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凿井吊盘设计与布置方案

 在立井井筒掘砌施工中,凿井吊盘既是井筒工作面掘砌施工过程中的安全保护装置,又是*回转抓岩机的安装盘、工作人员的操作盘工作平台、卧泵排水装置的安装盘、衬砌浇筑混凝土工作台、各种管路线路及设备工具的检修平台。吊盘上布置了吊盘悬吊装置、混凝土分灰器,以及排水系统(卧泵及水箱)、冻结段附圈、供电分风装置等。

立井井筒掘砌施工凿井吊盘盘体采用上、下层盘的型钢结构形式,在吊盘周圈设置槽钢结构形式的圈梁。上层盘作为保护盘及放置悬吊装置,并留有放置水箱及卧泵的位置,在浇筑混凝土时放置分灰器;下层盘放置两台*回转抓岩机,并留有安放动力电源及控制信号装置。设置了可直通上下层盘的吊桶喇叭口、*孔等装置的位置。吊盘在冻结段施工时设计了可拆卸的附圈结构。

吊盘盘体钢梁的布置:

吊盘钢梁采用了对称布置的结构,以136工字钢作为主体材料,136槽钢作为圈梁及部分盘体的连接材料。为了保证吊盘整体的刚度和稳定性,盘体共设置了四根横向的通梁,每个通梁上各布置了两个吊盘悬吊点,并作为上下层盘之间的立柱布置梁,通梁之间由纵向的短梁进行连接。

吊盘悬吊装置的设计:

悬吊终端荷重,井筒吊盘直径为10.2m,采用三层钢结构盘。施工时综合考虑放置在吊盘上的二台HZ-6抓岩机、分灰器、人员、水箱等重量,确定了其各类荷载为:吊盘自重4275t,吊盘承受满载砼吊桶重949t,人员重1.4t,抓岩机重20.59t,水箱及水重3t。由于吊盘盘径大,荷载分布不均匀,吊盘共设计了八个悬吊点,下层盘与上层盘各布置了5个聚氨酯吊盘固定器,更好的稳固调平。根据实际施工情况验算钢丝绳及进行稳车选型时,吊盘按六根悬吊绳计算,从而确保安全施工。计算吊盘总荷载79.23t,单根绳终端荷载13.205t。悬吊深度按照650m考虑,选择18×7+FC-38-1770钢丝绳,计算安全系数6.5>6,单根钢丝绳蕞大荷重85.5t,选用JZ-251300型凿井稳车。

吊盘悬吊点的布置及悬吊连接装置:

吊盘悬吊装置均匀布置在横向的四根工字钢钢梁上,并上下左右对称布置,实现了受力的均衡性。每个悬吊点设置了“人字形结构”各两个悬吊吊卡,共计十六个连接点。

悬吊吊卡为板卡式,为厚钢板加工而成,悬吊钢丝绳由主销轴连接,吊卡吊耳部分设计有补强钢板。吊卡在钢梁上部设计有两个固定螺栓,钢梁下部由四个螺栓固定。为了保证悬吊及凿井施工时吊卡不位移,设计了两个穿过吊盘主体钢梁的固定螺栓,同时也作为主要的悬吊连接结构。

吊盘冻结段外壁施工时附圈的设计:

井筒在净直径10.5m的情况下,按照规范要求吊盘在基岩段施工时直径10.2m,但井筒在冻结段外壁施工时内壁厚度逐步增大,因此凿井吊盘需做变径。

(1) +1386.0m+1186m段内层井壁支护厚度为700ram,为了满足规范要求的吊盘与井壁的安全间隙,吊盘在主盘体直径10.2m的情况下,设置了700ram宽的环形1静钢结构附圈,将吊盘直径变为11.6m。 附圈采用内外两个环形槽钢圈梁,槽钢加钢板连接成整体的结构,其盘面上覆盖铺板,通过连接钢板及螺栓固定在吊盘主体结构的圈梁上,为了便于运输与组装,附圈分为四块结构。

(2)+1186m+1016m段内层井壁支护厚度为850mm,吊盘在加设1#附圈基础上,又增加了150ram 宽环形折页结构的2#附圈,变径为中11.9m。折页为钢板切割后焊接而成,通过螺栓固定在1#附圈上。

(3)+1016m+851m段内层井壁支护厚度为1000ram,施工时在拆除2#附圈后,吊盘在1#附圈基础上增加300mm宽环形折页结构的3#附圈,变径为中12.2m

吊盘立柱结构,考虑到吊盘盘面积大,以及荷载分布难以均匀的实际情况,在吊盘上共均匀对称设置了十个立柱悬吊连接点,在中间两个横向的主梁上各布置了三个立柱,上下部横向的主梁上各布置了两个立柱。

由于吊盘下方布置了两台HZ-6型*回转抓岩机,在出矸作业时形成的动荷载对盘体结构冲击很大,优化后的立柱主体采用128号工字钢,在与上下层钢梁采用螺栓连接的同时,使用了B16mm的钢板结构U形套与吊盘主梁连接,并使用了一个螺栓横穿主梁,加上上下盘布置安设了10个聚氨酯吊盘固定器进行稳固调平,从而确保在恶劣的施工环境下不会出现立柱连接点断裂、倾斜、刮碰的情况。

吊盘喇叭口结构与吊盘固定装置

吊盘喇叭口结构,淮南煤矿主井凿井施工时采用了两台2JKZ-4.015型凿井专用绞车,配7立方矸石吊桶,因此吊盘喇叭口设计净直径2350mm。由于冻结段冻土施工及基岩段清底的需要,井筒中出矸采用了两台PC60型挖掘机,为了防止爆破破坏挖掘机,要求能快速的使挖掘机上下井,设计中把主钩喇叭口修改为矩形的通过口,净尺寸为2800×2600mm。综合挖掘机通过口的要求,以及考虑钢梁布置的需要将稳绳档距增大奎2800mm,并在施工中采取了特制的滑架结构。

 

吊盘固定调平,为了保证吊盘在出矸时的稳固,在吊盘上下层盘各布置了10套聚氨酯吊盘固定器,改变了传统的木楔或液压油缸顶压固定方式,不仅在*回转抓岩机抓岩时缓冲了吊盘晃动对井壁的冲击力,保护了混凝土井壁和吊盘焊接裂缝使得抓渣更快更稳更准;而且在提升下放吊盘时,聚氨酯吊盘固定器还能起到导轨的作用,保持吊盘平稳升降。

对吊盘钢结构采用通梁结构,盘面荷载、悬吊点、立柱连接点采用了对称均匀布置方式,实现了吊盘升降中的平稳运行。在悬吊连接装置、立柱连接装置、喇叭口、吊盘固定均采用了新型的结构,确保了安全高效的运行。在立井施工过程中担负着放置凿井设备、固定吊桶提升轨迹平稳升降、稳定抓岩机装渣晃动的安全隐患、调平水平快速升降快速找平、防止掉落保护工作面人员施工安全等多种用途。

凿井吊盘晃动和起落盘不平衡挂碰安全问题;纠正偏差,以及多臂伞钻、抓岩机工作时、吊桶提升、整体移动金属模板的作业与升降等晃动问题,晃动振动自然就是摩擦磨损和不平衡的问题。吊盘稳盘固定器使用后凿井吊盘不再摆动,提高盘上作业人员的安全,不会往迎头工作面掉东西伤人,保证了工程施工效率;造价低廉,易于安装;不但提高了支撑强度,增大了支撑距离,而且能较*地调整支撑距离;使得悬吊提升稳车可集中控制升降移动,大大降低井下、井上协调作业人员和升降时间;使得吊桶提升出渣没有了安全隐患;小小细微的仟来块就解决了这么多的不是。

聚氨酯吊盘固定器保证吊桶和喇叭口的提升稳定间隙;控制吊盘和井壁的稳定间隙,既而保护了对洞壁摩擦损坏又使吊盘不再晃动;是保障吊桶出渣上下没有晃动挂碰安全隐患;也使得*回转式抓渣机或者长绳悬吊抓岩机装渣时准确不晃动抓渣和放渣到吊桶里,装渣效率保障和安全操作保障;抓斗对准吊桶放渣偏差更小了,更好的缩短了出渣时间;解决了稳绳张紧不牢靠,反而增加稳绳的抗拉强度隐患;更有效降低了钢丝绳自转带来的各种安全隐患;使得凿井吊盘升降有了导向作用,升降更平稳;使得悬吊钢丝绳张紧有度,降低了钢丝绳自转的隐患,每根钢丝绳受力均匀;使得各种悬吊管路开孔、吊桶口可以更小些,更好防坠物;凿井吊盘固定器利用聚氨酯材料的弹性和高耐磨性使稳盘避免了在井筒中的横向摆动又保证了悬吊载重张紧的吊盘固定物与井筒壁的频繁高频率冲击震动的相互损伤;使得吊桶提升有了保障,抓岩机工作、伞型钻架、立井整体模板作业都有了准确性的操作,特别是施工人员有了安全的保障在立井施工过程中担负着放置凿井设备、固定吊桶提升轨迹平稳升降、稳定抓岩机装渣晃动的安全隐患、调平水平快速升降快速找平、防止掉落保护工作面人员施工安全等多种用途;改变了传统的木楔或液压油缸顶压固定方式,不仅在*回转抓岩机抓岩时缓冲了吊盘晃动对井壁的冲击力,保护了混凝土井壁和吊盘焊接裂缝使得抓渣更快更稳更准;而且在提升下放吊盘时,聚氨酯吊盘固定器还能起到导轨的作用,保持吊盘平稳升降。

 

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