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1、目 录第一节 编制依据1第二节 工程概况1第三节 电动葫芦井字架设计13.1电动葫芦井字架的主要结构及工作原理13.1.1电动葫芦井字架提升系统的配置与结构13.1.2电动葫芦井字架提升系统的工作原理23.2电动葫芦井字架提升能力的验算23.3电动葫芦井字架结构检算33.3.1行走轨道梁验算33.3.2横梁验算73.3.3立柱验算103.3.4柱间支撑验算113.3.5立柱与横梁连接验算123.3.6行走轨道梁（吊车梁）连接验算123.4电动葫芦井字架基础承重能力验算153.5 基础结构形式18第四节 施工总体安排194.1管理人员组织194.2劳动力及机械设备投入计划204.3施工进度计划2
2、1第五节 电动葫芦井字架的加工与安装215.1电动葫芦井字架的加工215.2电动葫芦井字架构件的运输245.3安装准备245.4电动葫芦井字架的安装流程及工艺255.5提升电动葫芦的安装与调试30第六节 电动葫芦井字架提升系统加工安装及操作使用的安全要求326.1加工安装时的安全要求326.2电动葫芦井字架提升系统操作使用的安全要求36第七节 电动葫芦井字架的使用与管理377.1安装后使用前的验收规定377.2使用过程中的规定387.3使用中维修保养规定39第八节 防雷施工保护措施39附图1 电动葫芦井字架平面布置图附图2 电动葫芦井字架立面图附图3 预留出土口位置及电动葫芦井字架基础图陈屋站
3、寮厦站区间1#竖井电动葫芦井字架设计、制造改造、安装方案第一节 编制依据东莞城市快速轨道交通R2线2310标陈屋站竂厦站区间1#竖井结构布置图纸及相关设计文件钢结构设计规范GB5007-2003龙门架及井架物料提升机安全技术规范 JGJ88-2010建筑地基基础设计规范 GB500072002轻小型起重设备型式试验细则TSG Q7012-2008钢丝绳电动葫芦 第2部分 试验方法GB/T9008.2-2004建筑施工手册 第四版 第二节 工程概况陈屋站寮厦站矿山法区间为东莞市快速轨道交通R2线工程2310标的一子单位工程，区间北起陈屋站、南至寮厦站，区间里程为YDK25+316.978YDK2
4、7+463.404，单线长度2146.426m，区间隧道基本沿莞太路敷设，采用矿山法施工，施工竖井两座， 1#施工竖井中心里程YDK25+910。第三节 电动葫芦井字架设计3.1电动葫芦井字架的主要结构及工作原理3.1.1电动葫芦井字架提升系统的配置与结构1、电动葫芦井字架采用提升设备为：南京禄口环球牌10t双胞胎电动葫芦2套。2、规格，8.1m24m 标准跨：5m/跨吊斗规格: 1.65m1.65m1.5m 电机功率: 18 kw 提升速度: 20 m/min 额定起重量:10 t 提升起重量: 6.53 t （1.65*1.65*1.5*1.6/m3,松散土石方比重取1.6t/m3）3、立
5、柱为32510mm ，立柱间支撑：斜拉剪刀撑为槽钢18A，柱顶水平撑为30*39H钢。横梁为56A双(单)拼工字钢，轨道行走梁为45A工字钢；预埋及连接钢板采用=20mm钢板；井架顶棚采用C型钢12040225及角钢L50*5做成骨架，屋面板采用彩钢瓦。结构的连接主要为高强螺栓连接及直角焊缝连接：立柱与横梁采用每个节点6根22高强螺栓连接，主要起稳固横梁作用；横梁与行车轨道梁连接的每个节点采用焊接及4根30高强抗拉螺栓连接，此连接主要起传递荷载作用。4、1号竖井设置电动葫芦井字架1个，电动葫芦井字架布置图见附图1、2（电动葫芦井字架布置平面、立面图），井架地面以上提升高度为9.5m。3.1.2
6、电动葫芦井字架提升系统的工作原理电动葫芦井字架是由立柱、轨道梁、横梁、电动葫芦、电气系统等部分组成，电动葫芦井字架最大起重质量32吨。立柱是电动葫芦井字架主要的承重构件，是用325、=10mm的无缝钢管制作而成，电动葫芦井字架共有11个立柱，立柱的间距分别为5.0m、4.5m、10.0m（出土口位置）；立柱间通过18A工字钢剪刀撑形式连接，立柱顶部用39H钢水平连接立柱，起到立柱之间水平支撑的作用，剪刀撑形式的槽钢和水平支撑起到加强立柱整体稳定性作用，出土口上方柱间支撑兼起支撑横梁作用；立柱上部为横梁（56a双拼工字钢），是提升重物主要的受力部件，在其下部垂直方向2条纵梁（轨道行走梁）通过螺栓
7、与其连接，纵梁起到了“行走跑道”的作用，实现了电动葫芦的纵向移动， 2台电葫芦最大起重量均为10吨，有2套操作系统实现其纵向移动和上下提升。3.2电动葫芦井字架提升能力的验算电动葫芦每循环所需时间： 1号井深38.497m；加料斗提升高度3m及料斗本身高度1.5m，以1号井为标准验算，1号井垂直提升距离为42.997m，提升速度为20mmin，则单程提升时间为t1=2.15min；电动葫芦横移平均距离15m，考虑操作转换，横移时间为t2=3.0 min；料斗摘钩、挂钩、卸碴时间t3=3 min；则每一个出碴循环需时间t=2t1+ t2+ t3=10.3min；料斗容积为4.08m3(1.65m
8、1.65m1.5m)，则1#竖井日平均出碴能力为:Qp=nTVms=6124.080.852=499.39m3QP日平均出碴能力，m3n1小时的提升次数，6010.3=5.82次/小时，取6次T1天的工作时间，取12小时V1个料斗的容量，取4.32m3m料斗装满系数，取0.85s提升设备数量，2台电动葫芦以施工进展现状及工期要求推算，每个工作面需每天平均进尺1.73m才可满足工期要求。按左右线每个掌子面每天进尺1.8m(54m/月)计算一天的产碴量为：Qmax=39.61.841.3=370.66m3其中：39.6掌子面断面面积；1.3最大松散系数；QpQmax，可以满足出碴需要。隧道内的大部
9、分进料任务也由提升设备完成，其它材料安排在出碴间隙（每天除出碴占用的12小时以外）进行，除去检修保养用时2小时，仍累计有10小时的进料时间。所以提升设备能解决垂直运输问题。3.3电动葫芦井字架结构检算3.3.1行走轨道梁验算轨道梁采用I45a工字钢，材质为Q235B,其截面特性为：Ix=65576cm4,Wx=2342cm3,轨道梁最大跨度为L=5m， 电动葫芦自重约1吨，最大起重量为17吨。以电动葫芦行至轨道梁第一跨跨中位置（最不利位置）计算，计算模型可选为5跨连续简支梁。 内力计算荷载组合：轨道梁自重105.316kg/m，静荷载系数取1.2，P1=1.2*105.316kg/m*9.8N
10、/kg=1.239KN/m；电葫芦荷载考虑1.1的动力系数，动荷载系数取1.4，F1=1.4*(1.1*17t*9.8KN/t)=256.563KN以同济启明星结构计算软件etoolV2.0计算出的结果输出如下图3-1：F1mm55m5mmm55m5m55m5mmm55m4.5m5m4.5m5m图3-1 计算输出结果各位置的变形、弯矩、剪力输出如下：最大变形(+)3.6mm x=2.5m最大变形(-)-1.2mm x=7m最大弯矩(+)132.2kN.m x=5m最大弯矩(-)-258.5kN.mx=2.5m最大剪力(+)157.8kN x=5m最大剪力(-)-104.9kNx=0m 抗弯强度
11、计算。Mx/（rxWx）fMx、同一截面处绕X轴和Y轴的弯矩（对工字钢界面，X轴为强轴）Wx 对X轴的净截面模量rx-截面塑性发展系数，根据现行钢结构设计规范4.1.1条的规定取值1.05f-钢材的抗弯强度设计值258.5KN.m/(1.05*2342cm3)=105.119 f=215 N/mm2强度满足要求。 刚度计算在电动葫芦行至各跨中部位计算对比知：行走至第一跨跨中时产生的变形最大，最大变形(+)3.6mm，x=2.5m（第一跨跨中位置）。电动葫芦轨道梁挠度允许值为L/400=5000/500=10mm,因此挠度满足要求，即轨道梁刚度满足要求。抗剪强度计算=VS/(Itw) fvV-计
12、算截面沿腹板平面作用的剪力S-计算剪应力处以上毛截面对中和轴的面积矩I-毛截面惯性矩tw-腹板厚度157.8KN*2342cm3/(65576cm4*12.5mm)=45.08 N/mm2fV=125 N/mm2稳定性计算Mx/（hWx）fMx-绕强轴作用的最大弯矩Wx-按受压纤维确定的梁毛截面模量h-梁的整体稳定性系数，按现行钢结构设计规范附录B查取值1.62，并根据公式B.1-2计算得0.896258.5KN.m/(0.896*2342 cm3)=123.2 N/mm2f=215 N/mm2整体稳定性满足要求。局部稳定性判断依照现行钢结构设计规范4.3.1条ho/tw=(560-12.8*
13、2)/12.5=42.75 80235/fy ho-为腹板的计算高度； fy-钢材的屈服强度，取值215 N/mm2由上判断可不用计算腹板稳定性。应按4.3.2条图例， 4.3.6条说明在上翼缘集中受力处配置支承加劲肋。即在横梁与吊车梁连接部位上翼缘板处（不影响电动葫芦运行），腹板两侧设置三角形横向加劲肋，外伸宽度bs ho/30+40=57.8mm,钢板厚度10mm，间距取最小间距0.5ho=26.7cm。集中受力处腹板两侧靠上翼缘板处对称各设置4块。轨道梁抗疲劳验算。轨道梁直接承受动力荷载，当应力变化次数大于5*104时，需验算疲劳强度。参见钢结构设计规范6.2.1-1 -对焊接部位的应力
14、幅=max-min=101.909 N/mm2max、min每次应力循环中的最大拉应力和最小拉应力max =105.119 N/mm2空载时，仅电动葫芦与轨道梁自重，取荷载系数后建模计算得Mmin=7.9KN.mmin=7.9KN.m/(1.05*2342cm3) =3.21N/mm2 -常幅疲劳的容许应力幅=（C/n）1/n-应力循环次数C、-参数，依照钢结构设计规范附录E和表6.2.1采用。=（C/n）1/以表6.2.3-2查询，以使用次数推算，假定应力循环次数达到2*106，得= 176 N/mm2=101.909N/mm2= 176N/mm2轨道梁抗疲劳强度满足要求。3.3.2横梁验算横梁采用双拼56a工字钢，跨度为8.1m，吊挂2个电动葫芦，间距为2.7m、2.7m、 2.7m.现检算其强度和稳定性。以两台电动葫芦同时行走至同一横梁下,且起吊重量达到额定重量（起重16吨，电动葫芦自重1吨）的最不利状况(简图如下)计算，横梁两端置于立柱上，与立柱连接的螺栓主要起稳固横梁的作用。内力计算：轨道梁行走至第二跨横梁下的内力计算：图3-2 内力图最大弯矩(+)2.7kN.m x=5m最大弯矩(-)-2.3kN.mx=2m最大剪
