0.3=726.

14、291kN - m。土壓力產(chǎn)生的力矩為M2=EaX C=58.488X 1.93=112.8818kN - m抗傾覆系數(shù) K=Mi/M 2=726.291/112.8818=6.4>1.6因此，擋土墻的設(shè)計(jì)符合吊裝要求，不會(huì)傾覆。8吊耳受力計(jì)算盾構(gòu)機(jī)中盾最重為 120噸，布置4個(gè)吊耳，平均每個(gè)受力30噸，刀盤(pán)重量62.3噸，布置2個(gè)吊耳，平均每個(gè)受力31.15噸。圖3.6.1盾構(gòu)機(jī)刀盤(pán)吊耳圖E：圖3.6.2吊耳圖(1)吊耳抗拉抗剪強(qiáng)度計(jì)算吊耳采用Q345普通熱軋鋼板氣割制成。 根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB500172003查知，Q34522厚鋼板的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為305N/mm ,抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為180N/mm :各參數(shù)計(jì)算公式為：F/SaF/Sb式中：(T -吊耳上正應(yīng)力(最大正應(yīng)力)T -翻轉(zhuǎn)后吊耳受剪應(yīng)力(最大剪應(yīng)力)W-吊耳上繩索應(yīng)力Sa-為吊耳所受拉應(yīng)力最大處的面積Sb為吊耳所受剪應(yīng)力最大處的面積計(jì)算結(jié)果如下：22(1) Sa (220 90) 60mm7800mm ( Sa為圖 3.6.2 中 A-A 的截面積)22(2) Sb (110