(完整版)盾構(gòu)機(jī)吊裝計(jì)算書(shū).docx

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 6240mm 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=mK1+q =1201.1+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

2、 鋼絲繩選擇與校核圖 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： 637-65.0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/(4sina) =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

3、卸扣連接盾構(gòu)機(jī)前盾、 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 Q4式中 K1：動(dòng)載系數(shù)，取 K1=1.1， Q：前盾的重量。則H=K1Q4=1.11204=33T40 1.1=44t ，滿足吊裝要求。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

4、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：G1202=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

5、，起吊時(shí)履帶墊 4 塊走道板（尺寸 6m2.5m，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21.19.6= 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 462.5=60m2；端頭硬化層又將重力傳遞至端頭地層。圖 3.5.2.1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

6、式計(jì)算。RMAX=a (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（ 260+120 ） 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和增加受力面積，鋪設(shè)3cm厚的鋼板， 鋼板尺寸為 12m 9mS=12 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 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

7、基承載力為：53.101 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132.753 KPa 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 =35。根據(jù)太沙基極限承載力公式：Pu=0.5N b+Nc c+Nqd地基土的重度，KN/m3 ；b基礎(chǔ)的寬度，m；c地基土的粘聚力，KN/ m3 ；d基礎(chǔ)的埋深，m。N

8、、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 所示：太沙基地基承載力系數(shù)N、 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)（度）NNcNq（度）NNcNq005.71.00226.5020.29.1720.236.51.22248.623.411.440.397.01.482611.527.014.260.637.71.81285.031.617.880.868.52.20302037.022.4101.209.52.68322844.428.7121.6610.93.32343652.836.6142.2012.04.0

9、0365063.647.2163.0013.04.91389077.061.2183.9015.56.044013094.880.5205.0017.67.4245326172.0173.0查巖土工程勘察報(bào)告列表，砂卵石土的重度20.5KN/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) N=36、Nc=52.8、Nq=36.6。代入公式Pu=0.5 36 20.5 2.5+52.8 0+36.6 20.5 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

10、.042Kpa132.75Kpa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)算圖 3.5.3主動(dòng)土壓力示意圖吊機(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)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 =（ H+ q） Ka - 2cKa ，其中 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

11、工程勘察報(bào)告列表， 砂卵石土的重度 = 20.5KN/m 3,粘聚力 c=0Kpa。土壓力系數(shù) Ka=tan2（45-/2）=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=（20.54+7.6） 0.27=27.192Kpa。Pamin=7.6 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=2.052 4+0.5（ 27.192-2.052） 4=58.488kNEa 的作用點(diǎn)距墻角為C：C=2.05242.7+0.5（ 27.192-2.052） 4 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

12、為0.3m，已知擋土墻總重量為2505kg+2400 99.83kg=242097kg，其重力的反作用力產(chǎn)生的力矩大小為M 1=242097100.3=726.291kNm。土壓力產(chǎn)生的力矩為M2=EaC=58.488 1.93=112.8818kNm抗傾覆系數(shù) K=M1/M 2=726.291/112.8818=6.41.6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)刀圖 3.6.2吊耳（1）吊耳抗拉抗剪強(qiáng)度計(jì)算吊耳

13、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， Q345 厚鋼板的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為305N / mm2 ，抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為180N / mm2 ：各參數(shù)計(jì)算公式為：F / SaF / Sb式中： -吊耳上正應(yīng)力（最大正應(yīng)力） -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：（ 1） Sa(22090)60mm27800mm2 （ Sa 為圖 3.6.2 中 A-A 的截面積）F / Sa3.25105 N / 7800mm241.67 N / mm2（ 2） Sb(11045)60mm23900mm2 （ Sb 為圖 3.6.2 中 B-B的截面積）F / Sb3.2510 5 N / 3900 mm283.33 N / mm2計(jì)算結(jié)果遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)，因此，