車站及區(qū)間土石方垂直提升技術

1、車站及區(qū)間土石方垂直提升技術1前言1.1 土石力*垂直提升技術簡述隨著我國社會主義經(jīng)濟建設的迅猛發(fā)展與綜合國力的增強，城市的規(guī)模不斷擴大，機動車輛呈逐年增漲的趨勢，交通狀況不斷惡化。為了改善交通環(huán)境，采取了各種措施，如最近幾年在北京、上海、廣州、深圳等城市便興建了大量的地下鐵道。由于在城市中修建地下鐵道，受到地妞建筑物、道路、城市交通、水文地質(zhì)、環(huán)境保護、施工機具以及資金條件等因素的影響較大，因此各自所采用的施工方法也不盡相同。施工方法的選擇應根據(jù)工程的性質(zhì)、規(guī)模、地質(zhì)和水文條件、以及地面和地下障礙物、施工設備、環(huán)保和工期要求等因素，經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定。土石方垂直提升作為出碴運輸?shù)闹饕夹g手

2、段，也是城市地鐵深基坑開挖出碴的常見方法。能否高效、優(yōu)質(zhì)、安全的完成施工任務是這一技術在施工中運用的關鍵。1.2垂直提升技術原理地面的門式起重機的碴斗用鋼絲繩下吊至幵挖面，利用挖掘機及其他裝運設備將碴斗裝滿后利用鋼絲繩垂直提升至地血或移動式挖掘機利用自身的機械臂將土石裝滿碴斗后垂直提升至地面。1.3工藝特點垂直提升連續(xù)運輸技術是一種適應性強，提升效率高的物料輸送技術，具有運量大、連續(xù)運輸、安全性好、設備占用面積小等特點，特別適合于施工現(xiàn)場受建設用地、施工時間、環(huán)境等條件限制的地鐵和市政工程項目。1.4適用范圍適用于豎井、地鐵深基坑車站和區(qū)間深基坑出碴。2 土石方垂直提升工藝流程3垂直提升參數(shù)計

3、算及設備選型與布置3.1計算依據(jù)土石方提升機械的主要性能參數(shù)有：提升重量、工作幅度、提升力矩、提升高度以及工作速度等。其他參數(shù)如生產(chǎn)率、外形尺寸和提升機自重也為提升機的重要參數(shù)，這些參數(shù)表明提升機的工作性能和技術經(jīng)濟指標,是施工屮選用提升設備的依據(jù)。3.2提升參數(shù)的計算提升重量cb指吊起重物的質(zhì)量。提升機在各種情況下安全作業(yè)所允許的起吊重物的最大質(zhì)量。工作幅度r:提升機的工作幅度有可變的和不可變的兩種。幅度可變的提升機是以幅度變動范圍的最大值來表示的，提升機的提升重量和提升幅度的關系是成反比的。提升力矩m:是提升重量與相應幅度的乘積即m=qxro提升力矩的單位為kn.m，它是提升機的1綜合提升

4、能力參數(shù)。提升高度h:指土石方出碴時需要提升的最大高度。起升速度v:指起重機在額定荷載下吊勾上升或下降的速度，其單位為m/min。起重機的起升速度不僅與起升機構的牽引速度有關，而且和吊鉤滑輪組的倍率有關，2繩比4繩快一倍；單繩比雙繩快一倍。3.3提升設備選型土石方基坑開挖后，可采用人力絞車、卷揚機、龍門吊、挖掘機提升出碴；基坑深度在13m時，可用挖掘機直接挖裝碴土；基坑深度在36m時，可用長臂挖掘機挖裝碴土；基坑深度在615m時，可用伸縮臂挖掘機挖裝碴土或龍門吊提升出土；基坑深度在15m以上須用抓斗挖掘機或龍門吊提升出土。3.3.1選型原則(1經(jīng)濟適用原則(2) 滿足日土方開挖最大量原則3.3

5、.2設備選型提升設備的種類、型號比較多，選擇適用的提升設備是比較重要的。因為它直接影響安裝周期、安裝成木與土方施工勞動生產(chǎn)率的提高。因此必須根據(jù)具體情況分析對比后確定使用的機種。選擇機種時，可根據(jù)下述因素考慮：(1) 基坑開挖寬度和深度。(2開挖工程量、工作面與土石方施工進度等。(3) 安裝現(xiàn)場、設備維修和配件的情況。(4) 現(xiàn)場現(xiàn)有的機械與技術力量的配備情況。(5) 起重機的技術性能：起重量、作業(yè)半徑和起升高度等。3.3.3移動式挖掘機特點(1) 機動靈活，使用調(diào)動方便。在起重能力及外形尺寸容許的條件下, 能夠在整個施工場地或車間內(nèi)承擔大部分的起重工作。(2) 工作回轉(zhuǎn)半徑大。(3) 具有獨

6、立的動力裝置，不需耍裝設一般起重機耍求的饋電拖動電纜 或帶危險的裸露接觸導電裝置。(4) 主要缺點：提升高度受限、占用工作地面較大、噪音大。3.3.4門式起重機特點提升高度大。(2)噪音小。(3行走軌道可供多臺起重機共用。(4)主要缺點：行走固定、w裝速度較慢、靈活性較差、需要饋電拖動 電纜。3.3.5碴斗選擇碴斗的選取須依靠選擇的起重機吊裝能力而確定。碴斗不必太大，也不能太小，須與起重機吊裝能力相匹配。碴斗大小尺寸確定后，還要選擇鋼板的材質(zhì)和厚度、吊鉤的耳環(huán)等，最后才能加工制作。3.4設備布置與安裝23.4.1門式起重設備布置與安裝(1) 走行軌道布置走行軌道布置的好壞，直接影響施工生產(chǎn)效率

7、和后續(xù)工程施工。根據(jù)龍門吊行走輪的大小和變速箱的高度，走行軌道一般高于地面100200mm,也便于其他施工機械的通過。3-1門吊走行軌道(2) 吊碴小車布置龍門吊設計和選型時，考慮每小時工作能力、工作效率、碴土箱的布置及出土方式等，行走小車的大小鉤布置一般沿縱向布置，吊鉤可設置成專用板式吊鉤或采用通用吊鉤并設置專用吊具以便掛住碴斗。3.4.2移動成挖掘機械布置由于移動式挖掘機械可自行移動，故在基坑周邊靈活布置，一般布置于基坑兩側(cè)對稱開挖、提升。用小型挖掘機位于基坑內(nèi)水平運輸碴土配合施工。33.4.3(1) 碴斗制作材料從經(jīng)濟性考慮碴斗制作材料一般選用a3鋼板。(2) 碴斗尺寸根據(jù)計算工作能力的

8、出土方量及工作循環(huán)次數(shù)和起能力，確定每循環(huán)需要出土方量來確定碴斗尺寸，如計算的每循環(huán)出土方量為10m,則可考慮碴斗尺寸確定為4000mm x 1500mm x 1700mm。34垂直提升設備輔助系統(tǒng)4.1門式起重設備供電線路采用380v電源供電，三相五線制。電力連接至門吊可參考以下2種方式：一是采用電纜(如采用35m電纜經(jīng)埋設或架空鋪設至軌道屮段，以便節(jié)約電纜)，二是采用電力線(如采用鋁絞線經(jīng)架空鋪設至軌道中段， 再用電纜接至龍門吊電纜卷盤)。24.2電纜卷盤設置4電纜卷盤一般采用單排式。電纜卷盤釆取電力驅(qū)動，自動控制電纜卷盤的卷繞和放線。電纜卷盤一般設置在橫梁的一端或中部。4.3檢査與維護4

9、.3.1潤滑(1) 龍門吊各潤滑點龍門吊的潤滑點主要包括吊鉤滑輪軸、定滑輪軸、鋼絲繩、各減速器、大小車行走軸承箱、電動機軸承、制動器各節(jié)點。(2) 潤滑條件與潤滑材料龍門吊采用合適的潤滑油脂，定期潤滑和及時更換。潤滑裝置和各潤滑點必須保持清潔，各機構主要零部件潤滑時間和推薦潤滑油脂見表4-1。(3) 液壓制動器應有足夠的液壓油，以保證制動器能正常的工作。4.3.2維護起重機械的維護嚴格執(zhí)行標準規(guī)定。(1維護時，更新的零部件應符合原設計和工藝要求。(2) 結(jié)構件需焊接時，所用的材料、焊條應符合設計和標準要求，焊接工藝應保證焊接質(zhì)量。(3起重機工作狀態(tài)時，不應進行保養(yǎng)、維護和人 工潤滑。(4)維護

10、應符合下列要求： 將起重機移至不影響其他起重機作業(yè)的位置。 對因條件限制不能做到以上要求時，應有可靠的保護措施或監(jiān)護人員。將所有的控制器手柄置于零位。切斷主電源、加鎖或懸掛有人檢修的標志牌。維護后，安全裝置處于工作狀態(tài)，制動輪(抱閘)表面不得有油污。(5) 起重機的維護記錄，應存入設備檔案。5坑基周圍運輸?shù)缆?.1道路基底加固基坑圍護結(jié)構施工作業(yè)前，必須對基坑周邊環(huán)境障礙進行淸理，特別是建筑物、管線、既有電5力線的保護或拆遷，然后對坑周軟弱地層進行加固，修建坑周環(huán)行運輸?shù)缆贰?.2鋼筋砼路面道路混凝土宜采用25cm厚的c25混凝土硬化，下部鋪設® 10鋼筋網(wǎng)片0.3mx0.3m，保護

11、層50mm?；炷谅房?0m60m澆注一次，環(huán)形道路采用整幅施工，每隔20m切割凹縫，設2%單向橫排水坡(向基坑外)。道路外設排水溝，以保證水流通暢。5.3門式起重設備軌道梁在進行環(huán)形道路施工時，預先將門吊的軌道梁作好，并埋設固定軌道的預埋件，梁的尺寸根據(jù)龍門吊的自重和吊重經(jīng)計算來設置。6質(zhì)量控制要點(1) 起重機使用的鋼絲繩，應有制造廠的技術證明文件作為使用依據(jù)。如無證件時，應經(jīng)過試驗合格方可使用。(2) 鋼絲繩的規(guī)格、強度必須符合該型號起重機的規(guī)格要求，卷筒上鋼絲繩應連接牢固，排列整齊，放出鋼絲繩時，卷簡上至少要保留三圈 以上。安裝或拉出鋼絲繩時應防止鋼絲繩打環(huán)、扭轉(zhuǎn)、彎折和亂繩。不得使用

12、扭轉(zhuǎn)、變形的鋼絲繩。(3) 鋼絲繩固定宜采用鋁合金壓制接頭。若用繩卡固接時，繩卡數(shù)量不得少于3個，具體規(guī)定見表6-1。繩卡的規(guī)格數(shù)量應與鋼絲繩規(guī)格匹配。最后一個卡子距繩頭的長度不得小于140毫米，繩卡滑鞍(夾板)應在 鋼絲繩工作時受力的一側(cè)，且不得正反交錯。卡子應擰緊到使兩繩直徑高度壓扁1/3左右。繩卡固定完畢，待鋼絲繩受力后再度擰緊，作業(yè)中需要經(jīng)常檢查緊固情況。(4) 對鋼絲繩應進行h常檢査。鋼絲繩表面磨損或腐蝕使原鋼絲繩的名義直徑減少7%時，或在規(guī)定長度范圍內(nèi)斷絲數(shù)達到表6-2規(guī)定時應更表6-2鋼絲繩斷絲更新標準(d=繩徑)7安全注意事項7.1門式起重機安全措施(1起重安裝作業(yè)前清除工地所

13、經(jīng)道路的障礙物，做到工地整潔、道路 暢通。(2)吊運機械使用前對鋼絲繩、卡具等進行檢查驗收，符合要求時才使用。(3) 起重掛鉤工必須掌握統(tǒng)一規(guī)定信號、手勢的表達，做到正確、洪亮 和清楚，作業(yè)時必須鳴門哨。(4起重掛鉤工必須在上班前嚴格檢查吊運使用的鋼絲繩、索具、卸克，發(fā)現(xiàn)不符合安全使用規(guī)定的索具、卸克立即更換。(5起重掛鉤工必須嚴格執(zhí)行“十不吊”并遵守“吊物下嚴禁站人”制度。各種起重機械起w前，進行試吊。(6) 起吊時必須按照規(guī)定的統(tǒng)一信號發(fā)出信號以警示人員及時避讓。(7吊運散件必須用索具及箱體，吊運檢查安全可靠后，方可進行吊運工作。(8) 起吊重物時，吊具捆扎牢固，以防滑脫。(9) 在起w時

14、，司機認真操作，嚴禁w斗撞擊工作井內(nèi)設施，w機停止 作業(yè)時，應安全制動，收緊吊鉤和鋼絲繩。(10) 夜間施工有充足的照明，遇到暴雨、大風、地面下沉等情況時停止吊運。7.2垂直運輸安全保證措施(1) 在基坑四周設安全擋板，防止井邊墜物傷人，嚴禁向下拋物。(2) 龍門吊操作由專人持證上崗。龍門吊等設備宥限位保險裝置，不帶病、超負荷工作并定期檢修。(3) 吊裝時，施工現(xiàn)場有兩名指揮，出土井上下各1名。施工人員按正確方式佩戴好合格安全帽。(4) 定期檢查料索具，發(fā)現(xiàn)斷絲超標、鋼絲繩棱角邊損壞等現(xiàn)象，及時報廢更換。(5) 工程棄土及零星材料運時，不可滿斗，避免材料散落傷人。(6) 配備足夠亮度的照明設備

15、。7.3移動式挖w機械安全注意事項(1) 起重作業(yè)應嚴格按照建筑機械使用安全技術規(guī)程(g33-86)和建筑安裝工人安全技術操作規(guī)程規(guī)定的要求執(zhí)行。(2) 駕駛員和操作工必須持證上尚，指揮人員必須持證上崗。嚴格執(zhí)行吊裝令。(3) 操作前檢查起吊和尾部回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)有無障礙物，檢查鋼絲繩磨損情況，各種限位和保險裝置的可靠情況。(4) 起吊前必須進行試吊，確保安全可靠后方可正式吊運。(5) 司機(或操作人員)必須得到指揮信號后，方可進行操作，操作前必須按鈴或發(fā)信號。(6) 起吊時的一切動作要以緩慢速度進行，嚴禁同時進行兩個動作。操作中必須遵守“十不吊”等有關安全規(guī)定。(7) 吊車上安裝防風安全裝置，六級

16、以上大風禁用吊車。7.4用電安全注意事項(1) 選用tn-s供電系統(tǒng)。在線路敷設過程中，保護零線引出，在其它任何位置不得與工作零線有電氣連接。(2) 各種電纜首、未兩端必須掛設編號標牌；并且在電纜的埋設地點、過路部分、以及中間每50m處，和配電箱、配電柜、配電房及其圍欄處掛設安全禁示牌：“小心有電”、“有電，注意安全”、“高壓危險”、“有電危險，請勿靠近”、“配電重地，閑人免進”。(3) 電纜的敷設應采用人工、滾輪、機械相結(jié)合的方式進行，不得將電纜在地上拖著放線，以免損壞電纜。(4) 動力設備必須單機、單閘、單箱控制，不得一閘多用、一箱多用，動力設備要有接零保護7和接地保護，控制設備要有短路保

17、護、過載保護、斷路保護及漏電保護，機械旋轉(zhuǎn)部分應有護罩。(5) 線路和電氣裝置檢修時，必須斷開相應的上級控制刀閘，并掛上“禁止合閘，有人工作”的標示牌。(6) 電線電纜的兩端頭與控制電器和母線的連接必須使用壓接管和合適的接線鼻子，以保證連接良好。(7) 電源開并箱與各分配電箱間設兩級漏電保護。(8) 電氣設備應選擇正確、合格的電器元件及配備。(9) 電工持證上崗。不得指派非電工人員進行電氣設備的安裝、維修工作；非專業(yè)電氣工作人員嚴禁亂動電氣設備，專業(yè)電工人員必須認真執(zhí)行各有關規(guī)程和規(guī)定，自覺抵制來自任何方的違章作業(yè)命令。(10) 凡容易被非電工人員碰到的電氣設備，應掛警示牌。8工程實例8.1工程簡介上海市軌道交通9號線一期工程r413標段(九亭站七寶站)西岔道井位于上海市閔行區(qū)滬松公路北側(cè)，臨近小渡船橋。起訖里程為dk19+520dk19+705，基坑寬度29.4m,長度183.4m。標準段基坑深度為15.96m16.52m，圍護結(jié)構采用800mm厚地下連續(xù)墻圍護；端頭井段基坑深度平均為17.84m,采用800mm厚地下連續(xù)墻圍