大口徑管線(xiàn)下溝

大口徑管道吊籃下溝西氣東輸二線(xiàn)管道工程〔西線(xiàn)〕不同壁厚的X80鋼管，根據(jù)地理?xiàng)l件外防腐采用3PE普通級(jí)和加強(qiáng)級(jí)防腐。我們公司承當(dāng)了107Km的施工任務(wù)，是首次從事直徑1219mm管道的施工。D1219mm管道下溝分析計(jì)算管徑D=1219mm，管道鋼級(jí)為API-5LX80，厚度δ=26.4，3PE用量按50Kg/m，屈服強(qiáng)度σs×105Kg/m≈。曲率半徑ρρ=E×D/｛2××σs－P×D/〔4×δ〕］｝≈495m。σp的計(jì)算在下溝過(guò)程中，彎曲應(yīng)力σp應(yīng)低于許用應(yīng)力［σ］。許用應(yīng)力取0.72倍的鋼管屈服強(qiáng)度，為349.2Mp，σp=±E×D/2ρ=260MP＜［σ］。取管道抬起地面高度為H，管溝深度為h，忽略次要因素，下溝管道前端按照一段內(nèi)凹圓弧和一段外凸圓弧考慮；那么管道起吊最高點(diǎn)與管底距離為H+h；根據(jù)圓弧的計(jì)算公式R2=〔R-H/2〕2+〔L/2〕2得L=〔4RH-H2〕1/2。根據(jù)計(jì)算結(jié)果列表：起吊高度H/m2344.7彎曲長(zhǎng)度L/m根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，當(dāng)管道最高點(diǎn)距地面1.5m時(shí)，從地面前端著地點(diǎn)到最高點(diǎn)的管道長(zhǎng)為5根管，L約為57~60m，從溝下后端著地點(diǎn)到最高點(diǎn)的管道長(zhǎng)度為7根管，L1約為80~85m，與表中的數(shù)據(jù)大致吻合。滾輪吊籃下溝時(shí)吊管機(jī)的載荷分布管溝深度為3.2米。假定起吊最高點(diǎn)與地面距離為1.5米，地勢(shì)狀況良好，由4臺(tái)90T和1臺(tái)70T吊管機(jī)組成下溝機(jī)組，吊管機(jī)分布如圖：吊管機(jī)分布及載荷示意圖第一臺(tái)放置90T吊管機(jī)，吊鉤與履帶邊緣距離為2.0m，第二臺(tái)放置70T吊管機(jī)，吊鉤與履帶邊緣距離為2.5m，離第一臺(tái)相距15米，第三臺(tái)放置90T吊管機(jī)，吊鉤與履帶邊緣距離為3.0m，離第二臺(tái)相距15米，，第四臺(tái)放置90T吊管機(jī)，吊鉤與履帶邊緣距離為3.5m，離第三臺(tái)相距15米。第五臺(tái)放置90T吊管機(jī)，吊鉤與履帶邊緣距離為3.5m，離第四臺(tái)相距15米。鋼管單位長(zhǎng)度的重量為q=。最高點(diǎn)前端鋼管重量為G1=m×=KN〔最高點(diǎn)取1.5米，管墩高0.5米〕×KN最高點(diǎn)前段鋼管重量由第一臺(tái)吊管機(jī)承當(dāng)，后端全部由后四臺(tái)吊管機(jī)承當(dāng)，平安系數(shù)去1.1，那么T1=380KN，T2+T3+T4+T5=823KN計(jì)算載荷載重輪外側(cè)到吊鉤中心距離〔m〕行走狀態(tài)起吊能力/Kn類(lèi)型T1=380KN392＞T1DJY90T2+T3+T4+T5=823KN285957＞T2+T3+T4+T5DJY70252DJY90210DJY90210DJY904臺(tái)90T吊管機(jī)和1臺(tái)70T吊管機(jī)下溝能力分析經(jīng)分析可知本配置是可以滿(mǎn)足下溝要求的.吊管機(jī)的起吊能力我們單位吊管機(jī)采用國(guó)產(chǎn)泰安70T和90T,通常我們施工考慮吊管機(jī)設(shè)備平安行走外履帶到管溝邊距離為2米，吊管機(jī)行走及靜止?fàn)顟B(tài)起吊能力見(jiàn)下表：70T和90T吊管機(jī)行走狀態(tài)時(shí)的起吊能力/Kn吊管機(jī)載重輪外側(cè)到吊鉤中心的距離/m234DJY70361285233196170149DJY9039230825221018216870T和90T吊管機(jī)靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的起吊能力/Kn吊管機(jī)載重輪外側(cè)到吊鉤中心的距離/m234DJY70425335274231200175DJY905604403603002602402、吊籃滾輪對(duì)外防腐層的影響吊管機(jī)最大承載能力為T(mén)max=392Kn.與管道接觸的滾輪數(shù)量n=5×2=10,滾輪與防腐層的滑動(dòng)摩擦系數(shù)μ×2,在滑動(dòng)狀態(tài)下3PE防腐層最小屈服強(qiáng)度σ3PE籃結(jié)構(gòu)如圖.滾動(dòng)吊籃結(jié)構(gòu)示意滾動(dòng)吊籃受力分析滾輪對(duì)防腐層的壓力:有2N×cos60°+2N×cos30°+N=Tmax/2可得N=Tmax/(4+2×31/2)≈滾輪與防腐層間的滑動(dòng)摩擦力:Ff=μ××52.52=5.252Kn.滾輪對(duì)防腐層的總壓力為:FZ=Rf/S=(Ff2+N2)1/2＜σ3PE從理論結(jié)果和實(shí)際使用效果看,滾輪對(duì)防腐層沒(méi)有傷害.吊管機(jī)現(xiàn)場(chǎng)使用配置剛開(kāi)始使用傳統(tǒng)方式下溝時(shí)的配置，2臺(tái)90T，2臺(tái)70T，采用吊帶下溝，每臺(tái)間距12~15m，現(xiàn)場(chǎng)地形寬敞平坦，有點(diǎn)輕微塌方，但是下溝速度慢，每個(gè)臺(tái)班〔8h〕下溝1Km。增加設(shè)備后下溝時(shí)的配置，3臺(tái)90T，2臺(tái)70T，采用吊帶下溝，每臺(tái)間距12~15m，現(xiàn)場(chǎng)地形寬敞平坦，有點(diǎn)輕微塌方，每個(gè)臺(tái)班〔8h〕下溝2Km。下溝速度慢。改用滾輪吊籃后下溝時(shí)的配置，3臺(tái)90T，2臺(tái)70T，采用吊帶下溝，每臺(tái)間距12~15m，現(xiàn)場(chǎng)地形寬敞平坦，有點(diǎn)輕微塌方，每個(gè)臺(tái)班〔8h〕下溝3Km。下溝速度較快。改用滾輪吊籃后下溝時(shí)的配置，4臺(tái)90T，1臺(tái)70T，采用吊帶下溝，每臺(tái)間距12~15m，現(xiàn)場(chǎng)地形寬敞平坦，有點(diǎn)輕微塌方，每個(gè)臺(tái)班〔8h〕下溝4Km。下溝速度較快。改用滾輪吊籃后下溝時(shí)的配置，5臺(tái)90T，1臺(tái)70T，采用吊帶下溝，每臺(tái)間距15~18m，現(xiàn)場(chǎng)地形寬敞平坦，有點(diǎn)輕微塌方，每個(gè)臺(tái)班〔8h〕下溝5~7Km。下溝速度快。且不受任何地形限制。兩種下溝方式的比擬：傳統(tǒng)的方式下溝時(shí)吊管機(jī)要來(lái)回交叉錯(cuò)車(chē)，每臺(tái)吊管機(jī)的寬度4m，伸開(kāi)配重塊后整個(gè)車(chē)寬6米，兩車(chē)交錯(cuò)需要最小理論距離10米；下溝時(shí)吊管機(jī)與管線(xiàn)距離最小0.5米。整個(gè)下溝過(guò)程需用11.5米距離。西氣東輸二線(xiàn)工程整個(gè)線(xiàn)路作業(yè)帶寬度25米，根據(jù)設(shè)計(jì)要求管溝上口寬5，堆土量根據(jù)最小實(shí)際挖溝深度3.2米計(jì)算要占用10米作業(yè)帶。。改用滾輪吊籃下溝后，所有設(shè)備是整體同軌跡行走，下溝側(cè)只使用占地6米，整個(gè)施工作業(yè)帶需用23.8米，節(jié)省1.2米，整個(gè)線(xiàn)路是不可無(wú)視的費(fèi)用。傳統(tǒng)的方式下溝時(shí)要用力工多人屢次掛掉帶，溝下2人卸吊帶，溝上每臺(tái)車(chē)配2人掛吊帶，使用力工人數(shù)在12人左右；且要在溝下卸吊帶，人員和設(shè)備來(lái)回交錯(cuò)，施工存在平安隱患。改用滾輪吊籃下溝，只用2人穿吊籃，吊籃一次穿好后就再不用力工；設(shè)備與設(shè)備之間沒(méi)有人員來(lái)回走動(dòng)，設(shè)備是整體行走，不存在平安隱患。傳統(tǒng)的方式下溝用的50T吊帶每條5000元左右，一次需用5條，壽命在下30Km溝左右；改用滾輪吊籃下溝用的吊籃每組20萬(wàn)元，下溝需