中大型塔式起重機重載軌道基礎

    行走式塔機上部載荷通過底架支點將力傳遞給軌道基礎，通常情況下，工作工況為四支點受力，非工作工況為三支點受力。中小型塔機單輪壓力不大時，常采用火車鋼軌木枕加道渣的方法：中大型塔機單輪壓力大于400kN 時，受地基承載能力和木枕抗力的限制，常規(guī)方法就不能使用。中大型塔機通常地基承載能力要求大于0.2MPa(20t/m2)，而現(xiàn)場條件很難達到。中聯(lián)重科開發(fā)2m 大塔身的高塔，甚至開發(fā)TC7030 以上的大塔，就必須攻克這道難關。

2  解決思路

    筆者反復查閱國內外相關資料，并經(jīng)反復計算論證，發(fā)現(xiàn)解決這個問題的總思路是：集中輪壓通過鋼軌下的構筑物擴散開，減小壓強，降低對地耐力的要求。

    對于一般土質地基, (地耐力約0.15MPa)，可采用加強鋼軌下構筑物剛度的措施(或采用加強鋼梁，或采用T 形鋼筋混凝土條形基礎)，降低對地耐力的要求；對于軟弱地基，可采用鋼筋混凝土連續(xù)梁樁基礎。

3  兩種方案

    鋼筋混凝土連續(xù)梁樁基礎不在本文論述，下面僅就一般土質地基，介紹重載軌道的鋼梁基礎和T 形鋼筋混凝土基礎。

3.1  鋼梁軌道基礎(如圖1)

   單輪壓力通過鋼軌和鋼梁組合體將集中力分散在一定的長度方向上，降低對地耐力的要求，另外擴大鋼梁下翼板與木枕接觸面，又解決木枕抗力不足的缺陷。目前中聯(lián)重科生產(chǎn)的行走塔機軌距* 輪距有5m*5m,6m*6m 兩種，單支點都為雙輪構造，筆者曾對TC5023(5m*5m)\TC6020(6m*6m)軌道基礎作鋼梁加強后按多跨彈性支撐梁進行受力分析(見圖2)，發(fā)現(xiàn)鋼梁剛度越大，力擴散得越遠。由此可設計不同剛度的鋼梁以適應不同承載能力的地基。

    株洲電廠工地TC6020 塔機受現(xiàn)場條件限制，只能設置5.2m 寬的軌道，地耐力為0.15MPa 。我們采用以上方法，經(jīng)計算可利用株洲電廠已有鋼梁(其斷面見圖3)，成功解決了TC6020 常規(guī)設計中要求地耐力0.2MPa ，而5.2m 非標TC6020 軌道基礎要求的地耐力要求0.23 MPa，經(jīng)使用證明計算正確。

3.2  T 型鋼筋混凝土條形軌道基礎(如圖4)

    在國外相關資料中，當輪壓(單)>450kN 時常用鋼筋混凝土基礎，這也是因為單輪壓力過大。中聯(lián)重科大塔身TC6020A 與TC5023A 單輪壓力500kN ，我們采用圖五的構造，C30 鋼筋混凝土條形梁基礎，使地耐力降至0.18MPa 。地耐力更小時可調整C D E D .尺寸，至于調整和配筋的方法按房屋基礎設計中的柱下連續(xù)梁設計要求確定之。

    以上兩種基礎便于施工，便于計算，適用于不同地耐力的基礎。目前這種基礎在國外大噸位塔機中已得到廣泛應用，中聯(lián)重科等幾大塔機生產(chǎn)商也開始使用。軌道基礎的設計要根據(jù)實際條件，綜合考慮軌、枕受力及基礎地耐力，選定一種既經(jīng)濟又方便的形式。

    鋼梁基礎投資大，但方便拆卸和運輸，能在不同工地反復使用，適合于工期短的工程；鋼筋混凝土基礎投資少，但不方便拆卸和運輸，適用于永久性工程。中聯(lián)重科重載塔機一般這兩種軌道基礎設計都提供，由用戶選擇。從目前已使用的幾臺重載行走塔機看效果不錯，用戶反應施工方便，成本較低。