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随着国内大型吊装工程中重型设备和模块增多,大型履带起重机使用越来越频繁,而吊装施工作业时起重机履带对地的压强非常大,对地基的承载力要求很高,处理成本相对较大!为了降低吊装时履带起重机对承载力的要求,吊装施工中普遍采用铺设路基箱的方法进行分载!起重机厂家通过说明书及模拟软件仅能提供在大负载情况下大型履带起重机接地比压的数据,对路基箱及地基基础处理强度的计算分析需要施工单位进行计算。分载能力是路基箱的关键性能参数,其大小将直接决定地基的处理难度和成本,亦对大型履带起重机的安全有直接影响!
由于垃圾的沉降性,在垃圾车辆行驶过后,钢板路之间会形成缝隙,缝隙也会越来越大,使轮胎卡在中间,也对现场作业人员的人身安全造成安全隐患.在实际操作中,使用铁链将相邻的两块钢板进行简单的链接,使多块钢板形成个整体,降低单块钢板因受力不均而导致的沉降和移位!经过长期的试用,收到了良好的效果,两钢板之间分叉距离为10cm,可以保证车辆的通行.钢板路基箱维护钢板路基箱难在其维护,填埋场的环境导致钢板路基箱的腐蚀加剧,钢板面上杂乱不堪,钢板面上槽纹之间都是杂物,使得钢板面的摩擦力不断减小,容易导致事故发生!
内部结构布置如图1所示.路基箱内部结构图2计算模型选择路基箱工作时的受力复杂,在进行分析设计时,难以找到符合实际的计算模型,故根据经验假设有弹性地基梁模型和悬臂梁模型!1悬臂梁简化计算模型1)履带架结构刚度很强,假设起重机履带与路基箱与接触面不发生相对位移,也不会因为受压发生弯曲变形等;2)路基箱由一定厚度的钢板焊接完成,设有加强结构防止变形,刚度远大于地基土,故假设路基箱结构不发生变形,起重机对路基箱的压力完全传递到地基下。
路基箱使用注意事项钢板路基箱使用首先在铺设钢板路基箱时,必须用压实机对垃圾面进行压实,随后同推土机再进一步推平,重复几次后在垃圾面上推一层薄土,同样进行推平。然后用吊机将钢板吊往刚才整平的区域,用推机将钢板推齐!在卸料平台的使用上,经过多方面的实践,车辆要在卸料平台上停留卸料,由于垃圾具有沉降性,长期使用后将导致平台下陷,可能存在危险系数!为防止这现象的发生,在铺设卸料平台的同时,在卸料平台的底部,再铺设一块钢板,长期使用后发现沉降现象明显减缓!
履带对路基箱的作用中出现了拉力,说明路基箱与吊车履带接触面可能会出现中间部分脱离的现象。2)弹性地基梁简化模型路基箱的模拟变形相对较大,是因为简化起重机履带与路基箱作为相同刚度系数进行受力变形!如图4b所示,Ansys分析在受到荷110.1MPa,而应力位置间距为350mm.实际路基箱的刚度系数小于起重机履带架,履带架也就不会与路基箱发生同步变形,对路基箱的压力集中在履带附近,不会均匀分布!钢板路基箱模拟计算结果路基箱是根据地基变形来计算路基箱分载性能的,故地基刚度系数不同将直接影响路基箱的分载能力!
由于车辆无法直接在垃圾堆上卸料,即使铺设了钢板路基箱,由于地基承载力大小不均,也会导致车辆地盘损坏,一旦遇到雨季,车辆顶泵时车身扭曲,容易出现侧翻现象!为保证垃圾卸料的安全、稳定、有序运转,需配套制作卸料平台!根据填埋作业现场的实际运行情况,采用5m×4m×3块的制作工艺,材料与路基箱材料相同,为了吊运移动方便,在平台上设计了若干组拖环,并且在两块之间设置链接铰链,又增加平台的稳定性!同时在平台的卸料及两侧均设止轮坎,以防止因驾驶员操作失误而产生倾翻事故,并且在平台面板上加焊V型防滑条,防止车辆轮胎打滑。
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弹性地基梁简化计算模型路基箱是由钢板结构焊接完成,在受到外力后必然会出现弯曲或变形,这种受力结构形式与弹性地基梁受到荷载发生的变化类似,基本假设前提条件如下:1)钢制路基箱在受到履带起重机荷载后,整体结构会发生变形,部分接触面发生脱离,为了简化模型,按照起重机履带与路基箱受力后同时发生弯曲来考虑;2)假设起重机自身质量加上吊装物质量以及超起配重的全部压力通过两条履带作用在路基箱表面;3)相比于履带和路基箱的刚度,地基土质按照弹性来考虑,假定路基箱受力后地基基底所产生的反向力与路基箱的变形成线性比例关系!
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此外,水文地质条件也是促进基底不稳定的因素,它往往使基底发生巨大的塑性变形而造成路基的破坏。如路基底下有软弱的泥质夹层,当其倾向与坡向一致时,若在其下方开挖取土或在上方填土加重,都会引起路堤整个滑移;当高填路堤通过河漫滩或阶地时,若基底下分布有饱水厚层淤泥,在高填路堤的压力下,往往使基底产生挤出变形;也有的由于基底下岩溶洞穴的塌陷而引起路堤严重变形,如成昆线南段就有路堤塌陷的实例。
路基基底若为软粘土、淤泥、泥炭、粉砂、风化泥岩或软弱夹层所组成,应结合岩土体的地质特征和水文地质条件进行稳定性分析,若不稳定时,可选用下列措施进行处理:①放缓路堤边坡,扩大基底面积,使基底压力小于岩土体的允许承载力;②在通过淤泥软土地区时路堤两侧修筑反压护道;③把基底软弱土层部分换填或在其上加垫层;④采用砂井预压排除软土中的水分,提高其强度;⑤架桥通过或改线绕避等。
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