液压整体提升论文(精选10篇)
液压整体提升论文 篇1
一、工程概况
天津市北辰区行政许可服务中心及档案馆工程位于天津市北辰区文化中心以北, 建设面积44848m2, 地下1层, 地上17层, 建筑高度96.4m, 框架剪力墙结构。钢结构工程主要包括劲型钢骨柱、钢骨梁以及空中连廊钢桁架。钢连廊位于两建筑之间, 钢连廊顶部标高为75.5m, 底部标高为67.34m, 下至标高为25.8m的六层裙楼楼顶之间无建筑结构。钢连廊长度28.245m, 宽度7.3m, 高度8.16m, 重量60t, 上下两端通过8只抗震支座与结构上牛腿 (标高72.78m) 、下牛腿 (标高66.92m) 连接 (下牛腿伸出长度大于上牛腿) 。空中钢连廊的安装是该工程的难点与重点, 建筑结构参见图1、图2。
该工程空中连廊采用H型钢组合焊接而成, 整体由两榀立面桁架和桁架上下弦之间的水平及斜撑组成, 整体断面成箱型。桁架上下弦采用H300×300×10×15型钢;桁架垂直支撑、桁架间水平支撑采用H250×270×6×10型钢;桁架斜腹杆与桁架间水平斜撑采用H270×200×6×12型钢。其结构参见图3。
二、施工技术的选择
根据本工程的特点, 我们采用钢桁架在六层楼顶先拼装完成后再整体提升至设计位置的安装方法。采用整体提升施工技术, 既减少了施工临时措施, 降低了施工成本, 又解决了与土建重叠交叉作业问题, 缩短了施工工期, 经济价值和社会效益尤为显著。钢桁架在六层楼顶拼装便于测量和质量控制, 施工作业安全风险小, 对环境污染小, 同时避免了钢桁架的局部杆件受力不均而损坏的现象;就位控制准确, 且提升过程受自然环境的影响较小。
三、整体提升施工技术
1. 结构分段
根据现场情况, 在结构上牛腿的正上方布置提升用的措施牛腿, 在同侧相临的两个措施牛腿间用□200*150*10的方钢管进行加强连接;以上牛腿端部为线, 将连廊钢架分解成为提升段与后装段, 同时将下牛腿长出部分也作为后装段, 以保证连廊提升过程中无障碍物阻挡。
结构分段如图4所示, 后装构件待连廊整体提升就位后, 利用塔吊依次安装。后装杆件的顺序由下向上, 依次为下牛腿后装段→连廊下弦后装段→下弦平面后装段→立面斜撑与连廊上弦后装段→连廊上弦支撑架与水平后装段。
同时对连廊整体提升段进行计算机模拟分析, 见图5。荷载条件:
屋面恒荷载:a.双层彩色压型钢板 (夹保温层) 0.20KN/m2;
b.屋面檩条及支撑系统0.15KN/m2;
c.吊顶0.20KN/m2;
d.钢结构自重。
计算时, 忽略结构上的活载、风荷载以及雪荷载;恒载为0.55*200=11t, 钢结构自重为44t;总重量为55t, 结构满足要求。
2. 提升上锚点设置
提升牛腿采用Ⅱ1000×550×20×40的双腹板H型钢, 共计4只, 安装标高为78.9m, 并在其上下翼缘的双腹板中间位置开120mm的同心圆孔, 作为提升系统的上锚点。提升措施牛腿伸出建筑2135mm, 同心孔距建筑边1835mm。以单只牛腿受力49t进行演算。
牛腿焊缝强度的校核验算:结果满足要求。同时利用计算机进行受力模拟分析, 如图6。
3. 提升下锚点的设置
下锚点设在桁架的四个角部上方, 与上弦杆进行焊接, 下锚点锚具采用提升专用防松工具锚。每个下锚点对应桁架位置处设置一个提升吊点, 见图7、图8。
4. 液压穿心千斤顶与钢绞线的选择
本工程采用4台TSD1050-200型100t液压穿心千斤顶, 分别设在标高为78.900m处的4个措施钢牛腿上。中间分别穿3根1860钢绞线 (Φ15.2mm) , 两端有主动锚具, 利用锲形锚片的逆向运动自锁性, 卡紧钢绞线向上提升, 提升速度控制在3-5m/h。
(1) 千斤顶技术性能
千斤顶性能见下表1。
(2) 各提升点的千斤顶油缸安全系数
油缸安全系数见表2。
由表可知, 提升油缸的安全储备系数达到了6.67, 满足提升要求。
(3) 钢绞线安全性能
单根钢绞线的设计值为25.8t, 为了保证提升过程中的安全系数, 采用3根1860钢绞线 (Φ15.2mm) , 其设计值为77.4t, 若按正常设计15t考虑, 其安全系数为5.16。
5. 钢桁架整体提升
(1) 结构加强
对连廊结构整体提升段进行局部加强, 保证连廊提升点处的强度。加强措施采用H200×100×5.5×8的H型钢, 将提升段的两段做封闭处理, 并用措施型钢将后装段部位临时加固, 见图9。
(2) 提升步骤
(1) 安装下牛腿、上牛腿、措施牛腿;拼装桁架提升部分;提升设备、下锚点及临时斜撑安装。同时安装抗震支座, 暂不就位。
(2) 提升桁架。下牛腿 (下牛腿后装段) 用倒链吊在连郎桁架下弦, 连廊提升到比设计位置高0.5m处悬停一段时间, 此时, 穿心千斤顶导向锚、上锚、下锚 (安全锚) 必须同时锚紧。
(3) 提升至相应位置, 安装下牛腿后装段, 并将支座水平推至设计位置。
(4) 继续提升超过桁架就位标高500mm, 安装钢连廊两端部分后装杆件。
(5) 桁架回落就位。
钢连廊提升就位后, 下弦与支座进行四周围焊, 东侧安装4个规格为1200×1070×420mm的固定端支座, 西侧安装4个规格为1160×700×420mm的自由端支座。支座安装在牛腿上, 并进行四周围焊。钢连廊两端与建筑结构之间的连接缝用石棉网处理。
6. 整体提升过程应急措施
(1) 外界因素应急情况 (见表3) 。
(2) 提升设备故障 (见表4) 。
(3) 钢绞线的更换方案
(1) 将其他钢绞线锁死, 将损坏的钢绞线从中间割断, 断开处打磨;
(2) 将断开的钢绞线分别从提升油缸中和地锚中抽出;
(3) 准备1根新的钢绞线, 从提升油缸顶部穿入, 经过导向锚、上锚和下锚, 将钢绞线的另一端穿入地锚, 张紧该钢绞线。
7. 提升过程的质量控制措施
(1) 提升设备的同步控制
(1) 确定1号提升点为主控点, 其余3个点均以此点为基准调整, 保证其同步性;
(2) 在穿心千斤顶上支撑架上放置油缸行程标尺, 监测油缸每次伸缸速度及位置, 从而保证在每个油缸行程内保证各提升点的同步。
(3) 油泵控制人员同时接收主控人员指令, 同时开始伸缸操作, 每隔30mm向主控人员报告油缸位置, 主控人员根据各点提升位置, 给出等待、加速、减速等操作指令, 油泵控制人员根据指令及时调整。
(4) 当各提升点提升到油缸指定出缸高度时, 立即停止伸缸, 等4个点都伸缸到指定位置后, 再根据主控人员指令进行缩缸操作, 缩缸到初始位置, 向主控人员报告油缸状态, 并停止操作等待主控人员下一命令。
(2) 被提升结构的光学仪器监测
每隔2-3m用水准仪对整个被提升桁架上的指定点进行测量, 并将测量结果反馈给主控人员, 主控人员根据反馈结果对整个结构进行找平, 找平的基准点仍然为1号提升点, 见图10。
本工程共计进行了248个提升行程, 油缸最大出缸行程为20cm, 本工程每个行程定为17cm, 并在千斤顶上用红油漆标明。
(3) 控制指标
提升过程中, 以各提升点的位移差值作为关键的控制指标。提升点1、2之间的位移差控制在3cm以内, 提升点2、3之间的位移差控制在8cm以内。
(4) 提升通道的垂直度保证
本工程被提升的桁架部分两端距东、西楼各50mm。提升钱利用激光垂直仪在桁架端部向上投射激光束, 安排施工人员进行观测, 如果发现障碍物立即安排人员清理, 确保桁架提升畅通无阻。
8. 提升过程的安全防护措施
(1) 在桁架整体提升范围内设置警戒区域, 用隔离带作为警戒线, 并张贴警示标识。另外夜间派4个人员通宵值班, 东、西楼顶各2人值班。
(2) 提升平台搭设栏杆, 满铺跳板, 栏杆四周挂安全网及密目网。沿提升平台拉杆两侧搭设扶手栏杆, 底部搭设横杆, 铺设跳板作为上下通道, 跳板上钉木条作为防滑措施, 见图11。
(3) 提前对现场提升设备故障、天气变化、停电、人员伤亡等突发性事件制定详细的施工应急预案, 做到未雨绸缪。
(4) 提升过程悬停安全措施。
(1) 提升千斤顶的导向锚、上锚、下锚 (安全锚) 三个锚具全部夹紧, 导向锚在提升时起到导向作用;在悬停时, 导向锚锚紧, 起到安全锁的作用。使穿心千斤顶处于无伸缸状态。
(2) 提升中间阶段的悬停时, 用倒链将桁架两端部上下节点与周围结构进行临时固定。
(3) 进行电焊、气割操作时, 双线到位。用石棉布包裹钢绞线以防止电焊、气割对钢绞线的损伤。
(4) 搭设穿心千斤顶防护架并盖上彩条布以防雨。
四、结束语
天津市北辰区行政许可服务中心及档案馆钢连廊整体提升施工技术, 克服了施工现场交叉作业, 恶劣天气等各种不利因素, 缩短了施工工期, 降低了施工成本, 为整个工程的顺利竣工提供了充分保障, 取得了良好的经济价值和社会效益。
参考文献
[1]游大江, 乔聚甫, 首都机场A380机库屋盖整体提升施工技术[J], 施工技术, 2008.5.
[2]王煦, 孙伟等, 整体提升及高空滑移综合技术在高层建筑施工中的应用[J], 中国大型建筑钢结构工程设计与施工, 2007.5.
[3]洪国松, 李建洪, 大型钢结构屋盖液压提升技术[J], 施工技术, 2006.9.
[4]卜庆龙, 安建民等, 新保利大厦钢结构及玻璃幕墙施工技术[J], 施工技术, 2006.12.
液压整体提升论文 篇2
关键词:乳化液 自动配比 净化油装置 综采工作面液压系统 矿井
中图分类号:TD823.9文献标识码:A文章编号:1674-098X(2014)01(c)-0120-01
乳化液是乳化油与水按一定比例配制而成,主要用于煤矿液压支架的液压液、液压电控系统的传动介质、液压系统(液压水压机、液压机床)传动液。如果直接采用工作面矿井水,乳化液循环使用过程中不经过净化,极易造成电液控制系统瘫痪,并会对电液控制系统造成如下几方面严重损害:
(1)工作面配液水及乳化液中含有的杂质会随配液进入支架系统,在循环过程中会磨损各种密封件,同时造成电液控制阀件堵塞,从而影响生产。(2)配液水的高硬度(1907.10 mg/L)是冷却水发生水垢(碳酸盐)附着的主要成分,同时Ca2+、Mg2+与配液中的有效物质结合产生油皂等析出物,堵塞电液控制阀件,严重时会造成爆管;同时会使配液中有效物质减少而降低传动介质的防锈、防腐、润滑等特性,使系统受损;(3)配液水中SO42-和CL-含量严重超标,将诱发支架缸体、推移千斤顶和各种阀件的锈蚀及镀层脱落等现象。(4)传统乳化液泵站只包括乳化液箱与几台泵组,乳化液泵组直接起停,长期在工频状态下运行,浪费了大量的电能,机械磨损、机械冲击较大,工作面的实际用液量远远小于泵组的供液量,泵组大多数时间均在做无用功。
1 综采工作面液压系统的应用
综采工作面液压系统整体优化研究及应用是一项优化工作面用水及乳化液质量的创新,开展此项工作的主要目的,是为了提供更好的工作面用水,净化乳化液并实现乳化液自动配比,使综采工作面液压系统整体优化,防止工作面电液控制系统瘫痪,并造成支架缸体、推移千斤顶和各种阀件的锈蚀及镀层脱落等。既优化工作面用水质量,又净化乳化液质量,从源头上解决液压系统杂质,实现乳化液自动配比功能,并对回液系统中乳化液进行净化,使得综采工作面液压系统整体优化形成良性循环。集中处理乳化液中铁锈等杂质,对液压支架回液中的乳化液进行过滤,并对乳化液进行自动配比。
2 综采工作面液压系统的特点
(1)管理简单:不要求使用者具备专业知识,真正属于“全自动”;(2)自动配比,持续净化:(3)流量控制:确保了运行的经济、可靠;(4)维护简单:故障率极低。
3 综采工作面液压系统整体优化研究
3.1 优化方案
综采工作面液压系统整体优化研究及应用,主要从四个方面进行优化:(1)优化配液用水;(2)净化乳化液;(3)乳化液自动配比,(4)回液系统杂质净化。通过对液压系统进液、回液中杂质净化,及乳化液自动配比,使综采工作面液压系统整体优化。考虑优化供水及供液系统方案,首先从工作面供水入口和乳化液配比的源头进行方案的优化,并对液压支架回液系统中的杂质过滤清除方案进行优化,保证清水的水质达到乳化液配比的使用要求,使整个乳化液系统内的铁锈等杂质大量降低,力争整个液压系统在各个环节和循环中达到时时净化和清除。
3.2 优化处理
3.2.1 水处理原理
(1)阻止管道内水垢沉积—— 减小摩擦损失和降低抽水费用;(2)避免传动带系统喷杆堵塞;(3)阻止电磁阀上水垢沉积—— 使其不再堵塞或阻塞;(4)阻止泵内水垢沉积—— 不再发生泵失效的情况;(5)阻止电机冷却罩内和冷却塔内水垢沉积。
3.2.2 乳化液净化原理
通过OPT净油装置对乳化液箱内乳化液中铁锈等杂质进行净化,OPT净油装置既不受乳化液等液体的腐蚀,又能净化乳化液中杂质,保证进液系统乳化液的纯净度。
3.2.3 乳化液自动配比
采用先进的在线监控系统和变频技术,实现了真正意义上的乳化液自动配比,乳化液浓度自动在线修正、显示,配比精确可靠。矿用变频器能够根据系统压力和工作面用液量控制乳化泵恒压供液,节能效果显著。诸多保护和功能极大提高了设备的可靠性,如系统爆管停机保护、乳化液泵组吸空保护、安全泄压保护、系统压力自动补偿功能、泵组待机监控功能等。对泵组温度、蓄能器压力的自动检测与智能控制,消除了设备实用中的安全死区。解决了变频器在密封条件下散热的技术难题。
3.2.4 反冲洗过滤
通过反冲洗过滤站对液压支架回液系统中铁锈等杂质进行净化,保证回液系统中乳化液的纯净度。进液回液都安装了高压反冲洗智能过滤装置,过滤精度达到20 um,能够将支架等设备内液压系统含带的铁屑等杂质过滤,并且能将设备运行状况及参数通过系统数据反馈到集控台,使操作人员及时观察运行状况并提出相应的预警。
3.3 经济效益
经过变频控制装置驱动泵组实现恒压供液控制,根据工作面用液量需要多少供给多少,安全可靠响应速度快,极大减少了泵组的无用功损耗。跟传统泵站比较,经现场记录数据计算节约电能至少40%以上。以400泵站为例,泵组配套250kw电机,则每小时至少节电100度,若每天工作20 h,则每天节电2000度。按每年工作300天算,则每套泵站每年至少节电60万度,每度电按0.5元计算,按2套设备计算,每年节约电费 F1=60*0.5*2=60万元。
泵组进行变频控制后,泵组实现软起软停,长期在400~600轉每分钟状态运行。减少了泵组的磨损和冲击,使乳化液泵组平均使用寿命至少提高2倍。每套泵组按107万元计算,可节省费用F2=(107*0.95/6)*2*2=67万元。这样做,既可以优化工作面用水质量,又净化乳化液质量,从源头上解决液压系统杂质,实现乳化液自动配比功能,并对回液系统中乳化液进行净化,使得综采工作面液压系统整体优化形成良性循环,乳化液温度也得到有效控制,能够时刻保证乳化液使用浓度的准确值,避免了人工配液不准确的各种不确定因素,有效减轻了液压支架的锈蚀,因此高液压密封部位密封圈也很少损坏,有效降低系统的串漏现象,紧急停机维修设备影响生产的情况不再出现,至少延长支架使用寿命2至4年。每套支架按15000万元,2套设备按延长支架寿命2年计算,可节省费用F3=(15000*0.95/6) *2*2=9500万元。综上所述,整体可节约费用可达F=F1+F2+F3=9627万元,经济效益可观。
4 结语
对综采工作面液压系统整体方案中的各个环节如进液、配比、循环、过滤、回收等环节进行一系列全方位的优化,对工作面清水水质指标的提高提供了可靠的保证,同时提高了乳化配比的精确度,保证工作面液压系统,防止工作面电液控制系统瘫痪,并造成支架缸体、推移千斤顶和各种阀件的锈蚀及镀层脱落等,延迟设备寿命。
参考文献
[1]张立荣.某煤矿中厚煤层液压支架设计选型[J].煤矿机械,2012(5).
[2]陈贵,常聚才.朱仙庄矿.煤综采液压支架选型分析[J].煤矿机械,2011(4).
液压整体提升论文 篇3
1工程概况
A市某公寓综合体工程项目位于市中心地区, 由一座商场裙楼以及两座塔楼 (两座塔楼夹角角度为45°) 构成。其中, A塔楼层高为80层, 整体建筑高度为302.5m, B塔楼层高为73层, 整体建筑高度为278.9m, 两座塔楼均为框筒接口, 整体建筑面积为21.5万m2。两座塔楼与已建成办公楼共同构成该区域最大的综合建筑群体。在A塔楼与B塔楼44~50层区域将两座塔楼通过连廊结构的方式加以连接。工程设计标准中显示:该连廊结构最大安装高度为176.5m, 构件提升总量在700.0t左右, 结构构成为榀钢结构桁架组 (共设置3组) 。连廊结构与塔楼结构之间的连接方式为大截面钢结构劲性连接。
2提升思路分析
结合该超高层建筑工程项目的实际情况分析认为:在连廊结构施工作业的开展过程当中, 若按照传统方法选择分件高空散装的提升方案, 虽能够将分件提升至指定位置, 但高空平台下会产生大量的焊接以及组装工作任务, 机械设备在满足超高空吊装期间容易发生意外事件。同时, 高空平台下的工作条件相对来说存在一定的不确定性, 因此施工过程当中技术难度较大, 潜在比较大的质量风险, 无法确保钢结构安装的安全性、有效性, 也可能对本环节施工工期的控制要求产生不良影响。
因此, 转换思路, 提出可以在地面平台完成对钢连廊结构的拼装工作, 然后通过应用液压整体提升技术的方式, 将拼装完成的钢连廊结构一次性提升到位。在这种提升方案作用之下, 不但能够使钢连廊结构的安装施工难度得到大大的降低, 同时也能够有效的保障其在安全、在质量、以及在工期方面的严格要求。故最终选择方案为液压整体提升方案。
3液压整体提升技术应用
(1) 提升吊点布置方法。工程设计标准中显示:该连廊结构最大安装高度为176.5m, 构件提升总量在700.0t左右, 结构构成为榀钢结构桁架组 (共设置3组) 。因此, 需要在每榀桁架的两端分别设置一个独立吊点, 吊点布置总数共6个。同时, 每一吊点位置对应设置两台液压提升器装置。本项目中, 提升区域的基本范围应当是钢结构经过地面拼装并形成整体后需要一次性提升到位的部分。
在确定好提升范围以后, 需要对主桁架进行预先分段处理。分段处理过程当中的主要操作步骤应当为:第一步, 两端分段作为钢牛腿结构, 与钢骨柱同步完成预制处理, 然后直接进行安装;第二步, 中间分段首先在地面操作平台上对散件进行拼装, 然后整体成型;第三步, 斜向腹杆在完成对上向旋杆与下向旋杆的对接处理之后进行安装。需要特别注意的一点是:由于在连廊桁架整体提升期间, 结构单元会对各层的钢牛腿结构产生影响 (影响关系为自上而下) 。因此, 为了避免结构单元的提升受到已安装牛腿结构的影响, 需要采取如下处理方案:屋面主桁架下旋杆与楼层主桁架分段结构到相邻轴线的区域范围内, 需要自下而上朝中部区域错开一定距离 (错开距离取值宜控制在100mm范围内) 。
结合对本超高层建筑连廊结构实际工况的分析, 在遵循液压提升吊点设计原则的基础之上, 对比多种方案, 最终选择的提升上吊点基本形式如下:通过对桁架与混凝土结构中劲性柱连接部分外审钢牛腿的应用, 将其作为提升平台, 同时, 在钢牛腿的两侧位置分别设置牛腿, 以满足提升上吊的具体要求。而在提升下吊的过程当中, 提升平台的基本设计方案与上吊点设计方案一致, 特殊之处在于:现场施工过程当中下吊点所设计位置需要与上吊点设置在待提升主桁架下的中心线保持垂直对应关系。同时还需要在桁架下弦杆靠近下翼缘的位置设置临时性的牛腿结构。
最后, 主桁架需要安装在分段位置。考虑到本工况下斜向腹杆无法在钢连廊结构整体提升前达到完全安装的状态, 且在分段位置当中, 主桁架下弦杆会出现悬臂现象, 因此导致液压整体提升期间主体结构可能发生局部节点强度不足或端部异常变形的问题。在出现此类问题之后, 需要通过应用临时加固杆件的方式, 对斜腹杆分段位置以及下弦杆吊点位置进行连接加固处理。
(2) 液压提升工况分析。结合液压提升工况来看, 对于钢连廊结构而言, 在提升过程当中应当尽量在地面风级2~3级的条件下开展, 若提升期间地面风级持续性保持在5级以上, 则需要暂停提升工作。同时, 安排专人对提升状态下的钢连廊结构偏移情况进行分析。若超过预先设置的偏移量水平, 则需要暂停提升并及时进行调整。调整的关键在于限制钢连廊结构的水平方向摆动问题, 具体的做法是通过钢丝绳将钢连廊结构四角与邻近主楼结构加以连接并固定。
结合空中停留的工况来看, 在本工程对钢连廊结构进行整体液压提升的过程当中, 首先采取的是将桁架部分提升至13.0m高度的方法, 然后再进行桁架底部吊挂结构的安装工作, 最后进行整体提升。由于本工程桁架结构需要提升至较高高度, 故而提升耗时比较长。为了避免突发性的恶劣气候条件对提升质量产生不良影响, 同时从结构单元整体提升安全性的角度上来说, 一旦连廊刚结构提升单元在空中停留或者是出现突发性的结构失稳问题, 就需要采取适当的处理措施, 在限制钢连廊结构水平摆动幅度的同时, 方便对结构的安装微调。具体做法是:通过钢丝绳结合导链的方式, 将结构单元四个角与邻近的主楼结构临时性连接起来。
4提升期间注意事项
(1) 结构离地检查事项。在钢连廊结构离开拼装胎架150.0mm以后需要保持结构整体的稳定性, 在空中停留半天时间并进行全面检查。期间所涉及到的检查内容包括吊点结构、临时支撑承重体系、提升设备、以及永久结构这几个方面在内。以上内容的检查需要尽量安排在夜间状态下施工, 使是施工时间能够得到合理的控制。在结构离地检查无误后方能够正式进入提升环节。
(2) 结构提升期间检查事项。在钢连廊结构进行提升或下降操作的过程当中, 受到空中姿态以及杆件对口等相关因素的影响, 多需要对其提升高度进行适当的微调处理。在开始对提升结构进行微调处理前, 首先需要将计算机同步控制系统模式切换至手动状态, 然后对液压提升系统中各个吊点所对应的液压提升装置进行精度调整 (调整需要具体至毫米单位) , 以确保结构提升的精确性。
(3) 分级卸载就位事项。以卸载前的吊点载荷为基准, 所有吊点同时下降卸载10%。在此过程中可能会出现速度较快的点将载荷转移到卸载速度较慢的点上, 以至个别点超载甚至可能会造成局部失稳。此时计算机控制系统监控并调整各吊点卸载速度, 使快的减慢, 慢的加快。若某吊点载荷超过卸载前的10%, 则单独卸载这些点。如此往复, 直至连廊中间分段结构自重载荷完全转移到两端分段结构上, 整体提升安装结束。
(4) 提升就位事项。连廊结构提升至设计标高附近后暂停提升, 测量各对接口位置牛腿与析架的错边数据, 以此为依据制定析架调整措施, 同时液压系统做相应的调整, 降低提升速度, 准备完成后, 继续提升, 待距离设计标高约50.0mm时, 各吊点逐级微调使主析架各层弦杆精确提升到达设计位置, 单次调整高度不得超过10.0mm。调整完成后, 液压提升系统设备暂停工作, 保持连廊中间分段结构的空中姿态。实测主析架后装段尺寸, 对补档杆件现场修改尺寸、打坡口。安装连廊主析架腹杆分段, 使连廊结构形成整体稳定受力体系。
(5) 结构提升期间监控事项。在钢结构自吊装离开地面达到指定提升高度的全过程当中, 需要随时对结构吊装情况进行检查。检查所涉及到的主要内容包括:对液压提升系统的压力变化进行观测, 及时与预测数值进行对比, 从而使系统压力始终处于可控状态下;对上吊点提升平台结构的运行工况进行全面观测;对提升承重系统的运行情况进行监督控制;通过应用激光测距仪的方式来测定提升过程当中各个吊点的同步性以及一致性情况。
5结束语
在我国土木工程领域当中, 结构整体提升工艺的应用价值是相当突出的。相对于常规意义上的吊装工艺而言, 液压整体提升技术可支持超高层建筑施工中的整体吊装作业。由于吊装结构具有整体性, 故而能够使高空作业量得到大幅度的减少, 使施工成本得到严格的控制。结合本工程实际案列来看, 使用液压整体提升技术完全能够满足工程需求, 且现场施工设备简单, 整体提升安全性高, 经济可靠, 可以在同类型的工程实践中加以推广应用。
参考文献
[1]徐文武, 刘坤, 丁小姮等.钢桁架液压整体提升技术[J].建筑技术, 2008, 39 (9) :685-686.
钢铁企业估值整体提升 篇4
钢铁行业是中国推进工业化的重要力量,也是中国经济高速成长的受益者。2007年,钢铁行业预期运行仍处于平稳向上态势,受行业景气周期上升的影响,钢铁类上市公司的市值将进一步提升。未来,钢铁行业的并购将成为发展趋势,钢铁业上市公司的并购价值也将在市场得以体现。本期“上市公司透视”对钢铁行业的整体估值趋势进行评点,并对鞍钢股份、邯郸钢铁两家上市公司的投资价值进行分析。
2005年,钢铁行业上市公司市值是2027亿元,2006年一跃达到了4554亿元。其中宝钢股份市值已达1200亿元,武钢股份市值已达720亿元;吨钢市值也显著提高。但与钢铁行业的重置成本相比,仍然是低估的。
一季度业绩同比增长2~3倍
2007年一季度,普钢类上市公司主营业务收入同比增长55%,达到2008亿元,净利润同比增长210%,达到129亿元。与2006年四季度相比,尽管一季度需求相对较淡,净利润环比增长125.98%。
业绩增长的背后是钢材价格的大幅提升和钢材产量的高速增长。2007年一季度,国内钢材价格同比提高12%,3月末,国内钢材价格指数已经回升到109.8点,达到2006年7月中旬的水平。2007年一季度,国内粗钢产量增速同比增长23%。
价格方面,由于2006年下半年国内钢材价格的过度下跌并不能真实反映当时的供需形势,所以,2007年一季度的上涨属于合理的回调。同时,国内的铁矿石价格上涨造成生产成本上升。截至3月23日,国产铁矿石价格和进口铁矿石价格涨幅均在50元/吨~100元/吨,折合吨钢成本上涨80元左右。相比之下,各种钢材品种价格上涨幅度均超过100元/吨,受成本推动,导致钢材价格上升。
产量方面,2005年末和2006年初,国内明显存在着限产保价的行为,这使得当时的产量基数比较低。受此影响,2007年一季度的粗钢产量增速相对较高。
2007年二季度是需求旺季,国内钢材价格也随之上升,截至5月18日,国内钢材价格指数已经达到113.87点,比2006年同期高出6.6%,环比3月末高出3.7%。钢铁企业利润继续高增长,2007年1~4月,77家重点大中型钢铁企业利润总额(补贴后)486亿元,同比增长202%。
我们注意到,2007年前四个月,国内粗钢、生铁和钢材的产量月同比增速逐月下降,尤其是生铁,4月份同比增速已经下降到16%左右。根据对国内新增钢铁产能的统计,目前,国内由2003年开始的钢铁固定资产投资高峰带来的钢铁产能释放已经基本结束。对于2007年的剩余月份,铁、钢、材的月同比产量增速将逐渐下降。
需求方面,1~4月份国内固定资产投资增长25.5%,主要集中在下游需求行业和国家大力发展的装备制造业,家电、汽车、船舶等产品的产量增速也在20%以上,在消费升级和制造业转移的背景下,未来需求的增长仍具有可持续性。
钢铁行业景气依然,价值依旧
随着钢铁行业规模的扩张和市场价格的稳步攀升,钢铁行业的效益水平又创新高,经营状况远超出年初的市场预期。特别是钢铁行业在钢产量增长18%的情况下,钢铁综合能耗却同比下降了6%。这在各行业整体能耗同比继续上升的情况下,是非常难得的,这充分表明了钢铁行业的技术进步是非常显著的。通过发展循环经济达到节能降耗的目标,在行业竞争日趋激烈的形势下已取得明显成效。
由于世界经济的高增长和国内外钢材差价过大,使中国钢材的净进口一不留神成为净出口。2006年在继我国成为世界钢铁最大生产国、消费国和进口国之后,首次成为世界最大钢铁出口国。这虽是意外,也应在预料之中,我国钢铁工业在国家政策的支持下,装备水平得到大幅提高,产品结构也显著改善,竞争实力提高。世界钢铁工业的发展已经转向中国,钢铁工业已经成为中国少数几个具有世界竞争力的行业。可以预料,未来中国钢材的出口将继续呈稳定增长态势。在国内宏观经济持续向好的形势下,钢铁行业景气依然。
宏观调控改善钢铁行业环境
对于经济中出现的钢铁等部分行业发展过热,国家采取了一系列行政及经济等宏观调控措施,意在抬高钢铁行业进入门槛,对产品结构不合理,高消耗、高污染、低产出的“两高一低”以及越权违规的企业,对钢铁固定资产投资和产能盲目扩张的态势产生很大的抑制作用。2006~2007年上半年,行业投资增速显著下降,从2004年钢铁固定资产投资增速达32%,到2006年增速为0,甚至呈负增长。通过淘汰落后,限制产能释放,2006年粗钢产量同比下降了7%。国家一方面加大对能耗高、污染大的落后产能的淘汰力度,将企业的钢铁发展规划和地方的淘汰落后挂钩。如唐山地区,要求淘汰1700万吨落后产能后才能批复唐钢的“十一五”规划,效果良好。2006年11月29日,我国钢铁生产大省的河北地区公布了第一批淘汰的26个落后钢铁生产设备企业名单,引起较大反响,这是国家淘汰力度加大的信号。另一方面,通过土地和资金两个闸门严控新上项目。至今,对宝钢的湛江项目和武钢的防城港项目的批复非常谨慎,就是要防止投资过热带来产能过剩。通过这些政策措施,使供给释放速度大为减缓,国内市场预计将呈现产量增速小于钢材实际消费增速的局面。国内由于供给减速,需求继续平稳增长以及出口市场的支撑,国内市场供需环境得到显著改善,从而有利于行业的健康发展。预计,来年的钢材价格走势将呈稳步增长态势。
钢铁行业整合任重道远
提高集中度是钢铁行业发展的大趋势,并购重组使世界钢铁行业和各国钢铁集中度大大提高。然而,在近几年国际钢铁业集中度显著增加的背景下,我国钢铁业的集中度不升反降。2006年,我国前十大钢厂钢材总产量为1.37亿吨,占全国总产量的29.4%,而2005年和2004年的这一数字为33.6%和34.7%,呈现逐年下降的趋势。这与全球钢铁行业的发展趋势背离。
尽管钢铁行业整合、提高集中度是行业良性发展的必由之路。但由于目前企业效益整体仍处于良好状态,全行业亏损或微利时代并未到来,因此,还未到大面积行业整合的时代。但企业间通过资本纽带整合的意识却大大增强,各地区或各企业都有未来收购或被收购的预期,从而导致政府导向的购并行为加大,如鞍本合并,河北唐钢和邯钢的南北集团架构等。而以市场化驱动的资产整合还远没有开始,目前地方保护和社会压力,甚至是保守势力构成了中国各大区域之间跨省并购的障碍。现阶段,跨地域的钢铁企业并购只限于简单的战略联盟,旨在获取原材料采购和产品销售方面更强的议价能力。但是,这种松散的战略联盟对优化行业结构和提高集中度效果甚微。
液压整体提升论文 篇5
1 液压提升技术简介
作为近年来兴起的一种技术, 液压同步技术主要是用来提升构件, 此技术和传统的提升方法不同, 主要是使用刚性立柱承重或柔性钢绞线进行器集群的提升, 并使用电脑进行控制, 液压同步提升原理对现代化的施工工艺进行了综合, 实现了大吨位、大面积、大跨度的构件提升。这项技术曾在北京西客站主站房钢门楼、首都机场大型网架屋面的提升等工程中得到了广泛的运用, 取得了良好的施工效果, 社会效益和经济效益明显[1]。液压整体提升技术的产生, 不仅是建设施工技术一个新的发展, 也是建设事业未来发展的基本需要, 在很多领域都得到了广泛的推广和运用。所以, 此项施工技术正逐渐成为人们关注的问题, 液压提升的施工措施对此技术的应用效果影响明显, 而且也对工程的施工进程有比较大的影响。
2 工程简介
某高层建筑主要有两栋高度为45°角的塔楼和商场裙楼构成, A塔和B塔的高度分别为307.2m和284.2m, 建筑的结构为框架结构, 总施工面积为22万m2, A塔和B塔之间设置了连廊结构, 最高安装高度为178.2m, 结构的提升重量为650t, 主要由三榀钢结构桁架构成, 在44层~50层之间, 将两个塔楼连接起来, 塔楼和连廊之间使用截面比较大的钢结构进行连接。
3 建筑的施工思路
如果使用高空散装分件的方法进行施工, 不仅焊接工作量和高空组装量很大, 施工机械无法达到吊装的基本要求, 而且, 由于高空作业的条件不好, 施工效率低、施工难度大, 在安装钢结构时, 有比较大的质量风险和安全风险存在, 在工期控制、质量控制和现场安全控制方面比较困难, 在将钢连廊结构和地面拼装成一个整体后, 使用超大型构件液压同步提升技术是将其一次提升到位的, 安装施工难度会降低, 对施工的安全性、施工的质量以及施工工期等都有比较大的好处。
4 施工方案的制定
4.1 布置提升吊点
由于连廊结构自身的重量为650t, 由三个榀主桁架构成, 在各个榀桁架的两个端点分别设置一个吊点, 总吊点的设计数量为六个, 分别在各个吊点配置两台液压提升其, 各个液压提升吊点的布置图如图1所示。图中的黑色圆点为吊点的位置。
4.2 主桁架的分段预设
(1) 对于中间的分段部分, 在地面上进行拼接成型; (2) 将两端的分段作为钢牛腿结构, 并将其和钢骨柱预制在一起, 然后直接安装到规定位置; (3) 在上弦杆和下弦杆完成对接后, 进行部分斜腹杆的安装。在提升连廊桁架时, 由于结构单元不需要从下向上通过各个钢层的牛腿, 为了确保安装好的牛腿结构不会对单元的提升过程造成影响, 要将屋面主桁架和楼层主桁架的下弦杆分段, 分别接在邻近轴线上, 然后按照从下到上的顺序, 顺次从中部的方向错开, 错开的宽度为100mm。
4.3 上吊点和下吊点的提升类型
根据工程施工中钢连廊的结构情况, 以及液压同步提升吊点的设计原则, 通过对一些方案进行对比, 决定将混凝土结构中的劲性柱连接位置的外伸牛腿和桁架作为上吊点的提升平台, 分别在钢牛腿的两侧设置牛腿, 在进行下吊点的提升时, 按照上吊点的设计方法设计提升平台, 下吊点要和上吊点分别垂直对应, 并在需要提升的主桁架下弦位置设置上吊点, 在分段位置安装主桁架, 由于在提升前无法安装斜腹杆, 并且主桁架的下弦杆在分段处为悬臂的状态, 整体提升时, 会有端部变形过大或者部分节点强度不足的情况出现, 因此, 需要使用临时加固杆件分别对斜腹杆分段进行加固连接[2]。
4.4 控制提升过程中的稳定性
4.4.1 风力作用下稳定性的控制方法
通过对工况进行计算不难发现, 在提升连廊结构时, 要选择地面风级为2~3级时进行施工, 在施工的过程中, 如果持续风力在5级以上, 要暂时将提升停止, 对钢连廊结构的偏移量进行观测, 在偏移量好处规定值时, 暂时停止提升。并利用钢丝绳将其四个角绑住, 从而限制钢连廊出现水平摆动。
4.4.2 控制液压提升力
在遇到某个点的实际位置超出设定值时, 液压提升系统会自动进行溢流卸载, 并将吊点提升控制在设计的范围中, 避免出现提升反力分布不均匀的情况。
4.4.3 控制连廊钢结构的稳定性
在对提升过程中的所有工况的连廊钢结构进行分析模拟后, 对连廊钢结构中的应力状态、结构变形情况等进行预先的调整和控制, 在组拼连廊钢的端部分段和中间分段时, 要利用增加临时支撑结构, 加固构件的方法来对局部变形情况进行控制, 对局部应力的状态进行改善。
4.4.4 控制空中停留的稳定性
在进行钢连廊提升时, 首先将桁架位置提升到13m的高度, 然后安装桁架底部吊挂结构的安装, 最后提升结构的整体性, 由于提升的时间很长, 为了避免突发大风天气对结构造成影响, 保证结构单元提升的稳定性, 在保证高空对口精度和调整需要的基础上, 避免连廊钢结构提升过程中出现突发情况或者出现停留情况, 要使用钢丝绳和导链结构, 临时连接邻近主楼结构和单元四角结构, 从而达到安装微调和限制其水平摆动的目的[3]。在将连廊钢结构单元从地面提升前, 提前将钢丝绳、导链和卸扣挂好。
5 提升过程中的控制措施
5.1 控制重点
(1) 设置同步吊点。在各台液压提升器的位置分别设置同步感应器, 对提升过程中, 液压提升器位移的同步性进行测量。主控计算机在收到位移信号后会根据差值对整个提升的同步性进行控制。 (2) 均衡吊点油压。为了保证上部吊点和下部吊点结构的稳定性, 各个吊点的液压提升器在提升的过程中, 均施加均衡油压, 每一个点通过恒定的驱动力向上进行提升。 (3) 对提升进行分级加载。通过计算机对各个吊点的反力值进行计算, 依次提升连廊钢结构单元, 分别为20%、40%、60%、80%, 在确定没有异常情况时, 继续加载到90%、95%、100%。直到结构从地面离开。在进行分级加载时, 每加载好一个分级, 都要暂停施工, 并对上吊点和下吊点结构、连廊结构的变形情况进行检查, 如果正常, 就继续进行加载。在连廊结构从地面离开后, 可能有不同步的情况存在, 此时要减缓提升速度, 对各个点的离地情况进行密切观察, 必要时可以进行单点动提升, 保证各个点的同步。 (4) 使用测量仪器对各个吊点距离地面的距离, 对各个点的高度差进行计算, 利用液压提升系统对各个吊点的高度进行提升, 确保连廊分区的中间分段可以保持水平状态。 (5) 微调。在连廊结构下降和提升时, 需要对高度进行微调, 在进行微调时, 先把计算机同步控制系统切换到手动模式, 然后根据实际需求, 调整液压提升器的精度。此外, 也可以对单个提升器进行微调。
5.2 监控提升过程
在同步过程中, 要随时对提升过程进行检查: (1) 要检查上吊点提升平台结构的工作情况; (2) 要观察液压提升系统的压力变化情况; (3) 要保证连廊钢结构提升是具有良好的稳定性; (4) 保证提升系统设备的同步性。 (5) 激光测距仪和各个提升吊点的同步性。 (6) 作为提升工程的主要部件, 需要进行检查, 要查看导向架、锚具中的钢绞线可以顺畅穿出, 主油缸和下锚具油缸、软管、缸头阀块、传感器和导线处于正常状态。
6 结语
综上所述, 高层建筑施工中, 液压提升技术可以充分发挥自身的技术优势, 提高施工效率。在使用的过程中, 要求技术人员可以掌握工程的技术要点和施工工艺。在实际的施工过程中, 要根据具体的施工特点和质量要求, 制定合理的施工方案, 保证工程技术的实用性, 提高工程的经济效益。
摘要:在钢结构工程施工技术不断发展下, 钢结构工程的吊装技术也有了新的发展, 由于液压技术具有施工效率高、施工时间短、施工成本低等方面的优点, 在工程建筑施工中得到了广泛的运用。基于此, 本文对液压整体提升技术在超高层建筑中的应用研究进行探讨。
关键词:液压整体提升技术,超高层建筑施工,应用研究
参考文献
[1]常瀚, 郭正兴, 胡明坡等.30m跨钢连廊整体提升施工技术[J].施工技术, 2009, 38 (10) :18-20.
[2]徐文武, 刘坤, 丁小妲.钢桁架液压整体提升技术[J].建筑技术, 2008, 39 (9) :685-686.
液压整体提升论文 篇6
1 工程概况
泉州市行政管理服务中心工程地下一层,地上九层,建筑面积为83017m2。中庭钢屋盖平面位置如图1。
2 结构特点及难点
中庭钢屋盖为空间管桁架结构,桁架有600mm、1200mm两种高度,上弦中心标高为15.200m,底面标高均为14.0m,屋盖东西长70米,南北长21米,其投影面积为1005m2,总用钢量为78T。中庭钢屋盖主要以管桁架为主,上下弦管为Φ140*8、Φ133*8圆管,腹杆主要是Φ68*5圆管,中部的穹顶结构则是H型钢。支承中庭钢屋盖的是19个支座支座类型有滑动支座和铰支座两种,见图2。
中庭钢结构平面位置处于2、5号楼及7、8号楼之间,位于整栋结构中央,平面轮廓呈规整“品”字形。由于四面皆有混凝土结构包围,因此该部分钢结构施工时大型的起吊设备无法进场吊装。
3 液压整体提升施工工艺
综合考虑本工程中庭钢结构的结构状况 及施工现场的实际情况,确定中庭钢结构的施工安装总体方案采用地面原位拼装散件,设置10个提升点进行液压整体提升。该方案减少了高空作业,有利于整体结构安装精度控制,有利于土建工程成品保护,有利于施工变形和设计成形后的变形和受力状态保持一致。
3.1 液压整体提升的施工流程
中庭钢屋盖在底层地面胎架上散件拼装成整体→分布利用主楼框架柱(或楼面),设置提升上吊点,在其上安装液压同步提升系统设备→液压提升设备与中庭结构上弦杆上的对应下吊点连接,设备提升、试提升→中庭钢屋盖试提升检查正常,开始正式提升→提升设备同步整体提升中庭结构至设计标高附近,微调各提升点,使中庭结构提升至设计标高→中庭屋盖提升就位后补装钢牛腿和支座,即中庭结构安装完毕→液压提升系统设备卸载、拆除,完成构件的提升安装。
3.2 液压整体提升的工作原理
液压提升系统主要由液压提升器、泵源系统、传感检测及计算机同步控制系统组成。“液压同步提升技术”采用液压提升器作为提升机具,柔性钢绞线作为承重索具。液压提升器是计算机控制整体提升技术的核心设备,其工作原理如图3。提升油缸为穿芯式结构,中间穿过承重的钢绞线。活塞上装有上锚,底座与缸筒连成一体,其上装有下锚。当上锚夹紧钢绞线,下锚松开,油口A进油则活塞通过上锚带动重物上升至主行程结束。然后将下锚夹紧 钢绞线,B口进油,缩缸松上锚,完成空载缩缸,直至主行程结束,便完成一个行程的重物提升。如此循环,便可实现重物提升到预定的高度。
3.3 液压整体提升点的布置
(1)提升点均匀布置在结构的四周,以便在提升过程中,结构整体稳定,确保不产生倾覆、晃动等现象。
(2)提升点布置在支座处,使提升的受力状态和施工完毕后的设计状态相近。
(3)为此本工程共设置10个提升点,即10个TJJ-600型液压提升器,每个提升器的额定承载能力为60吨,提升器总承载能力为600吨,远大于单次提升的最大重量78吨,其具体分布如图4所示.
3.4 液压整体提升过程的仿真分析
在液压整体提升过程中,中庭钢结构的受力与设计状态不同,必须对中庭钢结构进行施工阶段的受力分析。
3.4.1 建立计算模型
(1)计算依据与计算荷载。根据《钢结构规范》及其它的设计施工规范,在施工模拟过程中,考虑了结构自重以及施工过程中所可能出现的荷载,采用SAP2000进行分析计算。
(2)临时杆件设置。应当考虑提升过程中部分杆件受外突混凝土牛腿的阻挡,为确保提升过程中钢结构不与混凝土结构相碰,必须保证支座处的杆件与混凝土构件保持一定的距离,为此,需对桁架与混凝土牛腿可能相碰处的杆件作回缩处理并临时去除部分杆件,上下弦杆均往结构内部回缩的量可取400mm,对回缩的上弦杆件壁厚改为10mm,增加2mm,同时必须加强部分杆件,使钢结构在提升过程中受力更趋于合理。
3、计算选用程序和荷载取值。计算模型采用空间三维实体模型;杆件选用两节点,六自由度的frame单元,该单元可以考虑拉(压)、弯、剪、扭四种内力的共同作用。同时考虑自重乘以1.2系数。
4、计算模型。按照以上分析,建立的计算模型如图5。
3.4.2 提升过程应力分析
1、提升过程内力分析
由于对提升点处桁架进行施工改进,故需对其内力分析,判断计算模拟结果能否反映实际结构的受力状况。从内力分析看,在提升点处以及中间圆环区域有明显弯矩和剪力,其它部分均以轴力为主,呈现桁架受力特点。由于提升点处有集中力作用,故有弯矩产生,“帽子”部分受轴力、剪力、弯曲作用,呈现拱受力特点。
2、结构变形分析
计算的中庭结构提升过程中的变形如图6。最大挠度发生在243号节点,其值为-29.377mm,该点位于结构中间区域跨度中。该区域的跨度为28.6m,挠跨比为29.377/28600=1/974。远小于规范的允许值,满足施工要求。
3、结构应力分析
利用软件自带的我国规范值,对中庭结构进行应力验算,其验算的应力比柱状图如图7。从图中可看出,所有的应力比均小于0.8,满足规范要求,同时由于大部分杆件应力比不超过0.7,维持在一个较低的水平,所以,在提升过程中,变形控制在弹性范围内。
4 施工控制要点
为确保中庭钢屋盖在提升过程的安全,在实际操作过程中,采用“吊点油压均衡、结构姿态调整、位移同步控制、分级卸载就位”的同步提升和卸载就位控制策略。
(1)提升分级加载。以主体结构理论荷载为依据,各提升吊点处的提升设备进行分级加载,依次为40%,60%,80%,在加载过程中,密切观察各吊点及结构的情况,在确认各部分无异常的情况下,继续加载到90%,100%,直至中庭结构全部离地(脱离胎架)。
(2)离地检查。中庭钢屋盖脱离胎架后,停留6小时进行全面检查(包括吊点结构、提升支架及提升设备等),各项检查正常无误后,再正式提升。
(3)姿态检测调整。在液压整体提升中,用两台水准仪同步检测各吊点处的相对高差,并与理论值进行比较,调整各吊点高度使之接近理论值;以调整后的各吊点高度为新的起始位置,复位光电编码器,以保持该姿态直至提升到预定高度。
(4)提升过程微调。中庭结构在提升过程中,因为空中姿态调整和支座就位等,需进行过程微调。在微调开始前,将计算机同步控制系统由自动模式切换成手动模式,再根据水准仪对支座处各点进行测量结果,对整个提升系统吊点的液压提升器进行同步微调,或者对单台液压提升器进行微调。本工程各提升点同步提升均控制在10mm以内;支座就位时,与设计标高比较,均控制在5mm以内。
(5)分级卸载就位。中庭钢屋盖提升到预定位置后,须暂停,系统将自动锁紧提升装置,补装支座处杆件及安装支座,使中庭钢屋盖和混凝土结构框架成为整体。相同于中庭结构各吊点分级加载时状况,各吊点载荷卸载时也分为分级卸载,依次为40%、60%、80%,在确认各部分无异常的情况下,可继续卸载至100%,即提升器钢绞线不再受力,中庭结构自重载荷完全转移到主楼砼框架柱上或支座上,液压提升作业完毕。
5 结束语
实践表明,此项施工工艺不仅技术先进,而且安全可靠,就位精度较高,施工周期大大缩短,是解决大型屋盖施工安装的良好途径。
摘要:泉州市行政管理服务中心中庭钢屋盖,采用液压整体提升的施工方法,通过合理布置提升吊点,对局部杆件进行调整以克服阻碍提升支座牛腿的影响,实践表明所采用液压整体提升方案安全可靠、经济。
关键词:液压整体提升,大型钢屋盖,管桁架
参考文献
(1)建筑结构荷载规范GB50009-2001
(2)钢结构设计规范GB50017-2003
液压整体提升论文 篇7
斜井井筒作为煤矿运输系统的关键环节, 具有断面大、服务年限长、质量要求高的特点, 当遇地层软弱、采取混凝土浇筑支护时, 采用整体液压钢模台车浇筑混凝土施工工法, 是首选的施工方法。
整体液压钢模台车浇筑混凝土施工工法在国电建投察哈素煤矿主斜井井筒、内蒙古汇能集团尔林兔煤炭有限公司主斜井井筒施工中均应用成功, 具有良好的社会经济效益和安全实用价值。其关键技术已于2012年7月20日通过中国煤炭建设协会鉴定, 认为该技术达到国内斜井混凝土施工领先水平。
2 工法特点
采用两台10t手拉葫芦牵引整体液压钢模台车, 通过台车下铺设的钢轨实现台车的移动下放, 每次浇筑井壁7.5米, 在台车前7~10m靠帮处设置HBMD12/4-22S矿用混凝土输送泵, 地面搅拌机搅拌均匀的混凝土, 由特制的大容积混凝土矿车运送至混凝土输送泵处, 经混凝土输送泵入模, 两墙基础超前施工8~15m。满足提升运输与浇筑施工的平行作业, 实现斜井井筒快速施工。
该技术具有以下创新点:
2.1
绞车运料, 采用7.5m长模板台车配合矿用输送泵浇筑, 浇筑速度快, 井壁质量成型好。解决了小模板刚度差、拼缝错台多, 控制不当易出现砼墙面不平的缺陷。在观感上减少模板接缝, 使巷道成型更加美观, 提高了巷道混凝土表面观感质量。
2.2
模板收缩均由液压系统完成, 人工投入少, 工人劳动强度大大降低, 简化了施工工序, 可有效降低成本。
2.3
整体液压钢模台车为框架结构, 移动运行连续、稳定, 施工过程中稳定性好, 操作简单、拆装方便、可保证施工安全。
2.4
特制大容积混凝土矿车运送混凝土, 输送泵配合整体液压钢模浇筑, 激光控制中腰线, 岩巷掘进机配合胶带运输 (箕斗) 排矸等机械化配套设备掘进排矸, 采用两台10t手拉葫芦牵引模板台车移动, 比施工中使用稳车移动台车减少了使用设备, 增加了井筒使用空间, 实现混凝土浇筑与掘进、排矸多工序平行交叉作业, 大大提高了施工效率, 加快了施工进度。实现大坡斜井快速施工, 实现煤矿斜井综合机械化配套作业。
3 适用范围
本工法适用于长距离、大断面、浇筑混凝土支护型式的斜井井筒、平硐施工。
4 工艺原理
4.1 主桁架梁
液压整体模板台车采用钢结构组成, 台车由模板托架和台车车架组成, 所有材料采用槽钢、焊制加工的钢板由高强螺栓在施工现场安装连接。台车全长7.5m, 由5节组成, 每节1.5m。附图1
1、9-墙模;2-顶模;3-液压油钢;4-立柱;5、7-横梁;6-纵梁;8-钻孔;10-双头螺旋丝杠;11-台车架立柱;12-行走轮
4.2 支腿与行驶
考虑台车循环作业的特点, 在行走支架梁两端部的位置各安装一副行走轮, 沿轴线方向在支架梁底部安装支撑千斤顶。按台车车轮间距铺设轨道。钢模台车轨道采用4根38kg/m钢轨倒替向前铺设, 轨枕采用木轨枕。轨枕间距为500mm, 轨枕规格为长×宽×高=500×350×350mm。轨枕铺设方法:铺设木轨枕时先平整好场地, 然后依据中腰线按轨枕间距摆放枕木在硬底上, 之后把道轨放到轨枕上并上好道夹板, 调直道轨后再按中腰线校正轨道。台车行驶时通过手拉葫芦与固定在支架梁端头的钢丝绳连接行走, 就位后将手拉葫芦闭锁, 确保台车稳固并避免发生滑移现象。
4.3 钢模板安装与调整
钢模板型式选择了定型钢模板, 安装均采用可卸式销钩与台车形成整体。主要目的是易于维修、更换及钢模板的回收再利用。
钢模台车的模板通过安装在台车前端的液压站连接高压胶管和安装在台车横梁、立柱上的液压千斤顶实现模板的升降和左右伸缩。顶部模板调整由安装在台车车架前端的液压千斤顶来完成, 达到支模与脱模的目的。
两墙模板调整通过墙模板托架和台车车架上的液压千斤顶进行伸缩, 操作液压站手柄可以使托架连同模板外伸或收缩, 墙模及肩窝处安装的“双头螺旋丝杆”可以对墙模进行微调, 浇筑时亦可支撑固定墙模板。
5 施工工艺流程及操作要点
5.1 支设模板
浇筑混凝土采用整体液压钢模台车, U型钢支架、喷浆支护完成后, 进行移动钢模。移动时采用38kg/m钢轨作为滑道, 缠绕固定在液压钢模台车立柱上的钢丝绳和预埋到两侧井壁里的钢丝绳套通过两个10t的手拉葫芦连接牵引实现上下移动。每隔50m提前在两侧井壁基础混凝土中预埋φ28mm钢丝绳套, 钢丝绳套穿过U型钢支架用不少于5副同型号绳卡连接固定, 钢丝绳套外露长度以1~1.5 m为宜 (有的使用10T稳车缓慢向前下放) 。在前移过程中, 前方严禁站人, 待移动到浇筑位置后用自制卡轨器将台车车轮卡死。并用手动葫芦进行微调后, 开始校模。
5.2 校模
操作液压站手柄启动台车内置液压千斤顶调整钢模台车模板规格尺寸, 通过液压系统左右移动、上下升降装置来进行快速定位: (1) 调整钢模台车至浇筑位置后, 夹紧卡轨器; (2) 操作液压站水平液压千斤顶手柄, 调整水平液压千斤顶, 使台车模板中心线与斜井中心线对齐; (3) 操作液压站竖向液压千斤顶手柄, 使竖向液压千斤顶上升, 调整钢模台车模板使其达到设计高度; (4) 操作液压站侧向液压千斤顶手柄, 使侧向液压千斤顶外伸, 调整钢模台车模板使其达到设计宽度; (5) 装好其余侧向双头螺旋丝杆, 操作侧向双头螺旋丝杆, 使侧向丝杠撑出, 调整钢模台车两侧模板至预定位置; (6) 将基础丝杠千斤顶撑于钢轨上并旋紧。 (7) 由当班质检员按设计要求检查模板规格尺寸, 合格后方可进行下一道工序。
1-主提轨道2-副提轨道3-手拉葫芦4-钢丝绳5-台车轨道6-液压钢模台车7-输送管8-输送泵
5.2 下料
混凝土经搅拌机搅拌均匀通过明槽顶部预留的溜灰管用改装的矿车送至浇筑工作面, 在浇筑工作面下方布置输送泵, 输送泵侧安装自制加工的爬道, 混凝土经矿车前的溜灰口进入输送泵, 通过管路输送到模板内。每节液压模板正顶有预先焊接的四寸快速接头与输送泵管路连接。
1-液压钢模台车2-手拉葫芦3-钢丝绳4-台车轨道5-输送管6-混凝土输送泵
5.3 浇注工作
浇筑前先对台车表面进行抹油或喷洒隔离剂, 浇筑混凝土应连续进行, 间隔时间不得超过砼初凝时间, 超过初凝时, 要把已硬化的混凝土表面的水泥薄膜和松动石子以及软弱混凝土层清除干净并加以充分润湿和冲洗干净且不得积水, 清理干净后再进行浇注。混凝土浇注应分层对称进行, 每层厚度不超过300mm。使用插入式风动振捣棒, 振捣棒通过模板台车每节肩窝及正顶预留的观察窗进行振捣, 浇筑到观察窗位置时关闭并插死窗口。捣固工作应专人分片负责, 振捣棒插入下层砼中50~100mm, 每次移动距离350mm左右, 振捣砼表面出浆, 无气泡上浮。模板内振捣结束后再用振捣棒通过敲击模板钢板进行振捣, 振捣时振捣棒自左向右连续进行振捣, 振捣次数不少于5遍, 以保证混凝土的振捣质量。浇注前预先安排好混凝土上料点位置和振捣器操作人员数量。在浇筑过程中主要控制混凝土输送泵的压力, 正常情况下, 压力一般控制在5-6MPa, 待浇至正顶时, 要时刻注意压力表数值, 当达到8MPa左右时表明浇筑已完成, 即停止浇筑, 否则将造成滑模的变形。输送泵用完后要及时清理管路。由于其它原因造成中间需要停止输送时, 如果停止时间会超过1小时, 最好先将管路拆掉清洗。
5.4 脱模
混凝土浇注后6~8h开始脱模。脱模时启动电源, 将钢模台车内置的千斤顶先两侧收缩后顶部缓慢落下。随即进行向下移整体液压钢模台车。移模通过两侧的10t手拉葫芦牵引。移模前首先将手拉葫芦挂到预埋的钢丝绳和台车受力臂上的φ28mm钢丝绳套中间, 人工缓慢拉动葫芦链子, 使承重链拉紧, 拆除卡轨器。然后两侧同时松手拉葫芦倒链, 待台车移动后, 再均匀用力拉动葫芦下移至预定位置并固定。浇筑完毕一段长再向下移台车前, 先把台车一侧受力臂上的钢丝绳绳卡卸掉, 将手拉葫芦的承重链拉到最短位置, 能与钢丝绳连接拉紧, 再用绳卡把钢丝绳固定卡紧, 然后用同样方法固定另一侧。每移一模倒一次葫芦倒链和钢丝绳。
浇注混凝土工艺流程:
5.5 劳动组织
在工程施工的管理形式上采用项目法管理, 根据作业方式、工期要求按各专业工种配备劳动力。混凝土砌筑班劳动组织表见表1
掘进工作面及浇筑工作面作业方式均为‘三·八’制。掘进、出矸、浇筑平行交叉进行作业。
6 材料与设备
(见表2、表3)
7 质量控制
本工法按《煤矿井巷工程质量验收规范》及有关标准施工。
7.1
成立以项目部经理为首的质量管理机构, 下设技术质量组负责日常工作, 项目部设专职质量验收员, 各队每个班组设专职质量检查员。
7.2 砌碹施工
7.2.1 断面尺寸必须符合设计要求。
7.2.2 砌碹所用的原材料的质量应符合规定。
7.2.3 施工所用机具、模板等必须经过检查, 确认完好方可使用。
7.2.4 混凝土所用水泥、水、骨料、外加剂的质量及配合比的掺量必须符合设计要求。
7.3 建立班组自检、互检制度, 并做好记录, 杜绝不合格品。
说明:部分工种可以兼职, 可根据施工情况适当调整人员。
7.4
施工中按要求及时制作混凝土试块, 及时进行混凝土强度压力试验。
7.5 严格施工材料的进货检验和试验
7.5.1 各类材料必须有合格证、出厂检验报告。
7.5.2 材料进场后, 按规定进行抽检或试验, 符合要求方可用于工程施工。
7.6
成立以项目经理为第一责任人的施工现场冬季施工领导小组。
7.7 冬季施工时, 水泥、砂石料要采取措施, 防止出现冻块。
必须随时测量拌和水的温度, 水温控制在60~80℃。混凝土入模温度保持在10℃以上。
8 安全措施
8.1 液压钢模台车移动前, 必须检查手拉葫芦、钢丝绳及其连接装置。
8.2使用手拉葫芦牵引前, 必须对手拉葫芦进行全面详细的检查。检查各部件是否齐全、灵活、可靠, 做到小链、棘爪、护罩等齐全完好, 发现问题及时处理好后方可使用。严禁手拉葫芦带病牵引, 严禁使用不能自锁的手拉葫芦。
8.3 液压钢模台车移动前, 必须检查钢丝绳是否有打结、压伤、死弯、断丝、断股等不安全隐患, 如不符合要求, 严禁使用。
8.4负责指挥的人员必须密切注视钢模台车移动过程中的安全情况, 及时提醒、指挥操作人员, 一旦发现险情, 立即停止作业, 排除险情后再进行移动。
8.5操作时手拉葫芦时, 手拉倒链要用力均匀, 应尽量避免冲击。松倒链时要小心操作。严防倒链自锁失灵, 而造成设备重物突然下滑。
8.6 牵引、移动过程中如发现下列情况之一时, 必须立即停止牵引, 并及时固定钢模台车进行处理:
8.6.1 钢丝绳套断丝。
8.6.2 起重链打滑、松脱, 手链棘手打滑。
8.6.3 牵引异常沉重、手动葫芦工作声音异常。
8.7 钢模台车移动过程中, 下方严禁有人逗留, 严禁有人从事任何活动。
8.8 钢模台车移动前必须通知前方所有施工人员并撤离工作面到台车上方。
8.9 钢模台车到位后, 锁住倒链并及时用自制加工的卡轨器在每个车轮前和轨道卡紧, 防止钢模台车下滑。
9 环保措施及效果
9.1 委派专门的环境保护工作人员, 全面负责本项目的环境保护工作。
9.2 加强环保教育和激励措施, 把环保作为全体施工人员的上岗教育内容之一, 提高环保意识。对违反环保的班组和个人进行处罚。
9.3 清理施工垃圾时使用容器吊运, 严禁随意临空抛撤造成扬尘。施工垃圾及时清运, 清运时, 适量洒水减少扬尘。
9.4 搅拌站设置封闭的搅拌棚, 在搅拌机上设置喷淋装置。
9.5 在施工区禁火焚烧有毒、有恶臭物体。
9.6 在搅拌机前台及输送泵清洗处设置沉淀池。排放的废水先排入沉淀地, 经二次沉淀后, 方可排入水仓。
9.7 作业时尽量控制噪音影响, 对强噪声机械 (如搅拌机、砂轮机等) 设置封闭的操作棚, 以减少噪声的扩散, 把噪音降低到最低限度。
9.8 各类材料必须分门别类码放整齐。
9.9砂、石料等散装物品车辆全封闭运输, 车辆不超载运输。在施工现场设置冲洗水枪, 车辆做到净车出场, 避免在场内外道路上“抛、洒、滴、漏”。
9.10为减少施工中的粉尘污染, 施工用的水泥应采用袋装或其他密封方法运输, 现场存放时, 应认真覆盖, 防止尘埃飞扬。拌和设备要配备防尘设备, 各拌和站和施工运输道路, 应经常洒水除尘。
9.1 1 接触粉尘的施工人员必须防尘口罩及其他佩戴劳保用品。
9.1 2 压风、供水管路不得有跑、冒、漏、滴现象。
9.1 3 施工现场必须经常清理, 保持清洁卫生。
9.1 4 提升设施、工具、设备必须经常检修维护, 保持性能良好。
1 0 经济效益分析
与传统模板工程相比较, 本工法适合斜井快速掘进, 提升运输与永久支护平行作业, 满足斜井机械化施工作业线的形成。
该施工工法操作简便、节省劳力、缩短施工工序、降低劳动强度、大降低了施工费用, 在观感上减少模板接缝, 使巷道成型更加美观;同时节约了工期, 加快了施工速度;使用整体液压钢模台车不易出现跑模现象, 钢模台车不易变形, 回收后通过加工能够满足不同断面重复使用, 减少了模板材料的投入。
以每循环浇筑段长7.5m混凝土为例:
节约人工费, 工期提前, 钢模台车不易变形, 回收后通过加工能够满足不同断面重复使用, 减少了模板材料的投入。
通过对使用传统法和钢模台车进行效益分析, 浇筑同样段长混凝土使用钢模台车节省人工36工日, 完成时间提前1个小班。按1091.5m考核, 节约工期1091.5÷7.5×1÷3=48.5d, 浇筑混凝土段共节省资金1091.5÷7.5×4608+48.5×33×128=87.55万元。施工工期大大缩短, 降低了工程造价, 提高了工效, 有效的满足了迎头快速掘进。
运用该工法施工的工程, 在施工期间没有出现任何的质量事故及安全事故, 取得很好的社会效益。
1 1 应用实例
实例1:国电建投察哈素煤矿主斜井井筒全长1549m, 设计倾角为-16°。巷道断面为半圆拱形, 净宽5500mm, 净高4100mm。采用钢筋混凝土支护。
从2009年1月5日开始使用斜井整体液压钢模台车进行明槽段混凝土浇筑施工, 至2009年1月22日, 完成井筒工程量50m, 历时18天, 实现了快速施工。
实例2:内蒙古汇能集团尔林兔煤炭有限公司主斜井井筒全长1193.545m, 设计倾角为-16°。巷道断面为半圆拱形, 净宽5400mm, 净高4300mm, S净=20.0m2, 采用U型支架+喷混凝土+混凝土支护。
液压整体提升论文 篇8
关键词:液压支架,耳座,压块,整体加工
我公司为液压支架生产厂家,耳座是连接推移框架与推移千斤顶的重要零件,并通过压块与锁销对推移千斤顶的活塞杆进行限位,常见的锁销孔为水平布置,耳座与压块可单独加工,然后安装。
1 问题提出
在最近公司生产的一批高端支架中,耳座与压块装配用的锁销孔为倾斜30°的孔(图1),常规加工方法为将两个零件单独加工,存在如下加工难题:1) 加工挡块及耳座的斜孔时比较困难,不易保证30°角;2) 单独加工之后,因角度误差及装配间隙,不易装配或无法装配,因为两个零件的孔是两次装卡完成的。3) 耳座材料利用率较低,造成零件加工成本增加。
2 工艺流程改善
结合图样设计者的思路及零件的相关作用,考虑我厂的生产实际及现有设备,工艺确定了将耳座与压块“整体”加工的工艺方案,具体工序如下:
1) 数控火焰切割机下料,编程时将两零件号为一体,10×R31长孔不切,尺寸362下端面留2~3mm刀检量。这样不但能提高了材料的利用率,而且省去了以前铣长孔的“麻烦”工序。
2) 以尺寸150右端面找垂直,刀检底端面,控尺寸414(362+R52)。本工序主要为后续加工提供精基准面,并保证拼装时的定位尺寸及精度。
3) 以底端面(已刀检面)为基准,以尺寸150,205及角度85°为中心,划槽62的中心线及其加工线(槽宽按64划);同样以底端面为基准,划10×R31圆弧加工线,控两圆弧中心距尺寸10;以孔中心定位尺寸及角度30°为基准,划D24孔加工线及找正线。
4) 按线找正,钻镗2-R31圆弧,控尺寸10,并将中间连接的凸起部分铣掉。
5) 按线找正,装夹好钻胎,钻D24孔,钻通。图示孔的端面应垂直孔的中心线,因此,钻孔时不会出现钻偏或不易顶窝的情况。
6) 按槽线找正,用立锯将其锯通,沿线内侧锯,锯后端面粗糙度可达12.5以上。因立锯的锯口为2mm,所以锯时沿线内侧锯,这也是工序3中将槽线62划成64的原因。
7) 锯下的料作为压块的原材料,做好标记,安装时与对应耳座装配一体。检查压块宽度尺寸及偏差是否合格。尺寸合格转工序9;如尺寸偏大,转下一工序;如尺寸偏小,则报设计审核批准。
8) 铣压块宽度方向尺寸60至图样要求的偏差。
9) 去除各加工后的毛刺,并将零件的尖棱倒钝,修磨平滑。
10) 用装配销轴试装压块至耳座上。
以上为两个零件“整体”加工的主要工序过程,锯后压块的宽度60及偏差都能很好地满足图样要求,整套支架安装时,按照标记装配,耳座与压块连接处的安装非常顺利,没有出现干涉或不易安装的情况。
3 结语
关于这种“斜孔”的加工,可借助立锯、镗床等先进加工设备,对耳座与压块进行“整体”加工。其实,当孔中心线为水平时,也可采用整体套料加工的方法,这种方法不但能提高材料利用率,缩短生产周期,节约生产成本,而且能确保装配的顺利完成。对于类似不常见的结构形式,在确定工艺加工方法时,应先对设计者的思路及零件的用途进行分析,对两件甚至更多的零件配合一体进行加工,不失为一种好的加工工艺方法。
参考文献
[1]陈庆禄,朱银昌.煤矿液压支架设计.监测.试验.使用与维修[M].内蒙古:内蒙古科学技术出版社,1997.
提升企业整体营销水平等 篇9
19世纪中叶,英国制造业迎来瞩目的发展,迅速成为世界工厂;20世纪后半期,日本、韩国凭借科技优势也成为了世界工厂;20世纪末,中国经济的迅猛发展、经济体制改革及加入WTO后带来的巨大商机,使得中国替代了其他国家,迅速成为新的世界工厂。
中国制造看似形势一片大好,但弊端也逐步凸显,装备和生产技术落后、生产和检验流程不规范、产品质量不过关或技术含量不高、缺乏品牌软实力、部分产品过分依赖出口导致国外反倾销、营销模式粗放等……特别是美国次贷危机引发的全球金融海啸,使得中国的制连企业更是步履艰难。
中国制造路在何方,中国制连如何在艰难中前行,中国的工业品生产企业如何摆脱束缚,通过转变营销和管理模式,走可持续发展之路?一时间,这一系列话题成为上至政府领导,下至普通百姓关注和热议的话题。
中国制造业的冬天真的来了吗?企业如何在经济萧条的困境中活下去?一直致力于中国工业品营销研究并取得一定业界影响力的工业品营销研究院(IMSC)结合当前形势,凭借多年来对许多工业企业的实地走访,以及在为企业出谋划策、提供策略咨询服务时积累的宝贵经验,出版了这本书。
液压整体提升论文 篇10
1施工方案确定
(1) 冻结法。
目前, 遇到立井施工穿过流砂层的情况时, 通常选择传统的冻结法施工。但冻结法施工工艺复杂, 百米深井筒每米的表土段冻结费用在5万元以上, 且双层钢筋混凝土井壁设计造价极高, 有些深井冻结费用甚至高达上亿元。
(2) 钻井法。
钻井法施工与冻结法施工相比, 可以降低造价20%。因设备重达千吨以上, 故仅适用深400 m左右的厚表土层段井筒施工 (在淮南等地区普遍使用该方法) 。
(3) 高压旋喷混凝土止水帷幕。
立井表土段过流砂时也有使用高压旋喷混凝土止水帷幕技术成功的案例, 但流砂埋深超过100 m时, 地下不确定因素增多, 该施工方法成功率不高。
(4) 注浆固砂。
采用国内最新超细水泥, 在中、粗砂层中进行注浆固砂已取得了良好效果。但砂土层若是粉细砂, 水泥颗粒大于粉细砂之间的间隙, 则此时的注浆固砂效果不佳。
综上分析, 平煤建工集团提出了整体液压U型钢板桩帷幕新技术。2008年, 该技术在河南新密某煤矿的风井中应用取得了成功。
2整体液压U型钢板帷幕工法
2.1技术特点
(1) 整体液压U型钢板帷幕工法是在过流砂层前, 在工作面把带咬口的U型钢板桩正反相扣, 拼成一个大于井筒荒径的圆筒, 并间隔2 m用扁钢焊接, 提高帷幕的抗侧压能力。U型钢板桩型材如图1所示, 钢板桩帷幕、液压千斤顶布置平面如图2所示。施工壁座作为液压千斤顶的支点, 通过柱塞式液压千斤顶、环形顶铁, 连续顶进钢板桩帷幕并穿过流砂层1 m, 把流砂挡在了帷幕以外, 再开挖井筒确保施工安全。
(2) 严格执行“有疑必探、先探后治、先治后掘”的原则, 首先通过壁后注浆把流砂以上各含水层的水堵住封死, 减少水对流砂的影响。然后在工作面打钻探明流砂的层厚, 看是否涌砂、固结, 并采取相应针对性施工方案。工效高, 安全可靠。
(3) YC-20型挖掘机可以在Ø5 m井筒内360°自由旋转。小型挖掘机 (“小挖”) 的配套使用, 减少了井帮的暴露时间, 短段掘砌、不易抽帮。表土段施工采用的小型挖掘机配有破碎锤, 可破碎坚硬砾石、挖装泥水, 代替了传统的人工开挖或放土炮, 不但减少安全隐患, 还成倍提高工效。在钢板桩帷幕顶进的过程中遇到较大石块, 还可用“小挖”清除, 确保帷幕顶进顺利进行。
2.2工艺原理
液压顶进超前钢板桩帷幕通过流砂层后再开挖井筒, 可以防止流砂进入井筒, 确保了施工的正常进行。帷幕拼装时, 在U型钢板桩型材两端的咬口处, 填塞遇水膨胀3倍体积的高分子橡胶止水条, 充分发挥了钢板桩帷幕防水挡砂的优势。然后, 用一组液压千斤顶把钢板桩帷幕先顶入流砂层后, 立即浇筑一段钢筋混凝土井壁, 循环往复把帷幕全部顶入砂层并穿过1 m, 最后再开挖流砂层, 安全可靠。整体液压钢板桩帷幕工艺无震动、减少了砂土层的液化, 需要计算顶力的大小和设计支承千斤顶钢筋混凝土壁座的高度、厚度、强度及配筋。
在以往的施工中, 流砂层厚4 m, 选用了6 m高、Ø7 m的钢板桩帷幕, 其端部的切阻力和帷幕的摩阻力合计顶力近10 MN。配备了10台180 t液压千斤顶和2台50 MPa油泵。油泵通过分配器可保证所有千斤顶同步顶进, 遇到特殊情况通过三位四通换向阀启动任意3个千斤顶调偏[1]。
2.3施工工艺流程
液压钢板桩帷幕技术工艺流程:施工壁座→井圈网喷混凝土临时支护→施工帷幕底部砂石垫层→搭施工平台→组装焊接帷幕→安装顶圈、油泵、千斤顶等液压系统→帷幕后灌入膨润土混合泥浆检查帷幕隔水效果→清除垫层→顶进一个段高→绑扎钢筋→下落模板→浇筑一个段高井壁混凝土→循环往复直到把帷幕顶进砂层并超过1 m→开挖井筒。
2.4适用范围
国内生产的U型钢板桩型材长12 m, 其抗弯能力是同型材槽钢的近2倍, 因此该技术适用于立井表土段施工过约6 m的中、薄流砂层。更厚的砂层可采用搭接帷幕、加厚壁座、分节施工的方案通过。
3实施效果
整体液压钢板桩帷幕综合配套工艺是立井施工过流砂技术上的突破, 与常规普通法凿井施工相比, 不但减少了套壁, 还明显改善了工人作业环境。与传统的冻结法施工方案相比具有投资少、工期短、质量好、施工方便等优点, 其效益分析如下。
(1) 冻结法。
施工位置在地表, 设计为双层井壁;工程造价为:普通法打干井施工费+5万元/m以上;施工深度为表土段和风化带下的隔水层, 工期60 d以上, 要采取防冻裂措施保证质量, 耗电量大。
(2) 帷幕法。
施工位置为工作面, 设计为单层井壁;工程造价为:普通法施工费用+100万元左右;施工深度为砂厚+2 m左右, 工期为10 d, 环保, 工程质量为优。
4结语
立井施工中, 整体液压钢板桩帷幕过薄流砂层施工技术在国内处于领先水平。2008年6月, 该技术获实用新型国家专利证书。2008年7月, 其关键技术通过了国家煤炭建设协会组织的专家权威鉴定。2008年底, 再获全国煤炭系统创新成果奖。2009年10月, 被评为国家级工法。
参考文献
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