原文： of a on of of on of of to of is an of of in no of of s of on is of a to of of is a in of of to of or by 1 of at or to is of in as 1) 2006 41113 in 2) i l, in a e of e of 133 e to to of so . by : by in to of to of of a on of is to an 70s in 0th of of is 0 140N / 1. of in to of in of of to of in of to of of of of by of in on of to to in 50 to a In to be to a or to so in or in by At by of in of of in in is in to of be of of 2002 to of to to to no is of of be of 3. A (A), 23rd 984. 4. M., e q 6 991, p. 5. 2 on of by to of is 0 °. on a of of of of by to of is 0 °. on a of of of on on a to of to of to of to to of a to In in a of on of in a to of a in on of of is to of is in of " 2006 12. to of of in e of is 11 112, be 3 ) in to of as a At of In be to of so of as as in to 2) As on of by be to To e 3) To of on of be to a 譯文： 提升機基礎(chǔ)設(shè)計的幾個問題 摘 要 : 文章對提升機與混凝土基礎(chǔ)間的傳力進(jìn)行了較詳細(xì)的分析 ; 比較了各規(guī)范對基礎(chǔ)穩(wěn)定系數(shù)的確定 , 對提升機基礎(chǔ)的穩(wěn)定系數(shù)取值提出了建議值 ; 并列出了提高提升機基礎(chǔ)抗滑能力的一些措施 , 可供設(shè)計參考。 關(guān)鍵詞 : 局部承壓 ; 抗剪鍵 ; 抗傾覆 ; 抗滑移 ; 穩(wěn)定性 前言 提升機房是煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組 成部分。與井架并列為提升系統(tǒng)的重要建筑物。隨著煤礦生產(chǎn)能力的提高 , 以往單一的提升方式已不能滿足現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的需要 ,逐步發(fā)展到多輪、多繩的提升方式。提升鋼繩的拉力也隨之增大 , 作用在提升機基礎(chǔ)上的拉力也越來越大。以往單繩提升機僅靠基礎(chǔ)自重即可滿足提升機的穩(wěn)定要求?；A(chǔ)也可按構(gòu)造要求做成素混凝土基礎(chǔ)?，F(xiàn)在大型礦井中采用的多繩提升機 , 則僅憑提升機部分的基礎(chǔ)自重遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了基礎(chǔ)穩(wěn)定的要求。需要擴大基礎(chǔ)的配重或另采用其它錨固的技術(shù)措施。從而對提升機基礎(chǔ)的設(shè)計提出了新的問題和新的要求 , 也越來越受到工程技術(shù)人員的重 視。 1 提升機基礎(chǔ)的受力分析 升機鋼繩拉力的確定 提升機鋼繩一端與提升容器箕斗或罐籠相連 , 另一端與提升機滾筒相連。通過支撐井架與提升機基礎(chǔ)形成力的平衡系統(tǒng)。因此 , 提升機鋼繩荷載可按井架中鋼繩荷載確定 , 具體如下 : 1) 正常工作時提升機鋼繩荷載 (標(biāo)準(zhǔn)值 :按礦山井架設(shè)計規(guī)范 2006 中第 41113 條計算。 2) 斷繩時提升機鋼繩荷 ,對于單繩提升 , 其中一根鋼繩上為斷繩荷載 , 另一根為 2 倍正常工作荷載 ;對于多繩提升 , 其中一側(cè)為所有鋼繩的斷繩荷載 , 另一側(cè)為所有鋼繩的 0133 倍斷繩荷載。 升機設(shè)備與基礎(chǔ)間傳力 一般設(shè)備廠家提供提升機基礎(chǔ)的相關(guān)資料 , 與結(jié)構(gòu)相關(guān)的有 : 設(shè)備力的作用點及大小、預(yù)留洞、套管、螺栓及型鋼抗剪鍵等。如圖 1。 由圖 1 知 : 提升機是通過螺栓受拉 , 型鋼抗剪鍵受剪將水平力傳遞到基礎(chǔ)上。 提升機基礎(chǔ)從整體上看 , 為大塊式基礎(chǔ)。其計算模型為剛體 , 基礎(chǔ)各部分之間基本沒有相對變形 , 應(yīng)力水平低 ,一般可不進(jìn)行整體強度計算。 20 世紀(jì) 70年代某廠紅旗牌壓縮機裝配式基礎(chǔ)表面鋼筋應(yīng)力測定僅為 70 140N / 1 。對于體積大的混凝土基礎(chǔ)為了防止施工混凝土水化熱形成內(nèi)外溫差 , 導(dǎo)致溫度裂縫 , 一般要求基礎(chǔ)表面配置構(gòu)造鋼筋。但是在提升機設(shè)備與混凝土基礎(chǔ)間的直接作用力的部分 , 應(yīng)力集中現(xiàn)象明顯 , 需要進(jìn)行計算和配筋 , 往往設(shè)計人員容易忽略。主要為以下兩個部位 : 螺栓墊板處基礎(chǔ)混凝土局部壓、型鋼抗剪鍵埋入混凝土的部分。這兩個部位為提升機傳力給基礎(chǔ)的關(guān)鍵部位 , 設(shè)計中應(yīng)對提升機基礎(chǔ)的局部應(yīng)力和配筋計算引起高度重視。以下分別對這兩部分詳細(xì)討論。 凝土局部承壓 一般螺栓由廠家提供 , 要求土建專業(yè)在相應(yīng) 的位置埋設(shè)鋼套管 , 提升機的螺栓上的拉力是通過螺帽對混凝土的局部承壓傳遞到混凝土基礎(chǔ)上?；炷辆植康氖芰δＪ筋愃朴趲Ф税宓腻^栓。在基礎(chǔ)混凝土中沿 450 擴散形成一個錐形破壞面。為了避免發(fā)生脆性破壞 , 可加長螺栓以形成更大的錐形破壞面 , 或者在螺栓周邊混凝土中配置受拉鋼筋 , 使的螺栓的拉力全部或部分由受拉鋼筋傳遞下去。此時要求受拉鋼筋在錐形破壞面內(nèi)和下部基礎(chǔ)中的長度都不小于鋼筋的抗拉錨固長度。 螺帽墊圈下混凝土中的局部壓應(yīng)力非常集中 , 為防止混凝土局部壓碎 , 應(yīng)對此部分混凝土配置間接鋼筋加以約束 , 具體計算及構(gòu) 造要求參見混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 2002 中相關(guān)章節(jié)的要求。廠家提供的預(yù)埋鋼套管與內(nèi)部螺栓之間的空隙比較大 ,參考預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨具端頭錨固的構(gòu)造要求 , 宜在基礎(chǔ)混凝土中設(shè)置與鋼套管焊接的預(yù)埋鋼墊板。鋼墊板的尺寸以不大于螺栓端頭的預(yù)留洞的寬度為宜。設(shè)置鋼墊板的好處在于可將壓應(yīng)力進(jìn)一步擴散 , 降低套管周邊混凝土的應(yīng)力水平。 2 提升機基礎(chǔ)的穩(wěn)定計算 提升機通過螺栓與型鋼抗剪鍵與混凝土基礎(chǔ)連成一體 ,共同工作。提升鋼繩作用力的方向按工藝要求一般為與水平線的夾角不小于 50°。提升鋼繩的水平和豎向分力均比 較大 , 且大致相等。提升鋼繩的斜向上拉力成為基礎(chǔ)的穩(wěn)定不利因素。因此需要進(jìn)行基礎(chǔ)穩(wěn)定性的計算。基礎(chǔ)的穩(wěn)定性計算又包括兩方面 : 基礎(chǔ)的抗傾覆和基礎(chǔ)的抗滑移。 礎(chǔ)抗傾覆計算 傾覆計算中轉(zhuǎn)動軸的確定 進(jìn)行基礎(chǔ)抗傾覆穩(wěn)定性驗算 , 旨在保證提升機基礎(chǔ)不致向一側(cè)傾倒 (繞基底的某一軸轉(zhuǎn)動 ) 。建在彈性地基上的基礎(chǔ) , 由于最大受壓邊緣陷入土內(nèi) , 此時基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動軸將在受壓最外邊緣的內(nèi)側(cè)某一條線上?；淄劣?, 基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動軸將愈接近基底中心 , 基礎(chǔ)的抗傾覆的穩(wěn)定性就愈低。但在設(shè)計基礎(chǔ)時 , 均要求基底邊緣最大壓 應(yīng)力小于 112 倍的基底土承載力 , 因此基底土的塑性區(qū)的擴展范圍有限。從工程設(shè)計方便考慮 , 仍取基礎(chǔ)外邊緣為轉(zhuǎn)動軸。 基礎(chǔ)四周土的固著作用 , 對抗傾覆也有一定的作用 ,但因力臂小 , 因此一般不考慮。相對而言 , 基礎(chǔ)四周的土對抗滑穩(wěn)定的作用更大一些。目前較常用的庫倫原理導(dǎo)得的被動土壓力計算值偏大 , 另外基礎(chǔ)四周的回填土的質(zhì)量也不穩(wěn)定且提升機基礎(chǔ)屬于淺基礎(chǔ)。因此穩(wěn)定計算中 , 被動土壓力一般都不考慮。 礎(chǔ)抗滑移計算 基礎(chǔ)的滑動有兩種可能 , 一為基礎(chǔ)克服基底面與基底土之間的摩擦力而沿基底面滑動。另一種為水平力克 服土體內(nèi)部的摩擦力使基礎(chǔ)與持力層土體的一部分一起滑動。后一種情況一般不易發(fā)生 , 因為一般基底的容許壓應(yīng)力已有一定的安全系數(shù) , 這就保證了基底土不致產(chǎn)生局部的極限平衡而達(dá)到塑性流動。因此 , 只進(jìn)行前一種情況的抗滑動穩(wěn)定驗算。 在抗滑計算中有兩個有利因素未考慮進(jìn)去。室內(nèi)用混凝土做的一定厚度剛性地坪對基礎(chǔ)的抗滑作用 , 實際上構(gòu)造合理的剛性地坪具有良好的防止基礎(chǔ)滑動的功能 ; 基礎(chǔ)四周回填土的固著作用對基礎(chǔ)抗滑有一定的作用。另外基礎(chǔ)前土體對基礎(chǔ)的被動土壓力作用一般也不考慮 , 因為被動土壓力的充分發(fā)揮經(jīng)常伴隨基礎(chǔ)的 滑動出現(xiàn) , 而且目前常用的庫倫原理導(dǎo)得的被動土壓力計算值偏大。因此綜合考慮 , 可以將抗滑安全系數(shù)降低 , 特別是在偶然荷載作用的情況下。 礦山井架設(shè)計規(guī)范 2006 中規(guī)定 : 井架基礎(chǔ)的抗滑移穩(wěn)定系數(shù)為 112。同時又規(guī)定 : 地基和基礎(chǔ) , 可不進(jìn)行斷繩、防墜制動荷載效應(yīng)及地震作用效應(yīng)組合的驗算。 因此 , 針對提升機基礎(chǔ) (矮胖型淺基礎(chǔ) )在斷繩荷載作用下抗滑移穩(wěn)定系數(shù)取值為 111 112 較為合適 , 工程上可做到經(jīng)濟合理。 3 其它需要注意的問題 1) 有時為了加大基礎(chǔ)的配重 , 常將減速器、電 動機的基礎(chǔ)與提升機基礎(chǔ)連為一體。此時 , 存在基礎(chǔ)的合力中心與提升機鋼繩合力的投影位置有較大的偏心。在設(shè)計中應(yīng)調(diào)整基礎(chǔ)在地面以下的部分 , 使二者的中心盡可能接近。以便配重充分發(fā)揮 , 符合計算假定。 2) 設(shè)計中由于提升機基礎(chǔ)平面布置受周圍主體結(jié)構(gòu)布置影響 , 不能再擴大尺寸。則可采取增加抗滑板 , 錨桿及抗拔樁等。來保證基礎(chǔ)在斷繩荷載下的穩(wěn)定性。 3) 為了提高提升機基礎(chǔ)的抗滑能力 , 可選擇下列構(gòu)造措施 : 設(shè)置剛性地坪 , 基礎(chǔ)周圍的回填土分層夯填密實 ;基礎(chǔ)底面下?lián)Q土 ; 加大基礎(chǔ)埋置深度 ; 根據(jù)實際井架與提 升機房的布置情況 , 可在提升機基礎(chǔ)與井架基礎(chǔ)間設(shè)置連接構(gòu)件 , 形成力的平衡。