1#、2#尾水调压竖井全断面扩挖提升系统专项方案
焊缝高度取 hf=6mm
由构件材性Q235查得焊缝强度 fwf =160MPa 焊缝条形分布 L=400mm B=25 mm
受荷载：考虑到锚杆与圆钢间主要以相互拉力为主，横向力可忽略 则： N=0kN F=40/2=20kN e=0mm 由于承受静力荷载或间接动力荷载，βf =1.22 焊缝总有效面积 Aw =0.7*hf*[2*(L-5)+B]=3339.000 mm2 焊缝形心距板左端距离 x0=191.396 mm rx =L-5-x0=203.604 mm ry =B/2 + hf/4 =14 mm 焊缝 Ix =655796.75mm4 焊缝 Iy =47171468.267mm4 焊缝 J = Ix+Iy=47827265.017mm4 焊缝受扭矩 T =N*(B-x0+e)= 0 kN·m 焊缝受轴力V =N= 0 kN 焊缝受剪力 F=20 kN
扭矩在中心点产生的正应力 σT =T*rx/J = 0 MPa 扭矩在中心点产生的剪应力 τT =T*ry/J = 0 MPa 轴力在中心点产生的正应力 σV =N/Aw= 0 MPa 剪力在中心点产生的剪应力 τN =F/Aw= 5.843 MPa
中心点折算应力σA = sqrt{[(σT + σV) / βf]2+(τT + τN)2} = 5.843 MPa <= fwf 满足稳定性要求 !
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3.1.6 (10t)卷扬机基础锚固强度计算
10T卷扬机坐落在已开挖完毕的尾水调压上室岩面上，人工将基础岩面找平、清理干净，浇筑25cmC25混凝土，底部打设Φ28砂浆锚杆，长度3.0m，入岩2.8m，锚杆外露部分与10T卷扬机基础底座焊接，共计布置8根锚杆，每侧4根。
根据受力分析可知，卷扬机需要承受32.19KN的作用力，为确保安全，取40KN的作用力 。卷扬机地锚锚杆主要受剪应力和拉应力，需要确定卷扬机的锚固长度，计算过程如下：
⑴ 拉应力验算
la?KNt
пnd?qs la—锚固段长度mm
Nt—锚杆轴向拉力设计值
K—安全系数
n—钢筋根数
d—单根钢筋mm
?—介面粘结强度降低系数，取0.6～0.85。
qs—水泥结束岩体与岩石孔数粘结强度设计值取0.5～4.0，按照不利因素考
虑取0.5。
经计算：
la?KNt=1.8*40*1000/(3.14*8*28*0.85*0.5)=240.86mm＜2800mm
пnd?qs卷扬机锚固满足抗拉安全要求。 ⑵ 剪应力验算
根据尾水调压竖井的卷扬机、钢丝绳、天顶滑轮的布置关系可知，卷扬机和钢丝绳、在一条水平线上，按最不利因素影响可知，将拉力40KN全部视为剪力，考虑锚杆只承受剪应力影响，计算如下：
抗剪强度公式为：
τ=N/An≤fv
N为剪力，取40KN；
An为净截面面积，An=π×D/4=3.14*28*28/4=615.44mm2；
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fv为抗剪强度设计值，取120N/mm2
则：τ=N/An=40*1000/615.44=64.99N/mm≤fv =120N/mm 卷扬机锚固满足抗剪安全要求。 经计算，满足抗拉、抗剪安全要求。 3.2罐笼提升系统设计
罐笼提升系统用于人员上下竖井运输，主要由四部分组成：专业罐笼、I22A工字钢导向梁、钢丝绳、5t卷扬机。
⑴专业罐笼：采用直接购买成套装置，含缓冲器2台、直径28缓冲绳（5m）2根、防坠落系统1套、旋转器1套、XS55绳环1台、罐耳2付、轴承栅架1付、槭子1付。
罐笼上配套有防转旋转器，并设置有缓冲措施。
⑵钢丝绳：采用一根直径6×37S+FC纤维芯钢丝绳（长度大于140m），作为主绳； ⑶工字钢导向梁：双根I22工字钢（含两变混凝土支墩及锚固筋）； ⑷5t卷扬机：自带21#钢丝绳卷扬机；
⑸配套稳绳：罐笼上配置2根配套稳绳，稳绳为直径21#钢丝绳,起到二次防坠保险作用。
3.2.1罐笼提升系统组合荷载
罐笼限载2人（每人按100Kg计算），空载罐笼重为1.4t,满载为1.6t。 钢丝绳：G绳=113*2*1.84=415.84Kg；
罐笼提升时，按照最不利影响因素考虑，罐笼满载。 得：G=（1600+415.84）*10/1000=20.16KN 3.2.2罐笼提升系统钢丝绳内力验算
查规范可知，吊人的钢丝绳安全系数应不小于14。其计算按下式： n=S·a/W≥14 式中 n——安全系数；
S——单根钢丝绳额定破断拉力，kN； a——钢丝绳根数；
W——总载荷，即平台及其附属装置与额定载荷之和，kN。
采用卷扬机配备υ21,6×37S+FC纤维芯钢丝绳， 查规范可知，单根钢丝绳的额定最小破断拉力为：
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F0=K*D2*R/1000
式中F0——钢丝绳最小破断拉力；
K——6×37S+FC纤维芯钢丝绳的最小拉力系数，查表取0.33； D——钢丝绳直径，mm；
R——钢丝绳公称抗拉强度, 查表取1960。
代入：F0=K*D2*R/1000=0.33*21*21*1960/1000=285.24kN 根据受力分析可知， 5T卷扬机处钢丝绳所受拉力为W=20.16kN； 并且罐笼采用单钢丝绳起吊（另一根作为保险绳），得出： n=285.24/20.16=14.15≥14 满足安全要求。
3.2.3罐笼提升系统井口工字钢梁及门架稳定性分析
根据多个方案比较，及与业主监理专题会讨论，从安全角度出发，不采用原方案的自制吊笼提升系统进行人员运输，而采用由专业厂家生产设计一套罐笼提升人员运输系统。
工字钢主梁：工字钢主承载梁采用两根I28a普通工字钢并排焊接形成组合梁（组合梁底部接触面积大，更加趋于稳定），工字钢主梁两侧采用加密锁扣锚杆锚固梁混凝土支墩（锚杆外露50cm带20cm弯钩），混凝土支墩采用C30（二级配）混凝土浇筑完成（内布置υ12@15cm*15cm钢筋网片，并与锁口锚杆连接）。
工字钢连接梁：主承载梁与井口边缘设置两根7.2m的I22a工字钢梁，作为井口主梁与井边连接梁，连接梁间距1.4m(内侧边对边)，并以Φ25@50cm,L=150cm螺纹钢焊接进行连接，上铺设花纹钢板作为通道；
工字钢次梁：在两个连接梁上设置带斜撑工字钢立柱，作为次梁支撑柱，工字钢立柱（5.4m）采用锚固接方式与连接梁连接,并在其腰中部设置工字钢斜支撑，斜支撑与连接梁也采用锚接的方式连接；次梁采用2根I22a工字钢并排焊接，中间间隔32cm，次梁上部焊接1个定滑轮（D=40cm）
为保证其稳定性，根据受力方向分析，在其立柱顶两边再设置一拉一撑，左侧采用12#钢丝绳系拉于主梁，右侧采用管径100mm壁厚6mm无缝钢管支撑，斜撑钢管一端锚固接，一端嵌接固定，为减少斜撑钢管挠度变形，在其下方设置管径48mm壁厚3mm钢
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管进行加强支撑（钢管间距1.5m）,斜向支撑钢管（υ100mm壁厚6mm无缝钢管），由50*5角钢连接，间距70cm。
尾调井井口工字钢梁布置示意图1
尾调井井口工字钢梁布置示意图2
3.2.3.1工字钢次梁门架稳定分析
⑴次梁变形稳定分析：
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