表1半圓體咽號(hào)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(zhǎng)江口深水航道治理工程,是我國(guó)建國(guó)以來(lái)*大的水運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目之一,工程建成以后,長(zhǎng)江口航道水深將由3前-7m的疏浚維護(hù)水深增加到-12.5m,第三、四代集裝箱船可全天候進(jìn)出長(zhǎng)江n,為整個(gè)K江流域的經(jīng)濟(jì)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(gè)。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(jì)半圓體在一航局橫沙東灘預(yù)制場(chǎng)采用平臥方向預(yù)制。每個(gè)半圓體重量約200t左右,出運(yùn)采用:場(chǎng)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(jī)拖運(yùn)至碼頭橋吊―半圓體吊運(yùn)裝船有趾半圓體的頂升①②號(hào)有趾半圓體的頂升的原設(shè)計(jì)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(dòng)極不方便,且后續(xù)的無(wú)趾半圓體4種規(guī)格又沒有設(shè)計(jì)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(yùn)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(hào)規(guī)格的半圓體出運(yùn)中采用頂升孔和吊孔通用,根據(jù)lt千斤頂?shù)母叨?、行程、橫移車高度和吊鉤馬腿的尺寸、吊裝承架吊點(diǎn)的尺寸,同時(shí)④-⑥號(hào)規(guī)格的半圓體的陸上頂升孔、吊孔的設(shè)計(jì)考慮了橋吊的凈距只有l(wèi).5m,其出運(yùn)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(jiǎn)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(shí),橋吊的凈距不能滿足要求,即變寬度方向吊運(yùn)為長(zhǎng)度方向吊運(yùn),其頂升孔(陸上吊孔)與水上安裝3吊具的設(shè)計(jì)與改造長(zhǎng)江口深水航道整治工程的動(dòng)態(tài)性體現(xiàn)在出運(yùn)計(jì)劃變更頻繁,其吊鉤和吊點(diǎn)就要跟著變換,以前更換一次吊鉤需要8小時(shí),而工程的進(jìn)展又不能有一刻的延誤,通過(guò)計(jì)算,用改造的吊鉤的同一根軟連接4x4(p39鋼絲繩代替原來(lái)的5=20mm,L=2200mm的8塊連接夾板,改造后更換一次吊鉤的時(shí)間由8小時(shí)縮短為只需15分鐘,大大提高了工效。
原設(shè)計(jì)①;②號(hào)半圓體吊運(yùn)圖如下:3.2③-⑥號(hào)無(wú)趾半圓體的吊裝3.2.1③號(hào)無(wú)趾半體的吊裝(1)吊裝撐架的接長(zhǎng)原設(shè)計(jì)吊裝撐架長(zhǎng)L=7.3m而出運(yùn)③號(hào)半圓體時(shí)吊點(diǎn)位置要在7.66m處,同時(shí)考慮到出運(yùn)④-⑥種半圓體的需要,在經(jīng)過(guò)受力分析計(jì)算后,吊運(yùn)撐架接長(zhǎng)至8.66m,即滿足了工程的需要,又節(jié)約了鋼材,其接長(zhǎng)部分見及。
通過(guò)撐架的加長(zhǎng)改造,只通過(guò)改變撐架或吊鉤的吊點(diǎn),就可以滿足6種規(guī)格的半圓體的吊運(yùn),實(shí)踐中,共出運(yùn)2343個(gè)半圓體,改造后的撐架完全滿足施工需要。
由于原設(shè)計(jì)出運(yùn)①、②號(hào)半圓體的吊鉤,在出運(yùn)③-⑥號(hào)半圓體時(shí),如果不加以改造,受力點(diǎn)不合理,出現(xiàn)偏心彎距,對(duì)吊裝安全存在著極大的隱患,為此,對(duì)吊鉤進(jìn)行了改造,考慮了受力點(diǎn)的選取滿足吊運(yùn)穩(wěn)定的要求,受力的不均衡系數(shù)和焊接時(shí)的焊縫受力,同時(shí)為了適應(yīng)各種篼度尺寸的半圓體的吊運(yùn),并能*大限度地節(jié)約鋼材,選擇了吊鉤的長(zhǎng)度和焊接牛腿的尺寸。同時(shí)用焊接鋼板的方法,把80°角焊成90°角,來(lái)滿足受力點(diǎn)的平面要求。其中,吊鉤I適用于③、④號(hào)半圓體的吊裝,用撐架的不同吊點(diǎn)。吊鉤1丨適用于⑤、⑥號(hào)半圓體的吊裝,用吊鉤的不同吊點(diǎn)。吊鉤結(jié)構(gòu)尺寸如下圖:由于200t橋吊的出運(yùn)凈距只有10.5m,而無(wú)趾半圓體④-⑥底板寬度為9.6m,加吊鉤的尺寸,出運(yùn)寬度方向起吊時(shí),橋吊凈距不能滿足出運(yùn)的要求,必須改變吊點(diǎn)的方向,考慮加工改造的方便,吊運(yùn)時(shí)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(zhǎng)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(jì)改造吊鉤馬腿的尺寸和吊點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于改變了出運(yùn)方向,其出運(yùn)時(shí)必須滿足吊鉤先撐開就位,再進(jìn)行半圓體縱移車的就位,但通過(guò)改造撐點(diǎn)和掛點(diǎn)的位置,方便地解決了吊鉤的收進(jìn)。④-⑥號(hào)半圓體的吊裝如下圖:④-⑥號(hào)半圓體吊裝示意吊點(diǎn)的位置計(jì)算4.1①②號(hào)半圓體吊點(diǎn)位置的計(jì)算(列②號(hào)計(jì)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(diǎn)E的圓弧弦切角。
即選擇②號(hào)半圓體的撐架吊點(diǎn)為6670mm,同理計(jì)算①號(hào)半圓體撐架吊點(diǎn)為5496mm.即:如果75°吊鉤換成80°吊鉤其吊點(diǎn)位置要變用75°吊鉤的撐架吊點(diǎn),吊鉤換80°吊鉤中:即:受力點(diǎn)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(yǔ)吊鉤角度的選取要大于吊鉤與吊孔接觸點(diǎn)弦切角。吊點(diǎn)位置的選取要以先選吊鉤的角度進(jìn)行計(jì)算,并優(yōu)先確定受力點(diǎn)的位置及吊索的長(zhǎng)度滿足施工的需要,通過(guò)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(guò)吊具的設(shè)計(jì)改造,頂升孔的選取,吊點(diǎn)的選擇,系統(tǒng)地運(yùn)用了鋼結(jié)構(gòu)、材料力學(xué)和數(shù)學(xué)的基本知識(shí),解決了生產(chǎn)的問題,同時(shí),提高了工作效率,節(jié)約了成本,保證了安全。