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垂直水平运输方案汇总
成都地铁2号线二期(东延伸线)土建2标
盾构区间垂直及水平运输方案
编制:
复核:
审批:
中铁八局集团有限公司
成都地铁2号线二期工程(东延伸线)土建2标段项目经理部
2012年7月
垂直水平运输方案
一、引言:
土压平衡盾构法施工的垂直运输配置方案,涉及到与盾构机能力匹配及施工进度、一次配置成本或长期使用成本、对本标段及今后不同标段的适用性、以及施工管理的易操作性等问题。
盾构机如要达到较高的施工进度需配置强大的施工运输系统。
如要取得高的施工效益,需配置最合理的施工运输系统。
垂直水平运输方案应在两者之间选择合适的平衡点。
二、工程概况:
2.1工程简述
成都地铁2号线二期工程龙泉站位于龙工北路与世纪大道北延线十字路口处,沿龙工北路呈东—西方向设置,为地下二层岛式明挖车站。
车站主体建筑面积17568.44m²,总建筑面积21187.81m²。
有效站台长度为120m,岛式站台宽度10.5m,车站主体长度450m,车站主体标准段宽19.2m。
根据成都地铁2号线二期工程总体筹划,车站的西端、东端各为两台盾构机始发。
2#盾构机先从龙泉站东端头左线向保安村站始发,1#盾构机从龙泉站东端头右线向保安村站始发。
为满足盾构施工渣土、管片及相关设备材料的吊卸等要求,计划在龙泉站东端头始发井上方安装1台16T门式葫芦起重机,车站120M处安装2台45T门式起重机。
龙泉站盾构施工场地布置图详见2.1
图2.1龙泉站盾构施工场地布置
2.2行车介绍
MG45T及16T门式起重机由河南江河起重机有限公司2009年8月制造,跨度20/24m,16T为25m,其中45T整机外型尺寸(长×宽×高)38m×12.7m×17m,总重122.7吨,该起重机为双梁箱型结构,起重小车起升高度(地面至梁底)11m。
驾驶室设在供电电缆端的大梁处,用于吊装渣土等工作,该机最大单件零件为主梁,箱形结构。
MG16T葫芦门式起重机整机外型尺寸(长×宽×高)36m×7m×11.4m,总重30吨,该起重机为单梁箱型结构。
用于辅助材料及相关小型机具的运输。
三、盾构法施工轨道运输系统的组成和运输物资循环:
3.1门吊布置:
本项目的门吊布置采用二台45T龙门吊主要负责现场的碴土吊运工作,一台16T门吊主要负责区间辅助材料、小型机具等。
如图所示:
3.2垂直运输系统组成:
由提升门吊、固定在行车的翻转倒碴装置、门吊轨线、地面渣坑等组成垂直运输系统。
包括渣土的垂直运输及管片、材料垂直下输。
3.3轨道水平运输系统循环过程:
如图所示:
编组列车进入隧道时,管片运输车、砂浆运输车为重车,将管片和砂浆和其他材料运进,运渣车为空车。
驶出隧道时管片运输车、砂浆运输车为轻车,运渣车为重车,将渣土水平运出。
列车到达洞口的出渣井后,提升门吊把渣车车箱吊离渣车底盘到达地面相应的高度后,车箱随门吊小车横移到渣仓纵方向位置,再随门吊大车移动到渣仓横向位置,利用设置在门吊上的翻转机构,随着吊钩的下落,车箱及渣土利用重心与转轴的不平衡而翻转卸渣(如图所示)。
四、运输方案的设计、计算:
4.1渣土运输车容量选择
在影响垂直运输系统能力的所有因素中,唯一没有选择余地的是门吊的提升速度。
重物在自由状态下提升的速度一般不超30m/min
大车小车的运行速度一般为20—30m/min左右。
根据门吊的提升速度、大车小车的运行速度的计算,每台门吊每天的极限提升循环车数为120车。
因此,渣车容量的大小成制约垂直运输能力的因素,渣车容量越大则垂直运输能力越大。
本工程采用18方碴车进行出土,每箱土最大容重约为36T。
4.2渣土的松散系数和容量的确定:
地质情况不同于将导致松方系数差别大,但后配套运输系统要适应多个盾构区间掘进,所以一般按照1.5松散系数计算,如与实际不符则靠增减渣车数量来解决。
根据经验,不管松方系数如何,实际容重多为1.8—2.0T/m3左右,这是因为当切削的岩土粒度较大时,往土仓加的泥水填满了岩土的空隙。
当切削的岩土粒度较小时,松方比较密实,与实方的重量差不多。
4.3运输能力计算和设备配置:
本工程参数为:
盾构机切削直径:
φ6340管片宽度:
1.5m
出渣井提升高度:
20m隧道坡度:
280/00
4.4每循环渣量估算:
每循环松方渣量:
G=π×R2×B×μ=3.14×3.172×1.5×1.5=71m3
μ为松方系数。
4.5每循环渣重估算
每循环渣重:
71×2.0=142T为了有足够的牵引力能力储备,容重系数按2.0计算.
4.6门吊每车次卸渣循环时间估算
设:
小车平均行走行程10m,提升及下降平均速度8m/min,小车行走平均速度12m/min,大车平均行走速度20m/min。
每循环工序时间:
Σ=10.2min≈12min(实测值)。
4.7门吊每工作日理论、实际极限卸碴车次:
每工作日理论极限循环车次为:
2×24小时×60分钟/12分钟=240车次
每工作日实际循环车次设为:
2×16小时×60分钟/12分钟=160车次
4.8按门吊能力计算,不同容量渣车每工作日理论、实际垂直运输能力(环数):
由:
环数=提升车次数×渣车容量(m3)÷每环松方渣量(m3)
渣车容量
18
备注
理论环数
61
24小时作业
实际环数
40
16小时作业
五、钢丝绳计算
5.1大钩
土箱自重约4T,每箱土最多装土(18*2.0)约重36T,吊具扁担采用3cm钢板制作,吊具总共约重3T
根据公式:
N≥S*A/W,W=吊具自重+吊物重量
其中N为安全系数
S为钢丝绳破断拉力
A为钢丝绳根数
W为载荷总重
N=9,A=10,W=421KN
将数据代入上式可得:
Smin≤380KN
查表可得选用直径为24mm的钢丝绳。
六、门吊操作安全注意事项:
1、行车操作手须经训练考试,或持有操作证者方能独立操作,未经专门训练或考试不得单独操作。
2、开车前就认真检查设备机械、电气部分和防护险装置是否完好、可靠。
控制器、制动器、限位器、电铃、紧急开关等主要附件失灵,严禁吊运。
3、必须听从挂钩起重人员指挥,但对任何人发出的紧急停车信号,都应立即停车。
4、行车操作人员必须在得到指挥信号方能进行操作,行车起动时应先发出明确信号,使在场每一个人都确认无误才可操作。
5、当接近限位器,大小车临近终端速度要缓慢。
不准用倒车代替制动、严禁吊物在人头上越过。
不准从行车上跨越。
6、应在规定的安全走道、专用站台或扶梯上行走和上下。
大车轨道两侧除检修外不准行走。
小车轨道上严禁行走。
不准从行车上跨越。
7、工作停歇时,不得将起重物悬在空中停留。
运行中,地面有人或落放吊件时应发出警告,严禁吊物在人头上越过。
吊运物件离地不得过高。
8、运行时行车与障碍物间要保持一定距离,严禁撞车。
9、检修行车应停靠在安全地点,切断电源挂上“禁止合闸”的警示牌。
地面要设围梯栏,并挂“禁止通行”的标志。
10、重吨位物件起吊时,应先稍离地试吊,确认吊挂平稳,制动良好,然后升高,缓慢运行。
不准同时操作同时控制三只控制手柄。
11、行车运行时,严禁有人上下,也不准在运行时进行检修和调整机件。
12、运行中发生突然停电,必须将开关放置关闭状态。
起吊件未放下或索具未脱钩,不准离开行车操作岗位。
13、夜间作业应有充足的照明。
14、龙门吊安全本规程执行,行驶时注意轨道上有无障碍物:
吊运高大物件妨碍视线时,两旁应设专人监视和指挥。
15、行车操作人员必须认真做到“九不吊”
1)斜吊不吊;
2)超载不吊:
3)散装物装得太满或捆扎不牢不吊:
4)指挥信号不明不吊;
5)吊物边缘锋利无防护措施不吊;
6)吊物上站人不吊;
7)埋在地下的工件不吊;
8)安全装置失灵不吊;
9)光线阴暗看不清吊物不吊;
16、工作完毕或离开操作岗位前,行车应停在规定位置,升起吊钩,小车开到轨道两端,并将控制手柄放置关闭位,切断电源。
七、施工现场应急预案:
为使事故发生时能迅速做出响应,并能在事故发生后迅速有效控制、处理,最大限度地减少对人身伤害的程度或降低可能造成的经济损失,本着“预防为主、自救为主、统一指挥、分工负责”的原则,在盾构吊装下井过程中,项目部成立应急领导小组。
7.1应急组织机构
(1)项目部成立盾构组装应急领导小组,负责盾构组装时发生应急事故的救援组织和指挥。
办公室设在安保部,
组长:
周波
副组长:
邱荣玖、何佳、王伟、严晓东
成员:
邓勇、房呈明、程俊东、李强、郭强、周政、张叶、林正超。
7.2职责分工
组长职责:
发生安全事故时,组织指挥应急队伍实施救援行动;及时向上级汇报事故情况,必要时向有关单位发出救援要求。
副组长职责:
协助组长进行救援抢险的总体部署工作。
成员职责:
协助组长做好事故报警、情况通报及事故处置工作;负责与有关单位的紧急联络工作;负责警戒、治安保卫、疏散、道路管制工作;负责现场医疗救护指挥、受伤人员分类抢救和护送转院工作。
7.3应急预案的实施
(1)发生事故时,要立即救人。
救人时应先排除危险,防止抢救时事故的再发生。
(2)遇到安全事故较大或人员受伤时,现场人员在组织自救的同时,应及时拨打急救中心电话“120”或公安指挥中心电话“110”以求得外部支援;求援时必须讲明地点、基本情况、联系电话,并派人到路上迎候。
(3)将受伤人员及时转送医院进行紧急救护。
(4)将情况迅速向公司汇报,汇报内容包括事故发生的时间、地点、部位、简要经过、伤亡人数和已采取的应急措施等。
(5)应急小组接到事故信息后,立即核实现场的处置情况,组织有关人员或应急队伍赶赴现场。
(6)应急队伍到达现场后,应服从现场指挥人员统一指挥,按分工要求疏散人员,抢救物质,尽可能减少生命财产损失,防止事故蔓延;可能对区域内外人群安全构成威胁时,必须对与事故应急救援无关的人员进行紧急疏散。
(7)事故处理完毕后,应保护好现场,接受事故调查。
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