表1半圓體咽號和數(shù)量表底板厚W寬度H'斜趾高度H高度L1工程概況長江口深水航道治理工程,是我國建國以來*大的水運基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目之一,工程建成以后,長江口航道水深將由3前-7m的疏浚維護水深增加到-12.5m,第三、四代集裝箱船可全天候進出長江n,為整個K江流域的經(jīng)濟騰飛起到巨大的作用。其整治建筑物主體結(jié)構(gòu)由混凝土半圓體組成,一期工程共需預(yù)制半圓體2343個。半圓體的結(jié)構(gòu)形型式如所示:2頂升孔及吊孔的設(shè)計半圓體在一航局橫沙東灘預(yù)制場采用平臥方向預(yù)制。每個半圓體重量約200t左右,出運采用:場內(nèi)千斤頂頂升―半圓體上橫移車―橫移車上縱移車―縱移車上提升機拖運至碼頭橋吊―半圓體吊運裝船有趾半圓體的頂升①②號有趾半圓體的頂升的原設(shè)計是頂升架頂升的工藝;其頂升工藝圖如下:由于頂升架重量8t,移動極不方便,且后續(xù)的無趾半圓體4種規(guī)格又沒有設(shè)計頂升架,為此在滿足橫移車的要求和結(jié)構(gòu)要求的前提下,改用頂升孔頂升,大大加快了出運的速度,頂升孔的布置如。
有趾半圓體的吊孔在圓弧段,吊孔和頂升孔是分開的,在③號規(guī)格的半圓體出運中采用頂升孔和吊孔通用,根據(jù)lt千斤頂?shù)母叨取⑿谐?、橫移車高度和吊鉤馬腿的尺寸、吊裝承架吊點的尺寸,同時④-⑥號規(guī)格的半圓體的陸上頂升孔、吊孔的設(shè)計考慮了橋吊的凈距只有l(wèi).5m,其出運裝船方向的半圓體寬度為9.6m,加上吊鉤的尺寸,在橫移考慮海上安裝掛鉤的要求,確定頂升孔(吊孔)尺寸為:350(寬)x600(高)x350(深),既簡化了頂升工藝又方便了預(yù)制施工,又節(jié)約了大量的預(yù)制鋼板。其頂升孔(吊孔)布置如下圖:時,橋吊的凈距不能滿足要求,即變寬度方向吊運為長度方向吊運,其頂升孔(陸上吊孔)與水上安裝3吊具的設(shè)計與改造長江口深水航道整治工程的動態(tài)性體現(xiàn)在出運計劃變更頻繁,其吊鉤和吊點就要跟著變換,以前更換一次吊鉤需要8小時,而工程的進展又不能有一刻的延誤,通過計算,用改造的吊鉤的同一根軟連接4x4(p39鋼絲繩代替原來的5=20mm,L=2200mm的8塊連接夾板,改造后更換一次吊鉤的時間由8小時縮短為只需15分鐘,大大提高了工效。
原設(shè)計①;②號半圓體吊運圖如下:3.2③-⑥號無趾半圓體的吊裝3.2.1③號無趾半體的吊裝(1)吊裝撐架的接長原設(shè)計吊裝撐架長L=7.3m而出運③號半圓體時吊點位置要在7.66m處,同時考慮到出運④-⑥種半圓體的需要,在經(jīng)過受力分析計算后,吊運撐架接長至8.66m,即滿足了工程的需要,又節(jié)約了鋼材,其接長部分見及。
通過撐架的加長改造,只通過改變撐架或吊鉤的吊點,就可以滿足6種規(guī)格的半圓體的吊運,實踐中,共出運2343個半圓體,改造后的撐架完全滿足施工需要。
由于原設(shè)計出運①、②號半圓體的吊鉤,在出運③-⑥號半圓體時,如果不加以改造,受力點不合理,出現(xiàn)偏心彎距,對吊裝安全存在著極大的隱患,為此,對吊鉤進行了改造,考慮了受力點的選取滿足吊運穩(wěn)定的要求,受力的不均衡系數(shù)和焊接時的焊縫受力,同時為了適應(yīng)各種篼度尺寸的半圓體的吊運,并能*大限度地節(jié)約鋼材,選擇了吊鉤的長度和焊接牛腿的尺寸。同時用焊接鋼板的方法,把80°角焊成90°角,來滿足受力點的平面要求。其中,吊鉤I適用于③、④號半圓體的吊裝,用撐架的不同吊點。吊鉤1丨適用于⑤、⑥號半圓體的吊裝,用吊鉤的不同吊點。吊鉤結(jié)構(gòu)尺寸如下圖:由于200t橋吊的出運凈距只有10.5m,而無趾半圓體④-⑥底板寬度為9.6m,加吊鉤的尺寸,出運寬度方向起吊時,橋吊凈距不能滿足出運的要求,必須改變吊點的方向,考慮加工改造的方便,吊運時橋吊的*大起升高度和受力穩(wěn)定等因素,在原吊裝撐架的接長部分上部加設(shè)橫梁和吊耳,吊耳位置的選取,根據(jù)原設(shè)計改造吊鉤馬腿的尺寸和吊點進行設(shè)計。由于改變了出運方向,其出運時必須滿足吊鉤先撐開就位,再進行半圓體縱移車的就位,但通過改造撐點和掛點的位置,方便地解決了吊鉤的收進。④-⑥號半圓體的吊裝如下圖:④-⑥號半圓體吊裝示意吊點的位置計算4.1①②號半圓體吊點位置的計算(列②號計算式I吊裝示意圖)吊鉤的角度必須大于吊孔上部與吊鉤的接觸點E的圓弧弦切角。
即選擇②號半圓體的撐架吊點為6670mm,同理計算①號半圓體撐架吊點為5496mm.即:如果75°吊鉤換成80°吊鉤其吊點位置要變用75°吊鉤的撐架吊點,吊鉤換80°吊鉤中:即:受力點位置在吊孔以外,要產(chǎn)生偏心力矩,使吊鉤向外脫出,屬受力不合理狀態(tài)。
5結(jié)語吊鉤角度的選取要大于吊鉤與吊孔接觸點弦切角。吊點位置的選取要以先選吊鉤的角度進行計算,并優(yōu)先確定受力點的位置及吊索的長度滿足施工的需要,通過選擇合理的吊鉤角度,可以使受力更加合理,并節(jié)約材料。
通過吊具的設(shè)計改造,頂升孔的選取,吊點的選擇,系統(tǒng)地運用了鋼結(jié)構(gòu)、材料力學和數(shù)學的基本知識,解決了生產(chǎn)的問題,同時,提高了工作效率,節(jié)約了成本,保證了安全。