隧道竖井井架加工安装及拆除方案

1目录一、编制依据............................................................................................................................2二、工程概况............................................................................................................................2三、井架设计............................................................................................................................21.井架主要结构及工作原理....................................................................................................22.井架提升能力验算................................................................................................................43.井架纵梁结构验算................................................................................................................44.横梁验算................................................................................................................................55.立柱验算................................................................................................................................66.柱间支撑验算........................................................................................................................77.顶板验算.................................................................................................错误!未定义书签。四、井架安装............................................................................................................................81.施工工艺流程........................................................................................................................8五、井架拆除..........................................................................................................................151、井架拆除安全领导小组...................................................................................................152、井架拆除顺序...................................................................................................................153、安全保证措施......................................................................................................................152隧道井架施工方案一、编制依据1、设计文件、设计施工图2、《建筑施工计算手册》3、《钢结构设计规范》4、《起重机设计规范》5、《起重机械安全规程》6、《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2012二、工程概况该场地属剥蚀丘陵及丘间谷底地貌，地形略有起伏，标高在18.30~23.50m之间变化。隧道主要穿越素填土、粉质粘性土、全风化混合片麻岩。根据现场实际情况，考虑施工进度等因素，该竖井起吊设备采用井架施工，井架基础均位于GDK33+650围护桩上。三、井架设计1.井架主要结构及工作原理（1）井架尺寸：根据GDK33+650施工竖井尺寸10.8m×7.8m，该井架总体尺寸16.5m×11.6m（具体如下图），其中纵梁最大跨度为5.5m。3井架尺寸平面图井架材料表序号项目品名规格型号单位数量重量（kg）备注1立柱圆管325*12根87039高9.5m2横梁56a工字钢双拼56*16.6根810176长12m3行走轨道梁50b工字钢50*14根2393919.5m4水平支撑纵梁H型钢HM400*300根2203916.5m5横梁斜撑28a工字钢28*12.2根812153.5m6柱间斜撑20槽钢20#根2448277顶棚1C型钢120*50*20*2根1421808顶棚梁角钢桁架榀59预埋及柱底钢板钢板700*700*16块16984.70410纵梁及横梁连接板钢板550*500*16块16552.6411纵梁及横梁连接板钢板500*400*16块4100.4812柱顶连接板钢板500*400*16块16401.9213轨道梁连接板钢板550*400*30块16828.9614斜撑梁连接板钢板500*500*14块36989.115预埋高强螺栓高强螺栓Φ32、长1m根80505.616行走轨道梁加固钢板6mm钢板封箱平米15706.517电动葫芦10t双胞胎套4400018合计40484.9044（2）电动葫芦井架采用提升设备为：10t双胞胎电动葫芦4套，电机功率为18kw，提升速度为14m/min，单个电动葫芦起吊重量为10t，料斗规格为1.5m×1.5m×1.5m。2.井架提升能力验算电动葫芦提升能力验算料斗规格：1.5m×1.5m×1.5m料斗装渣后提升重量：G=1.5×1.5×1.5×1.9+1.5=7.2t10t（符合要求）3.井架纵梁结构验算轨道梁采用50b工字钢，材质Q235B，Ix=21720cm4,Wx=1090cm³,轨道梁最大跨度为5.5米，电动葫芦自重约1吨，最大起重量10吨，以电动葫芦走至第三跨中间位置（最不利位置）计算。（1）荷载组合：最大起吊重量为10t，电动葫芦自重为1t。F=11t2.752.75电动葫芦荷载考虑1.1的动力系数，动荷载系数取1.4,F=1.4×（1.1×11×9.8）=166.01KN最大弯矩Mmax=1/8×F×L=114.13KN.mσ=Mmax/Wx=114.13/1.09=104.706N/mm2【σ】=145N/mm2,强度满足要求。（2）挠度计算:最大挠度fmax=FL3/192EI,其中E（弹性模量）=2.1×105N/mm2,I=21720cm4，则fmax=166010×55003/（192×2.1×105×2.17×108）=3.16mm。电动葫芦吊车梁挠度允许值为L/400=5500/400=13.75mm5（3）稳定性计算MX/(ØhMX)≤fØh-梁的整体稳定系数，按现行的钢结构设计规范查取值0.896，114.13KN.m/(0.896*1090cm³)=116.86N/mm²＜f=215N/mm²,满足要求。因此挠度满足要求，即吊车梁刚度满足要求。经验算吊车梁采用I40a工字钢满足设计要求。4.横梁验算横梁采用双拼56a工字钢，材质为Q235B，其截面特性：Ix=65590cm4,Wx=2342cm³，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11T（最不利状况）：（1）内力计算荷载组合：最大起吊重量为10t，电动葫芦自重为1t。F=11tF=11t2,66,42,6电动葫芦荷载考虑1.1的动力系数，动荷载系数取1.4,F1=F2=1.4×(1.1×11×9.8)=166.01KN最大弯矩Mmax=Fa2/l其中L=11.6m,a取2.6m则Mmax=166.01/2×2.62/11.6=48.37KN.mσ=Mmax/Wx=48370/2342=20.65N/mm2【σ】=145N/mm2,强度满足要求。（2）挠度计算:最大挠度fmax=FLa2/24EI*(3-4a/L),其中E（弹性模量）=2.1*105N/mm2,I=65590cm4，则fmax=166010/2×26002×11600/(24×2.1×105×6.559×108)×(3-4×2600/11600)=4.14mm横梁梁挠度允许值为L/600=11600/600=19.3mm,因此挠度满足要求，即横梁刚度满足要求。经验算横梁采用I56a工字钢满足要求。6（3）稳定性计算依据《钢结构设计规范》h/bo=560/166=3.376,L1/bo=11600/166=69.8895(235/fy)=103.83故可不计算整体稳定性。5.立柱验算井架柱高度为9.5m，采用Φ325×12钢管，其截面特性为：Ix=14471.449Cm4,ix=11.074Cm,Wt=1781.101Cm3,A=117.998Cm2。（1）荷载组合（考虑最不利荷载）a.电动葫芦运行至第二跨横梁下，单柱荷载最大，考虑荷载系数后，横梁往单根立柱传递的竖向荷载为36KN。b.由横梁传递给立柱的竖向荷载为166.01KNc.风荷载的竖直分力：查建筑结构荷载规范，对东莞地区B类风荷载标准值取值0.45kpa，顶棚1:2.3横坡，对水平方向投影系数0.422；取荷载系数1.4，单柱上方井架顶棚尺寸在垂直面上的投影21.6m2。d.井架顶棚静止荷载：2.183/8×9.8=2.67KN，荷载系数为1.2。e.电动葫芦制动荷载：0.1G=0.1×11×2×9.8=21.56KN（2）立柱强度验算。根据钢结构设计规范公式5.2.1得：（36000+166010+1.2×2670）/117998+（1.4×21560/10×9500）/（1.15×756.09×103）+[1.4×(0.045×0.422×216000)×9500]/(1.15×756090)=97.46N/mm2f=215N/mm2强度满足要求（3）刚度验算λx=λy=l/ix=950/11.074=85.786N/mm2【λ】=150N/mm2刚度满足要求（4）弯矩作用内的稳定性：根据压弯构件最大强度准则：N/ΦxA+βmxMx/ΨxWx(1-0.8N/Nex)≤f=215N/㎟式中：N=36+166.01+1.2×2.67=205.214KNΦx为弯矩作用平面内轴心受压构件的稳定系数，查表可得Φx=0.938，7Ψx：截面塑性发展系数，取Ψx=1.05，Mx：截面范围内最大弯矩值，Mx=90000N*0.04*10.2m=36720N*