立井提升機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與探討

馬曉婷

摘要：隨著礦山生產(chǎn)能力的提高，立井提升機(jī)房的設(shè)計(jì)要求也在不斷提高。由于礦山行業(yè)暫無提升機(jī)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)提升機(jī)基礎(chǔ)的技術(shù)參數(shù)只能參考現(xiàn)有其他規(guī)范，某些參數(shù)取得過于保守，不夠經(jīng)濟(jì)。本論文對立井提升機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行了簡要闡述，可供設(shè)計(jì)參考。

關(guān)鍵詞：立井提升機(jī)房 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 獨(dú)立基礎(chǔ)

1 概述

提升機(jī)房是礦山生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，而提升機(jī)是最常用的垂直提升設(shè)備。隨著礦山生產(chǎn)能力的提高，以往僅靠基礎(chǔ)自重就能滿足結(jié)構(gòu)承載力、穩(wěn)定性要求，而現(xiàn)在鋼繩提升的拉力越來越大，提升方式也從單繩提升轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗬K式提升，傳遞給基礎(chǔ)的拉力也越來越大，就需要擴(kuò)大基礎(chǔ)的配重，在一些地質(zhì)條件、場地受限的情況下還需要采用抗拔樁、增加抗滑移鍵等方式。因此，對提升機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求也在提高。

2 受力分析

提升機(jī)房的設(shè)計(jì)必須考慮與提升井架、提升井口之間的關(guān)系，三者的立面關(guān)系見圖１。

圖1提升機(jī)房關(guān)系圖

2.1 提升機(jī)鋼繩拉力標(biāo)準(zhǔn)值的確定

提升機(jī)鋼繩的拉力與井架中的鋼繩荷載，形成力的平衡系統(tǒng)，可由此確定該值。計(jì)算時(shí)一般考慮以下兩種條件：

①正常工作荷載：

根據(jù)礦山井架設(shè)計(jì)規(guī)范《GB 50385-2006》中第4.1.3條，可分為箕斗或罐籠上提時(shí)、箕斗下放時(shí)、罐籠下放時(shí)三種情況，選擇最不利情況（箕斗或罐籠上提時(shí)）進(jìn)行計(jì)算；

②上天輪破斷時(shí)荷載：

根據(jù)規(guī)范第4.1.4規(guī)定，對于單繩提升：一根為斷繩荷載，另一根為兩倍工作荷載；對于多繩提升：一側(cè)為所有鋼繩的斷繩荷載，另一側(cè)為所有鋼繩的0.33倍斷繩荷載。由于斷繩時(shí)，鋼繩破斷力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常工作荷載時(shí)的拉力，可直接采用破斷時(shí)荷載進(jìn)行基礎(chǔ)計(jì)算。

2.2 計(jì)算所需參數(shù)

基礎(chǔ)受力分析圖詳見圖2。F為破斷力，根據(jù)上述不同提升情況取值。其中Fy=F·sina，F(xiàn)x=F·cosa，h為破斷力作用點(diǎn)到基礎(chǔ)底面的距離，G1為基礎(chǔ)自重，G2為設(shè)備自重，X1、X2分別為基礎(chǔ)、設(shè)備重心所在軸至基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動軸的距離。a為鋼繩傾角。由于基礎(chǔ)本身一般是大體積混凝土，可視為剛體，各部分之間沒有變形，所以一般不做強(qiáng)度計(jì)算，只需要做穩(wěn)定性驗(yàn)算。

3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算

3.1 地基承載力的計(jì)算

根據(jù)偏心荷載下基底邊緣最大壓力公式，計(jì)算基底壓力。

pk≤fa

pmax=■≤1.2fa

式中fa為修正后的地基承載力特征值；S為合力作用點(diǎn)至具有最大壓力的基地邊緣的距離。一般來說，提升機(jī)基礎(chǔ)配重較大，底面積較大，因此承載力容易滿足。

3.2 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算

抗傾覆穩(wěn)定性是指提升機(jī)基礎(chǔ)在自重和外載荷作用下抵抗傾覆的能力。如圖2所示，確定O點(diǎn)所在的軸為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動軸。

抗傾覆安全系數(shù)k1=■=■

如果地基土比較軟弱，在基礎(chǔ)傾覆的同時(shí)，基礎(chǔ)外邊緣可能陷入土中，因而力矩中心O點(diǎn)會向內(nèi)移動，抗傾覆安全系數(shù)Kt將會降低，故需要考慮地基土的壓縮性。一般地基土壓縮性較大的土體，需要進(jìn)行地基處理，采用換填、強(qiáng)夯等方法，使得力矩中心點(diǎn)O符合計(jì)算假定，保證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

3.3 抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算

抗滑移穩(wěn)定性是指基礎(chǔ)克服基底土與基底面之間的摩擦力，而沿基底面滑動的能力。由圖2可知，提升機(jī)基礎(chǔ)的滑移力為破斷力的水平分向力，抗滑移力為豎直方向的合力。

抗滑移安全系數(shù)ks=■

一般情況下，基礎(chǔ)四周存在一些有利荷載。比如提升機(jī)基礎(chǔ)四周回填土的摩擦力、固著作用，前面填土的被動土壓力，提升機(jī)房剛性地面的作用等。由于這些有利荷載取值不易確定，一般作為安全儲備，不進(jìn)行計(jì)算。

3.4 安全系數(shù)的取值

安全系數(shù)的取值大小直接影響設(shè)計(jì)是否經(jīng)濟(jì)。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2011》中對于擋土墻，抗滑移安全系數(shù)為1.3，抗傾覆安全系數(shù)為1.6；《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計(jì)規(guī)范GB 5077-2003》中規(guī)定抗傾覆安全系數(shù)為1.2；《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D63-2007》中規(guī)定永久作用和汽車、人群的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合下，抗傾覆系數(shù)為1.5，抗滑動系數(shù)為1.3，各種作用（不包括地震作用）的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合下，抗傾覆系數(shù)為1.3，抗滑動系數(shù)為1.2。可以看出各規(guī)范在不同情況下取值不同。對于提升機(jī)基礎(chǔ)安全系數(shù)的取值，不同于上述規(guī)范中正常荷載作用效應(yīng)，斷繩荷載屬于偶然荷載，取值可以考慮適當(dāng)降低，建議抗傾覆系數(shù)、抗滑移系數(shù)取值范圍可以為1.1~1.3。一般來說，滿足抗傾覆需要，也就能滿足抗滑移要求。取值范圍的調(diào)整，也適當(dāng)考慮了提升機(jī)房剛性地面、基礎(chǔ)四周回填土的有利作用，所以也是合理的、試用的。

4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

①在以前很多工程中，提升機(jī)基礎(chǔ)為素混凝土結(jié)構(gòu)，目前考慮到其表面抗裂、溫度應(yīng)力及基礎(chǔ)抗拉等因素，應(yīng)在基礎(chǔ)表面、地面及四周壁上適度配筋。基礎(chǔ)開孔尺寸大于600mm部位，應(yīng)沿孔周圍配置直徑不小于12，間距不大于200的鋼筋。提升機(jī)、減速機(jī)支座部位，受力非常大，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)需要注意，增加適當(dāng)措施進(jìn)行保護(hù)。

②設(shè)計(jì)中為了加大基礎(chǔ)的配重，可以將電機(jī)、減速機(jī)、提升機(jī)的基礎(chǔ)連成一體，并盡可能的讓基礎(chǔ)的重心與鋼繩拉力的合力中心在一個(gè)軸線上，或調(diào)整基礎(chǔ)平面使得偏心距較小，以最大效力發(fā)揮其作用，符合計(jì)算假定。

③基礎(chǔ)若受到廠房基礎(chǔ)的影響，平面尺寸不能放大時(shí)，可采用抗拔樁等措施，保證其穩(wěn)定性。也可以根據(jù)情況做成平板基礎(chǔ)，和廠房基礎(chǔ)連為一體，增加其穩(wěn)定性的同時(shí)，避免平面位置互相影響。

④基礎(chǔ)持力土層可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理，可進(jìn)行換填土層等地基處理，保證其不會發(fā)生不均勻沉降。換填可以選用摩擦力較大的砂石等，增加抗滑移能力。

⑤基礎(chǔ)為大體積混凝土，澆筑時(shí)混凝土中的膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮，水化熱會導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生，可以在摻和料、配合比、外加劑及施工養(yǎng)護(hù)等方面采取措施減小溫差。

⑥文中分析是以最基本的獨(dú)立基礎(chǔ)為模型分析，在實(shí)際情況中，平板基礎(chǔ)等多適用于雙層提升機(jī)房。因此，提升機(jī)房及附屬輔助用房的設(shè)計(jì)與提升機(jī)基礎(chǔ)有著緊密的聯(lián)系，在基礎(chǔ)平面布置中需要綜合考慮，及時(shí)調(diào)整機(jī)房結(jié)構(gòu)形式、提升機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，達(dá)到最優(yōu)的效果。

5 結(jié)語

提升機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)明確其受力分析，并進(jìn)行設(shè)計(jì)簡化。同時(shí)，安全系數(shù)如果直接引用其它規(guī)范的規(guī)定，可能過于保守，不夠經(jīng)濟(jì)，因此，文中提出根據(jù)不同規(guī)范及提升機(jī)荷載情況，對安全系數(shù)適當(dāng)調(diào)整，在設(shè)計(jì)中把握安全適用原則的同時(shí)考慮其經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王周慧.淺談設(shè)計(jì)多繩摩擦式副立井提升機(jī)房[J].煤炭工程，2004(8).

[2]鄭錫恩，劉洞理，王世華等.采礦設(shè)計(jì)手冊:礦山機(jī)械卷[M].北京中國建筑工業(yè)出版社，1989:330.

[3]GB 50385-2006.礦山井架設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2006.

[4]GB 50007-2011.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

endprint

摘要：隨著礦山生產(chǎn)能力的提高，立井提升機(jī)房的設(shè)計(jì)要求也在不斷提高。由于礦山行業(yè)暫無提升機(jī)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)提升機(jī)基礎(chǔ)的技術(shù)參數(shù)只能參考現(xiàn)有其他規(guī)范，某些參數(shù)取得過于保守，不夠經(jīng)濟(jì)。本論文對立井提升機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行了簡要闡述，可供設(shè)計(jì)參考。

關(guān)鍵詞：立井提升機(jī)房 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 獨(dú)立基礎(chǔ)

1 概述

提升機(jī)房是礦山生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，而提升機(jī)是最常用的垂直提升設(shè)備。隨著礦山生產(chǎn)能力的提高，以往僅靠基礎(chǔ)自重就能滿足結(jié)構(gòu)承載力、穩(wěn)定性要求，而現(xiàn)在鋼繩提升的拉力越來越大，提升方式也從單繩提升轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗬K式提升，傳遞給基礎(chǔ)的拉力也越來越大，就需要擴(kuò)大基礎(chǔ)的配重，在一些地質(zhì)條件、場地受限的情況下還需要采用抗拔樁、增加抗滑移鍵等方式。因此，對提升機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求也在提高。

2 受力分析

提升機(jī)房的設(shè)計(jì)必須考慮與提升井架、提升井口之間的關(guān)系，三者的立面關(guān)系見圖１。

圖1提升機(jī)房關(guān)系圖

2.1 提升機(jī)鋼繩拉力標(biāo)準(zhǔn)值的確定

提升機(jī)鋼繩的拉力與井架中的鋼繩荷載，形成力的平衡系統(tǒng)，可由此確定該值。計(jì)算時(shí)一般考慮以下兩種條件：

①正常工作荷載：

根據(jù)礦山井架設(shè)計(jì)規(guī)范《GB 50385-2006》中第4.1.3條，可分為箕斗或罐籠上提時(shí)、箕斗下放時(shí)、罐籠下放時(shí)三種情況，選擇最不利情況（箕斗或罐籠上提時(shí)）進(jìn)行計(jì)算；

②上天輪破斷時(shí)荷載：

根據(jù)規(guī)范第4.1.4規(guī)定，對于單繩提升：一根為斷繩荷載，另一根為兩倍工作荷載；對于多繩提升：一側(cè)為所有鋼繩的斷繩荷載，另一側(cè)為所有鋼繩的0.33倍斷繩荷載。由于斷繩時(shí)，鋼繩破斷力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常工作荷載時(shí)的拉力，可直接采用破斷時(shí)荷載進(jìn)行基礎(chǔ)計(jì)算。

2.2 計(jì)算所需參數(shù)

基礎(chǔ)受力分析圖詳見圖2。F為破斷力，根據(jù)上述不同提升情況取值。其中Fy=F·sina，F(xiàn)x=F·cosa，h為破斷力作用點(diǎn)到基礎(chǔ)底面的距離，G1為基礎(chǔ)自重，G2為設(shè)備自重，X1、X2分別為基礎(chǔ)、設(shè)備重心所在軸至基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動軸的距離。a為鋼繩傾角。由于基礎(chǔ)本身一般是大體積混凝土，可視為剛體，各部分之間沒有變形，所以一般不做強(qiáng)度計(jì)算，只需要做穩(wěn)定性驗(yàn)算。

3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算

3.1 地基承載力的計(jì)算

根據(jù)偏心荷載下基底邊緣最大壓力公式，計(jì)算基底壓力。

pk≤fa

pmax=■≤1.2fa

式中fa為修正后的地基承載力特征值；S為合力作用點(diǎn)至具有最大壓力的基地邊緣的距離。一般來說，提升機(jī)基礎(chǔ)配重較大，底面積較大，因此承載力容易滿足。

3.2 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算

抗傾覆穩(wěn)定性是指提升機(jī)基礎(chǔ)在自重和外載荷作用下抵抗傾覆的能力。如圖2所示，確定O點(diǎn)所在的軸為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動軸。

抗傾覆安全系數(shù)k1=■=■

如果地基土比較軟弱，在基礎(chǔ)傾覆的同時(shí)，基礎(chǔ)外邊緣可能陷入土中，因而力矩中心O點(diǎn)會向內(nèi)移動，抗傾覆安全系數(shù)Kt將會降低，故需要考慮地基土的壓縮性。一般地基土壓縮性較大的土體，需要進(jìn)行地基處理，采用換填、強(qiáng)夯等方法，使得力矩中心點(diǎn)O符合計(jì)算假定，保證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

3.3 抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算

抗滑移穩(wěn)定性是指基礎(chǔ)克服基底土與基底面之間的摩擦力，而沿基底面滑動的能力。由圖2可知，提升機(jī)基礎(chǔ)的滑移力為破斷力的水平分向力，抗滑移力為豎直方向的合力。

抗滑移安全系數(shù)ks=■

一般情況下，基礎(chǔ)四周存在一些有利荷載。比如提升機(jī)基礎(chǔ)四周回填土的摩擦力、固著作用，前面填土的被動土壓力，提升機(jī)房剛性地面的作用等。由于這些有利荷載取值不易確定，一般作為安全儲備，不進(jìn)行計(jì)算。

3.4 安全系數(shù)的取值

安全系數(shù)的取值大小直接影響設(shè)計(jì)是否經(jīng)濟(jì)。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2011》中對于擋土墻，抗滑移安全系數(shù)為1.3，抗傾覆安全系數(shù)為1.6；《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計(jì)規(guī)范GB 5077-2003》中規(guī)定抗傾覆安全系數(shù)為1.2；《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D63-2007》中規(guī)定永久作用和汽車、人群的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合下，抗傾覆系數(shù)為1.5，抗滑動系數(shù)為1.3，各種作用（不包括地震作用）的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合下，抗傾覆系數(shù)為1.3，抗滑動系數(shù)為1.2。可以看出各規(guī)范在不同情況下取值不同。對于提升機(jī)基礎(chǔ)安全系數(shù)的取值，不同于上述規(guī)范中正常荷載作用效應(yīng)，斷繩荷載屬于偶然荷載，取值可以考慮適當(dāng)降低，建議抗傾覆系數(shù)、抗滑移系數(shù)取值范圍可以為1.1~1.3。一般來說，滿足抗傾覆需要，也就能滿足抗滑移要求。取值范圍的調(diào)整，也適當(dāng)考慮了提升機(jī)房剛性地面、基礎(chǔ)四周回填土的有利作用，所以也是合理的、試用的。

4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

①在以前很多工程中，提升機(jī)基礎(chǔ)為素混凝土結(jié)構(gòu)，目前考慮到其表面抗裂、溫度應(yīng)力及基礎(chǔ)抗拉等因素，應(yīng)在基礎(chǔ)表面、地面及四周壁上適度配筋。基礎(chǔ)開孔尺寸大于600mm部位，應(yīng)沿孔周圍配置直徑不小于12，間距不大于200的鋼筋。提升機(jī)、減速機(jī)支座部位，受力非常大，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)需要注意，增加適當(dāng)措施進(jìn)行保護(hù)。

②設(shè)計(jì)中為了加大基礎(chǔ)的配重，可以將電機(jī)、減速機(jī)、提升機(jī)的基礎(chǔ)連成一體，并盡可能的讓基礎(chǔ)的重心與鋼繩拉力的合力中心在一個(gè)軸線上，或調(diào)整基礎(chǔ)平面使得偏心距較小，以最大效力發(fā)揮其作用，符合計(jì)算假定。

③基礎(chǔ)若受到廠房基礎(chǔ)的影響，平面尺寸不能放大時(shí)，可采用抗拔樁等措施，保證其穩(wěn)定性。也可以根據(jù)情況做成平板基礎(chǔ)，和廠房基礎(chǔ)連為一體，增加其穩(wěn)定性的同時(shí)，避免平面位置互相影響。

④基礎(chǔ)持力土層可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理，可進(jìn)行換填土層等地基處理，保證其不會發(fā)生不均勻沉降。換填可以選用摩擦力較大的砂石等，增加抗滑移能力。

⑤基礎(chǔ)為大體積混凝土，澆筑時(shí)混凝土中的膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮，水化熱會導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生，可以在摻和料、配合比、外加劑及施工養(yǎng)護(hù)等方面采取措施減小溫差。

⑥文中分析是以最基本的獨(dú)立基礎(chǔ)為模型分析，在實(shí)際情況中，平板基礎(chǔ)等多適用于雙層提升機(jī)房。因此，提升機(jī)房及附屬輔助用房的設(shè)計(jì)與提升機(jī)基礎(chǔ)有著緊密的聯(lián)系，在基礎(chǔ)平面布置中需要綜合考慮，及時(shí)調(diào)整機(jī)房結(jié)構(gòu)形式、提升機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，達(dá)到最優(yōu)的效果。

5 結(jié)語

提升機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)明確其受力分析，并進(jìn)行設(shè)計(jì)簡化。同時(shí)，安全系數(shù)如果直接引用其它規(guī)范的規(guī)定，可能過于保守，不夠經(jīng)濟(jì)，因此，文中提出根據(jù)不同規(guī)范及提升機(jī)荷載情況，對安全系數(shù)適當(dāng)調(diào)整，在設(shè)計(jì)中把握安全適用原則的同時(shí)考慮其經(jīng)濟(jì)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王周慧.淺談設(shè)計(jì)多繩摩擦式副立井提升機(jī)房[J].煤炭工程，2004(8).

[2]鄭錫恩，劉洞理，王世華等.采礦設(shè)計(jì)手冊:礦山機(jī)械卷[M].北京中國建筑工業(yè)出版社，1989:330.

[3]GB 50385-2006.礦山井架設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2006.

[4]GB 50007-2011.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

endprint

摘要：隨著礦山生產(chǎn)能力的提高，立井提升機(jī)房的設(shè)計(jì)要求也在不斷提高。由于礦山行業(yè)暫無提升機(jī)房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，有關(guān)提升機(jī)基礎(chǔ)的技術(shù)參數(shù)只能參考現(xiàn)有其他規(guī)范，某些參數(shù)取得過于保守，不夠經(jīng)濟(jì)。本論文對立井提升機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行了簡要闡述，可供設(shè)計(jì)參考。

關(guān)鍵詞：立井提升機(jī)房 基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 獨(dú)立基礎(chǔ)

1 概述

提升機(jī)房是礦山生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，而提升機(jī)是最常用的垂直提升設(shè)備。隨著礦山生產(chǎn)能力的提高，以往僅靠基礎(chǔ)自重就能滿足結(jié)構(gòu)承載力、穩(wěn)定性要求，而現(xiàn)在鋼繩提升的拉力越來越大，提升方式也從單繩提升轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗬K式提升，傳遞給基礎(chǔ)的拉力也越來越大，就需要擴(kuò)大基礎(chǔ)的配重，在一些地質(zhì)條件、場地受限的情況下還需要采用抗拔樁、增加抗滑移鍵等方式。因此，對提升機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)要求也在提高。

2 受力分析

提升機(jī)房的設(shè)計(jì)必須考慮與提升井架、提升井口之間的關(guān)系，三者的立面關(guān)系見圖１。

圖1提升機(jī)房關(guān)系圖

2.1 提升機(jī)鋼繩拉力標(biāo)準(zhǔn)值的確定

提升機(jī)鋼繩的拉力與井架中的鋼繩荷載，形成力的平衡系統(tǒng)，可由此確定該值。計(jì)算時(shí)一般考慮以下兩種條件：

①正常工作荷載：

根據(jù)礦山井架設(shè)計(jì)規(guī)范《GB 50385-2006》中第4.1.3條，可分為箕斗或罐籠上提時(shí)、箕斗下放時(shí)、罐籠下放時(shí)三種情況，選擇最不利情況（箕斗或罐籠上提時(shí)）進(jìn)行計(jì)算；

②上天輪破斷時(shí)荷載：

根據(jù)規(guī)范第4.1.4規(guī)定，對于單繩提升：一根為斷繩荷載，另一根為兩倍工作荷載；對于多繩提升：一側(cè)為所有鋼繩的斷繩荷載，另一側(cè)為所有鋼繩的0.33倍斷繩荷載。由于斷繩時(shí)，鋼繩破斷力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常工作荷載時(shí)的拉力，可直接采用破斷時(shí)荷載進(jìn)行基礎(chǔ)計(jì)算。

2.2 計(jì)算所需參數(shù)

基礎(chǔ)受力分析圖詳見圖2。F為破斷力，根據(jù)上述不同提升情況取值。其中Fy=F·sina，F(xiàn)x=F·cosa，h為破斷力作用點(diǎn)到基礎(chǔ)底面的距離，G1為基礎(chǔ)自重，G2為設(shè)備自重，X1、X2分別為基礎(chǔ)、設(shè)備重心所在軸至基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動軸的距離。a為鋼繩傾角。由于基礎(chǔ)本身一般是大體積混凝土，可視為剛體，各部分之間沒有變形，所以一般不做強(qiáng)度計(jì)算，只需要做穩(wěn)定性驗(yàn)算。

3 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)算

3.1 地基承載力的計(jì)算

根據(jù)偏心荷載下基底邊緣最大壓力公式，計(jì)算基底壓力。

pk≤fa

pmax=■≤1.2fa

式中fa為修正后的地基承載力特征值；S為合力作用點(diǎn)至具有最大壓力的基地邊緣的距離。一般來說，提升機(jī)基礎(chǔ)配重較大，底面積較大，因此承載力容易滿足。

3.2 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算

抗傾覆穩(wěn)定性是指提升機(jī)基礎(chǔ)在自重和外載荷作用下抵抗傾覆的能力。如圖2所示，確定O點(diǎn)所在的軸為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動軸。

抗傾覆安全系數(shù)k1=■=■

如果地基土比較軟弱，在基礎(chǔ)傾覆的同時(shí)，基礎(chǔ)外邊緣可能陷入土中，因而力矩中心O點(diǎn)會向內(nèi)移動，抗傾覆安全系數(shù)Kt將會降低，故需要考慮地基土的壓縮性。一般地基土壓縮性較大的土體，需要進(jìn)行地基處理，采用換填、強(qiáng)夯等方法，使得力矩中心點(diǎn)O符合計(jì)算假定，保證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。

3.3 抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算

抗滑移穩(wěn)定性是指基礎(chǔ)克服基底土與基底面之間的摩擦力，而沿基底面滑動的能力。由圖2可知，提升機(jī)基礎(chǔ)的滑移力為破斷力的水平分向力，抗滑移力為豎直方向的合力。

抗滑移安全系數(shù)ks=■

一般情況下，基礎(chǔ)四周存在一些有利荷載。比如提升機(jī)基礎(chǔ)四周回填土的摩擦力、固著作用，前面填土的被動土壓力，提升機(jī)房剛性地面的作用等。由于這些有利荷載取值不易確定，一般作為安全儲備，不進(jìn)行計(jì)算。

3.4 安全系數(shù)的取值

安全系數(shù)的取值大小直接影響設(shè)計(jì)是否經(jīng)濟(jì)。《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50007-2011》中對于擋土墻，抗滑移安全系數(shù)為1.3，抗傾覆安全系數(shù)為1.6；《鋼筋混凝土筒倉設(shè)計(jì)規(guī)范GB 5077-2003》中規(guī)定抗傾覆安全系數(shù)為1.2；《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D63-2007》中規(guī)定永久作用和汽車、人群的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合下，抗傾覆系數(shù)為1.5，抗滑動系數(shù)為1.3，各種作用（不包括地震作用）的標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)組合下，抗傾覆系數(shù)為1.3，抗滑動系數(shù)為1.2。可以看出各規(guī)范在不同情況下取值不同。對于提升機(jī)基礎(chǔ)安全系數(shù)的取值，不同于上述規(guī)范中正常荷載作用效應(yīng)，斷繩荷載屬于偶然荷載，取值可以考慮適當(dāng)降低，建議抗傾覆系數(shù)、抗滑移系數(shù)取值范圍可以為1.1~1.3。一般來說，滿足抗傾覆需要，也就能滿足抗滑移要求。取值范圍的調(diào)整，也適當(dāng)考慮了提升機(jī)房剛性地面、基礎(chǔ)四周回填土的有利作用，所以也是合理的、試用的。

4 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

①在以前很多工程中，提升機(jī)基礎(chǔ)為素混凝土結(jié)構(gòu)，目前考慮到其表面抗裂、溫度應(yīng)力及基礎(chǔ)抗拉等因素，應(yīng)在基礎(chǔ)表面、地面及四周壁上適度配筋。基礎(chǔ)開孔尺寸大于600mm部位，應(yīng)沿孔周圍配置直徑不小于12，間距不大于200的鋼筋。提升機(jī)、減速機(jī)支座部位，受力非常大，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，設(shè)計(jì)時(shí)需要注意，增加適當(dāng)措施進(jìn)行保護(hù)。

②設(shè)計(jì)中為了加大基礎(chǔ)的配重，可以將電機(jī)、減速機(jī)、提升機(jī)的基礎(chǔ)連成一體，并盡可能的讓基礎(chǔ)的重心與鋼繩拉力的合力中心在一個(gè)軸線上，或調(diào)整基礎(chǔ)平面使得偏心距較小，以最大效力發(fā)揮其作用，符合計(jì)算假定。

③基礎(chǔ)若受到廠房基礎(chǔ)的影響，平面尺寸不能放大時(shí)，可采用抗拔樁等措施，保證其穩(wěn)定性。也可以根據(jù)情況做成平板基礎(chǔ)，和廠房基礎(chǔ)連為一體，增加其穩(wěn)定性的同時(shí)，避免平面位置互相影響。

④基礎(chǔ)持力土層可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行處理，可進(jìn)行換填土層等地基處理，保證其不會發(fā)生不均勻沉降。換填可以選用摩擦力較大的砂石等，增加抗滑移能力。

⑤基礎(chǔ)為大體積混凝土，澆筑時(shí)混凝土中的膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮，水化熱會導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生，可以在摻和料、配合比、外加劑及施工養(yǎng)護(hù)等方面采取措施減小溫差。

⑥文中分析是以最基本的獨(dú)立基礎(chǔ)為模型分析，在實(shí)際情況中，平板基礎(chǔ)等多適用于雙層提升機(jī)房。因此，提升機(jī)房及附屬輔助用房的設(shè)計(jì)與提升機(jī)基礎(chǔ)有著緊密的聯(lián)系，在基礎(chǔ)平面布置中需要綜合考慮，及時(shí)調(diào)整機(jī)房結(jié)構(gòu)形式、提升機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，達(dá)到最優(yōu)的效果。

5 結(jié)語

提升機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)明確其受力分析，并進(jìn)行設(shè)計(jì)簡化。同時(shí)，安全系數(shù)如果直接引用其它規(guī)范的規(guī)定，可能過于保守，不夠經(jīng)濟(jì)，因此，文中提出根據(jù)不同規(guī)范及提升機(jī)荷載情況，對安全系數(shù)適當(dāng)調(diào)整，在設(shè)計(jì)中把握安全適用原則的同時(shí)考慮其經(jīng)濟(jì)性。

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