桩机防倒塌方案 / 开普饭

据网友透露，本田讴歌从远处开过来，由于受到电瓶车干扰，为避让电瓶车和行人而减速。

由于电瓶车的速度较慢、车辆较小、在危急时刻弃车避开了打桩机。

在这次事故中，电瓶车车主及行人逃过一劫。

事故场景触目惊心、在场的人都心有余悸。

场面实在让人心痛不已，谁能料到，祸从天降，从此生死两隔。

小编按：从上面几张图片中可以看到，这个机械是三轴水泥搅拌桩机，估算重达90吨左右。那么，大型桩机如何防倾覆，如何做好施工方案和应急措施，分享如下：

【一】江苏某工程回旋钻孔桩机防倾覆方案

15#墩钻孔桩靠近既有线施工时钻机采用挂揽风绳措施，以防止其因意外因素倾覆而影响既有京沪铁路的行车安全。

(1)设备型号

回旋钻机：设备型号为GPS-20，自重10T，弯距37KN·M。

(2)原地面处理

桩机具安装、地基处理范围的场地须无障碍物并平整、夯实，能承载桩机具的工作压力；当地基松软不良时，桩机具下应加铺垫枕木或钢板防护。其次碾压到满足地基承载力要求；并为了保证机械施工平台的稳定性，要求整平地表不得有凹凸不平面，相互面不等高差面不得大于5cm，横向流水坡控制在2％之内。最后检测地基承载力，保证地基承载力不小于100KPa。

(3)地锚制作及应用

地锚采用尺寸为2.5m×0.6m×0.2m钢筋混凝土块。埋入地面以下2m进行。并严格按照检算要求设置。地锚在每个钻孔位置两侧各设置1个，并回填夯实。地锚随桩机具移位而不断更换位置。

(4)缆风绳尺寸确定及应用方法

从桩机具架顶拉两根（背离既有线人字形布置，特殊外侧有高压线地段两侧分别设置），倾斜角度40°～60°防止机具倒向既有线方向的缆风绳，缆风绳采用φ≥16mm钢丝绳。

(5)桩机受力分析检算

每台桩机设置两道缆风绳，钻机位置及设缆风绳布置形式见下图：

桩机自重约10吨，根据大型机械设备风荷载经验系数取f风=150N/m2,则f风荷载=150N/m2×1×10=1.5t；根据桩机安全限制角度9度进行检算：

①桩机倾覆原因为重心失稳，即为整个桩机受力力矩不平衡所致，如图所示，缆风绳拉力为F,根据力矩平衡原理得：

G自重/2×13.5×sin9+f风荷载×13.5=F×sin40×31

即：10t/2×5×0.156+1.5t×5=F×0.643×10

解得：F=1.773t

根据作用力与反作用力平衡：F’=F=1.773t

F分=F'×sin40=1.773×0.643=1.14t

地锚安全风险系数按照2.0考虑，可知要求单个地锚的抗拔力为F地锚抗拔=2×F分=2.28t。

②分析锚体受力：

按照最不利的软土标准考虑土体摩擦系数为10KN/m2；地锚采用1m×1m×1m的砼立方体，内锚固ф20螺纹钢筋，如图所示：

F摩擦力=4m2×10KN/m2=40KN=4t

又知砼的密度为 ρ=2.5t/m3则

G锚体=2.5t/m3×1m3=2.5t

根据设计钻探资料。第一层为粉质粘土，土密度为1.75t/m3，锚体上层为机械压实土，V土=1/3×（1+2×2+2×1）×0.5=1.069m3则

G土=1.069m3×1.75t/m3=1.87t

那么锚固体总重力为：G总= F摩擦力+ G锚体+ G土=8.37t

综上可知：F地锚抗拔＝4.36t﹤G总＝8.37t,地锚满足要求。

【二】黑龙江某工程长螺旋桩机防倾覆方案

由于我分部管段内路基CFG桩施工距离既有铁路距离较近，所以应采取相应措施防止长螺旋钻机往铁路方向倾覆，避免对既有铁路行车安全的影响。针对本段路基内施工的长螺旋钻机型号，拟采用下列防倾覆方案。

在线路右侧红线边下打入6m长工字钢，作为地锚，用直径为12㎜钢丝绳将钻机拉住。

根据施工现场实际情况选取最不利受力角度60度进行检算，钻机高度选取最高的一台钻机高32米进行检算。

根据现场试验，使用汽车吊按60度角拉钢板桩，当液晶数字显示为7.9t时，工字钢未见松动。

厂家提供主杆高L=32m的CFG桩机倾覆力矩M=1200KNm。

则拉力F的水平分力F1= F×cosθ=79×cos60°=39.5KN

两个地锚按照90°角进行布置，长螺旋钻机水平受力图如下：

故F合= F1/cos(90°/2) =1.732F1=55.853KN

则两个地锚的抗倾覆力矩：

M合=F合×32=1787.296KNm>1.3M=1560KNm（取1.3倍的保险系数）

故两个1m³的混凝土地锚能满足抗倾覆要求。

厂家提供主杆高L=32m的CFG桩机倾覆力矩M=1200KNm。

抗倾覆力矩为1200 KNm时，两根钢丝绳的水平合力：

F合=1200÷32=37.5 KN，

则F1= F合/1.732=26.5 KN，

故单根钢丝绳的拉力F= F1/cos60°=2 F1=53 KN。

查《实用五金手册》直径为12㎜钢丝绳最小破断拉力F破=79.6KN，钢丝绳考虑1.5倍安全系数。

F破>1.5F =79.5 KN

故12㎜钢丝绳能满足抗倾覆受力要求。

【三】桩机倾覆应急预案

发生桩机倾覆事故主要有桩机倾倒、吊车倾倒砸断接触网、侵入既有线限界影响行车安全等。本应急预案主要针对桩机发生倾倒砸断接触网、侵限等影响既有线行车安全或人身伤亡事故的救援。

根据发生事故性质不同，采取不同的处理方案：

（一）当发生桩机倾倒危及既有铁路行车和人身安全时：

1、本着“先防护、后处理，宁停勿撞”的原则，现场带班或安全防护人员立即向开来列车发出警报信号和以停车手信号防护，并迅速通知就近车站、工务或电务人员，同时立即向现场施工负责人和应急救援领导小组汇报。

2、现场人员能消除的故障，应立即消除。如不能消除时，应临时申请故障天窗进行紧急抢修，并按规定要求设置现场防护、驻站防护，必要时增设远方防护。

3、故障处理后，由工务人员确定行车条件。

（二）当桩机倾倒在线路上时

1、当桩机发生倒塌在区间线路上影响行车时，立即在故障地点设置停车信号，如瞭望困难，遇降雾、暴风雨雪或夜间时还应点燃火炬。

2、当确知一端先来车时，应先向该端，再向另一端放置响墩，然后返回故障地点。

3、如不知来车方向，应在故障地点注意倾听和瞭望，发现来车应急速奔向列车，用手信号旗（灯）或徒手显示停车信号，并将响墩放置在能赶到的地点，使列车在故障地点前停车。如了望困难，遇降雾、暴风雨或夜间，发现来车后奔向列车前，应在故障地点点燃第二支火炬。设有固定信号机时，应先使其显示停车信号。防护设置好后，由应急救援领导小组立即组织人员、机具设备移开倒塌桩机至线路行车安全距离以外，由工务和电务等有关设备产权管理单位进行抢修并确认线路具备开通条件后方能开通。

防护要点：

1、双线区间一条故障线路上施工时