龙门吊基础计算书.

⽬录

⼀、⼯程概况 (2)⼆、设计依据 (2)

三、轨排井龙门吊轨道梁布置⽅案 (2)四、龙门吊轨道基础设计计算 (3)五、计算结论 (8)龙门吊基础设计⽅案⼀、⼯程概况

根据集团公司项⽬部任务分劈，我⼆分部承揽了7号线农车区间。其中7号线区间隧道左线全部采⽤盾构掘进，右线中间570延⽶隧道（含⼀座施⼯竖井）先采⽤矿⼭法施⼯，后盾构空推拼装管⽚，其余地段采⽤盾构掘进。

右线进车公庙站前有570m矿⼭法盾构空推拼管⽚隧道，矿⼭法即利⽤明挖2#联络通道作为施⼯竖井，通过竖井与左线隧道间设施⼯横通道连接。门式起重机安装在施⼯竖井上，作为施⼯过程中材料及机具的吊运使⽤，7号线左线全长1365.403m，右线全长1369.999m。见农车区间总平⾯

⼆、设计依据

①龙门吊使⽤以及受⼒要求②施⼯场地布置要求③地铁施⼯规范

三、轨排井龙门吊轨道梁布置⽅案3.1、平⾯位置

门式起重机轨道基础，共2条，布置于施⼯竖井的南北两侧。

以施⼯竖井中⼼线作为基准线像两侧均分门式起重机跨距。两条门式起重机基础中⼼线相距12.5m。经现场测量和放线确定轨道基础位置。见附图<门式起重机轨道基础平⾯布置图>。3.2、⽴⾯布置

门式起重机轨道基础顶⾯与场地地⾯基本齐平。距竖井西端向的竖井东端位置开始，设2.5‰下坡，以利排⽔。变坡点处设R-3000m的竖曲线。3.3、轨道梁施⼯3.3.1、门式起重机基础

在冠梁外边距离27.1m段，以围护冠梁作为轨道梁基础，在基础结构（冠梁上）等冠梁钢筋捆绑结束后，测量组放中线进⾏轨道预埋件的铺设捆绑，预埋件完成后⽀模浇筑混凝⼟，在冠梁外边距离24.1m段轨道梁处于冠梁外侧，需要将轨道梁位置地基加固处理，换填100cm⽯粉，并分层夯实后再施⼯轨道梁，以防⽌过量沉降。在两种地梁的接头处应专门处理，避免出现轨⾯顶部形成错台。3.3.2、轨道梁结构施⼯

轨道梁采⽤钢筋混凝⼟结构，砼标号C35。四、龙门吊轨道基础设计计算1、设计参数：

①从安全⾓度出发，按g=10N/kg计算。

②20+5吨龙门吊⾃重：27.374吨， G1=27.374×1000×10=273.74KN；③20+5吨龙门吊载重(取20t计算）：20吨， G2=20×1000×10=200KN；

④20+5吨龙门吊4个轮⼦每个轮⼦的最⼤承重：G3=（273740/2+200000）/2=168.435KN⑤混凝⼟强度：普通混凝⼟强度C35，强度为35MPa⑥钢板垫块⾯积：0.20×0.25=0.05 m2⑦20+5吨龙门吊边轮间距：L：6.2m2、受⼒分析与强度验算：20+5吨龙门吊受⼒图如下：

龙门吊受⼒分析图

3、按照规范要求，全部使⽤20+5吨龙门吊使⽤说明推荐的P43⼤车钢轨。

4、根据受⼒图，钢轨完全作⽤于其下⾯的混凝⼟结构上，故⽽进⾏混凝⼟强度验证：假设：

（1）整个钢轨及其基础结构完全刚性（安装完成后的钢轨及其结构是不可随便移动的）。

（2）龙门吊完全作⽤在它的边轮间距内（事实上由于整个钢轨极其基础是刚性的，所以龙门吊作⽤的长度应该长于龙门吊边轮间距）。即：龙门吊作⽤在钢轨上的距离是：L=6.2m

根据压⼒压强计算公式：压强=压⼒/⾯积，转换得：⾯积=压⼒/压强

要使得龙门吊对地基混凝⼟的压强⼩于2MPa才能达到安全要求。即最⼩⾯积：Smin=2×168.435KN/2000KPa=0.168m2依据P43轨道德技术参数计算（技术参数如下图）

S=0.114×6.2=0.7068>0.168m2,完全满⾜要求。5、设计结果：

最窄处冠梁外边距离为24.1m，最宽处为27.1m，⽽龙门吊轨道中⼼间距为26.3m，故龙门吊基础直接座在冠梁上。龙门吊基础采⽤宽0.8m、⾼1m的⽅形C35混凝⼟基础。沿着钢轨的端头每隔0.8⽶距离就作预埋2根长度为365mm的Φ22预埋件螺栓作为锚筋。冠梁上植筋Φ22@365mm的⽅式与基础锚固。具体见下图。

龙门吊基础断⾯图

6、龙门吊轨道基础平⾯布置

龙门吊轨道基础平⾯布置图

如上图所⽰，龙门吊轨道基础布置沿轨排井两侧向掘进⽅向延伸。可分为三段，两段直接埋置在回填⼟层上，⼀段设置的轨排井围护结构冠梁上。根据以往的⼯程经验我们采⽤⽅型截⾯基础作为龙门吊基础形式。7、⽅型基础计算

如上图所⽰，⽅型轨道基础上铆固⼀条龙门吊⾏⾛轨道，结构计算以20T龙门吊为外荷载。20T的龙门吊的最⼤轮压为200KN，每两个轮为⼀组。则有：P=200 kN-------------------------------20T龙门吊最⼤轮压Q1=43kg/m×9.8N/kg=0.42k----------------------P43型钢轨重

Q2=(1m×0.3m+0.5m×0.5m)×25kN/m3=13.77kN/m----⽅梁⾃重荷载

考虑到钢轨的作⽤，上述数据中的龙门吊轮压荷载P应简化成⼀段均布荷载作⽤在⽅型轨道基础上。

20/5T龙门吊侧⽴⾯根据基础抗冲剪破坏公式：Fl≤0.7βhpftAmAm=∑Bi×HiFl=pjAl式中：

βhp---受冲切承载⼒截⾯⾼度影响系数，当h不⼤于800mm时，βhp取1.0.当h ⼤于等于2000mm时，βhp取0.9，其间按线性内插法取⽤；ft---混凝⼟轴⼼抗拉强度设计值；h0---基础冲切破坏锥体的有效⾼度；Am---冲切破坏体最不利⼀侧⾯积；Bi---冲切破坏体最不利⼀侧截⾯的宽度；Hi --冲切破坏体最不利⼀侧截⾯的⾼度；

pj---扣除基础⾃重及其上⼟重后相应于荷载效应基本组合时的地基⼟单位⾯积

净反⼒，对偏⼼受压基础可取基础边缘处最⼤地基⼟单位⾯积净反⼒； Al---冲切验算时取⽤的部分基底⾯积；Fl---相应于荷载效应基本组合时作⽤在Al 上的地基⼟净反⼒设计值。

p1={[（8.950+11.718）×（0.42+13.77）]+2×200}/（8.950+11.718）×1.0=33.6kN/m2

F1=p1×A1=33.6kN/m2×1.0m2=33.6kN<0.7×1.0×1.43×（1000×300+500+500）×0.001=550.55kN 。故，⽅型龙门吊基础可按最⼩配筋率配筋。即：ρ>ρsvmin=0.24(ft/fyv)=0.24×1.43/210=0.163%。实际ρ=4672/550000=0.850%>ρsvmin ，故满⾜要求。8、地基承载能⼒计算

根据太沙基极限承载⼒假设：地基为均质半⽆限体；剪切破坏区限制在⼀定范围内；基础底⾯粗糙，与基础有摩擦⼒存在。fu=1/2γbN γ+γ0dNq+cNc

其中，γ--------------------------基底⾯下⼟壤的重度；γ0-------------------------基底⾯上⼟壤的重度；C---------------------------⼟的快剪指标；

N γ、Nq 、Nc----------------承载⼒因素，根据φ查表； 查表计算：fu=1/2×21.0×1.0×19+19.0×0.8×19+5×33=653kPa 。所以： fa=Fs

fu =653/2.5=261kPa ，其中Fs 为承载能⼒安全系数，取2.5。 p1=33.6kN/m2=33.6kPa< fa=261kPa ，所以地基承载能⼒满⾜要求。五、计算结论

经上述计算得知，轨道梁的各项参数均满⾜门吊使⽤要求，能够保证门吊的安全使⽤。