龍門吊安裝施工方案

一、工程概況

李莊-柳順地鐵區間，單線全長1200m，最大坡度26‰，最小曲線半徑400m，

在李莊南端頭井始發，在該處安裝一台60t龍門吊完成區間垂直運輸工作。

二、軌道的設計

1、縱向軌道梁：

龍門吊大車行車系統設計間距為35.0m，考慮到在使用過程中對稱均勻受力，初步將的設計跨度定為25.5m，軌道擬採用鐵軌，設計最大單輪壓力為26t，每組滑車的前後輪距為1.

8m，結合軌枕的布置，取如下計算圖求。

當荷載作用在①③處時為彎距最不利位置：

查彎距影響線圖表得：

mmax=2×l×f/2

=0.289×25.5×52t/2

=191.607t.m<[m0] =224.64t.m

最大撓度查表得：

fmax=k×（pl3/100ei）

式中：k——撓度係數取為2.716

p——為集中荷載為52t

l——為計算跨度25.5m

e——彈性模量為2.1×107t/m2

i——慣矩為7.515×105cm4

fmax=2.716×(52/123)/(100×2.1×107×0.007515)

=0.55×10-2m

=5.5mm剪力計算：

vmax=k×p

=1.34×52

=69.68t故均符合要求

2、沉降計算：

簡化計算如下：

s=△c+△k=nl0/ea+2nh/3ea+n/coa0

式中：n——豎向壓力為n=52t

e——材料彈模 e=2.1×105n/mm2

l0——架體高度l0=10.85m

h——架體支撐長h=2m

a——橫斷面積 a=20106mm2

co——地基豎向地基係數co=moh

mo為比例係數，岩石土層取mo=3000kn/m4

則co=3000×103/10.2×1.71×104

=5.13×10-2n/mm3

a0——底平面的作用面積

a0=л（d/2+h.tgψ/4）2

或a0=1/4лl12

取兩者中的小值。

ψ為土的內磨擦角取ψ=75。

l1為兩排樁間距取2.0m。

a01=л（d/2+htg4/4）2

=л×(800/2+1.71×104×tg75/4)2

=7.3×106mm2

a02=1/4лl12

=1/4×л×20002

=3.14×106mm2取ao=3.14×106mm2則：

s=nl0/ea+2nh/3ea+n/coao

=1.285+1.35+3.1

=5.735mm

但在實際使用過程中，作用在單軌道上的壓力均小於52t，故單軌道的沉降均在5mm以內，能夠滿足使用要求。

三、支架系統：

結合龍門吊吊裝拱肋，安裝過程中各分節節段採用少支架系統支承，小拱分三節吊裝，大拱分七節吊裝，吊裝時單節最大重量控制在10t以內，則小拱拱肋吊裝時，一跨共需4個支架，大拱吊裝時需要12個支架，上部拼裝萬能桿件桁架。單柱承載能力仍然為52t，支架系統在拱肋安裝荷載作用下的內力及變形，在這裡不作詳細計算，但在實際過程中，應根據其荷載的分配情況對支架的水平偏位和壓縮變形作詳細計算，便於控制拱肋的安裝精度。

四、施工工藝

1、工藝流程

施工工藝流程如圖所示。

↓↓t': 'span', 'c': '龍門吊拼裝', 'r': 'r_18'}]

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施工工藝流程圖

2、龍門吊拼裝

龍門吊拼裝時應將龍門吊的行走系統安裝上軌道，並與軌道固結，分別拼裝兩側立柱，考慮到在拼裝過程中的側向穩定性，在立柱拼裝時，應在其四角各設一根纜風。同時在龍門吊橫樑垂直投影位置，拼裝橫樑，並將左右兩片橫樑按0.8公尺的淨間距鎖定，安好天車軌道和天車，天車也應與橫樑鎖定，等立柱和橫樑均拼裝好後，在立柱頂上各設1組滑車，將橫樑提公升至立柱的固定桿處，與立柱對接。

橫樑安裝就位後，將天車、行走系統的固結、兩橫樑間的鎖定及立柱纜風解除，對龍門吊進行除錯。

在安裝大拱前需將兩台龍門吊的高度公升至同一高度，考慮到不影響其它作業點的正常運作，應選擇軌道中間適當的位置，由於拱肋安裝時是用兩台龍門吊來共同拼裝，為保證龍門吊有足夠的穩定性，可將兩台龍門吊的立柱與軌道軸線方向連成整體，並將其行走系統與軌道固結，首先在兩龍門吊立柱各設一道橫樑，用龍門吊起吊至與立柱對接，在拼裝時必需採取措施保證立柱的側向穩定，將天車與橫樑鎖定，並將兩橫樑鎖定，在立柱頂上各設四組滑車將橫樑懸吊後，解除橫樑與立柱之間的聯結，將橫樑提公升至需要的高度後，與立柱對接，再解除橫樑與天車及橫樑之間的鎖定，將其與立柱之間的聯接解除，經檢查確認上述步驟均完成後，解除龍門吊行走系統與軌道之間的固結，對龍門吊進行除錯，直到龍門吊的各項效能均達到了設計要求後，方可進行吊裝施工。

五、龍門吊應力計算

1、設計條件

①. 計算風速

最大工作風速： 6級

最大非工作風速：10級(不加錨定)

最大非工作風速：12級(加錨定)

②. 起公升載荷

q=40噸

③. 起公升速度

滿載：v=1 m/min

空載：v=2 m/min

④小車執行速度：

滿載：v=3 m/min

空載：v=6 m/min

⑤ 大車執行速度：

滿載：v=5 m/min

空載：v=10 m/min

⑥ 採用單軌雙輪支承型式。

⑦ 跨度35公尺，淨空跨度15公尺。

⑧ 起公升高度:h上=10公尺

2、輪壓及穩定性計算

(1) 載荷計算

①．起公升載荷：q=40t

②．自重載荷

小車自重g1=6.7t

龍門架自重g2=60t

大車執行機構自重 g3=10t

司機室g4=0.5t

電氣g5=1.5t

③．載荷計算

工作風壓：qⅰ=114 n/m

qⅱ=190 n/m

正面： fwⅰ=37.5x23.7kn=798.75kn

fwⅱ=37.5x11.7kn=263.25kn

（2）輪壓計算

小車位於最外端，ⅱ類風垂直於龍門吊正面吹大車, 執行機構起制動，並考慮慣性力的方向與風載方向相同。

龍門吊自重：g=g1+ g2+g3+g4+g5=6.7+60+10+2=78.7t

起公升載荷： q=40t

水平風載荷：fwⅱ=9.86t

水平風載荷對軌道面的力矩：mwⅱ=9.86 x 44.8=441.7 tm

水平慣性力:fa=(g+q) x a

78.7+40) x 0.2 x 1000

2.374 x 1000 n

2.374 t

水平慣性力對軌道面的力矩：ma = 2.374 x 15=35.61tm

總的水平力力矩m1 = ma+ mwⅱ

=38 tm

小車對中心線的力矩：m2=（6.7+40）x13.5=630.45tm

最大腿壓pmax=0.25 (g+q) + m1/2l + mq/2k

0.25 118.7 + 38/54 + 747.2/84

30最大工作輪壓：rmax= pmax/4 =7.5t

(3) 穩定性計算

工況1：無風、靜載，由於起公升載荷在傾覆邊內側, 故滿足 ∑m>≧0

工況2：有風、動載，∑m=0.95 (78.7+40) 27-630.45

2414. 2>0

工況3：突然解除安裝或吊具脫落，按規範不需驗算

為防止龍門吊傾覆或移動，龍門吊設定風纜。

六起公升機構設計計算

（一）設計引數

1．起重量： q=40t

2．起公升速度： v吊=1m/s

v空=2m/s

3．鋼絲繩倍率: q=4

（二）鋼絲繩計算

**ax=q/(qaη)

q=40t=4000kg

q—倍率， q=4

a— 捲入捲筒根數 a=2

η=0.97

**ax=q/(qaη)=40000/(240.97)=5.1510kg

選擇 6w(19)-20-185-ⅰ-光

sp=φ∑s=0.8530.25=25.70t> n **ax=5 5.15=25.75t

(三) 電動機的選擇及校核

kw選擇變速調速電機 ytsz180l-8

額定功率： 9kw

額定轉矩： 140.1nm

額定轉速： 735r/min

轉動慣量： 0.285kgm2

重量： 250kg

過載係數λ：2.8

過載校核:

pn=11kw>5.9kw 滿足要求。

七小車機構設計計算

（一）確定車輪直徑

小車採用2輪布置，輪距2.5m。

小車自重引起的輪壓rt

rt=1.3×(6.7×10000) ÷4×1.1=22000n

起公升載荷引起的輪壓

rt=1.1×(40×10000) ÷4=110000n

最大輪壓： rmax=7.5×103

最小輪壓： rmin=2.5×103

車輪的等效疲勞計算載荷

rc=(2 rmax+ rmin)÷3=4.12×103

採用圓柱車輪和鐵路軌道，初選車輪直徑φ400，鐵路軌道p43，車輪材料為45號鋼，踏面硬度hb=300—380,硬度層為15mm,p43軌道是凸形，曲率半徑r=300mm.

車輪的許用輪壓為：

c1----車輪轉速係數，車輪的轉數

c2----執行機構工作級別係數，1

龍門吊安裝施工方案

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龍門吊安裝拆除施工方案

龍門吊安裝安全施工方案

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