150 t門式吊鉤起重機的吊裝方法

許立強 王 成

(1.歌美颯風電有限公司，天津300384；2.中國水電建設集團港航建設有限公司，天津300461)

150 t門式吊鉤起重機是造船行業(yè)中經常使用的機械設備。在門式吊鉤起重機的安裝作業(yè)中，其主要組成部件的吊裝作業(yè)較困難。安裝過程中，主要需要吊裝1個剛性腿、1個撓性腿、大梁和兩臺卷揚機。

1 安裝工程概況

吊裝作業(yè)選用了德國TEREX DEMAG生產的CC2800履帶吊(最大起重量600 t)作為主吊機械(工況選擇為HSSL72 m，180 t尾部配重，60 t中心壓重，超起配重300 t，選用2×300 t鉤，穿16股繩)。另外，使用一臺150 t履帶吊和一臺120 t汽車吊作為輔助吊裝機械。

150 t門式吊鉤起重機的主要吊裝單元見表1。

表1 150 t門式吊鉤起重機的主要吊裝單元

2 安裝前的施工準備

2.1 搭設平臺

在大梁吊耳位置下方1 m處、立腿上平面下方1 m處搭設一圈寬1.4 m的平臺。

2.2 準備吊裝機械及工具

將吊裝機械及所用拖拉繩、倒鏈、卸扣等工具準備好。吊裝機械及工具見表2。

2.3 預埋地錨

將需要的地錨預埋好。

2.4 制作吊耳

大梁采用40 mm厚Q345型鋼板、立腿使用16 mm厚鋼板制作吊耳，并焊接牢固。吊耳制作要求如下：

(1)大梁吊耳以核算的重心位置(距離撓性腿支點中心約38 659 mm)為基準點，在重心距離水平4 m處焊制吊耳并進行加固，要求每一點兩個吊耳同心，并配置連接銷；

(2)剛性腿頂面焊有4個吊耳，以重心為中心對稱分布。底部橫梁上2個吊耳作為輔助吊點，它們位于立腿外側橫梁兩端，要求吊耳方向與軌道垂直并焊接在內筋位置；

(3)撓性腿的吊耳設計在頂部，以重心為中心對稱分布；

3 作業(yè)程序和方法

3.1 作業(yè)流程

作業(yè)流程見圖1。

表2 吊裝機械及工具

圖1 作業(yè)流程Figure 1 Work flow

3.2 作業(yè)方法及要求

3.2.1 剛性腿吊裝

(1)CC2800履帶吊到達起吊位置，大鉤上懸掛?90 mm×21 m鋼絲繩一對，下端用4個50 t卸扣接剛性腿上表面的吊耳。使用兩臺輔助吊車在立腿的吊耳處進行拴鉤，吊裝繩扣采用 37 mm×20 m繩扣，一點四股受力。

(2)CC2800履帶吊起鉤、轉桿、進車將剛性腿扳起，此時履帶吊的工作半徑約為14 m，額定起重量為197 t，履帶吊受力約85.1 t，負荷率約為50%。剛性腿底部對地壓力約為63.9 t。剛性腿底面為弧形，對地壓力太大會導致底梁變形，所以需要兩臺輔助吊車進行配合，每個吊耳受力約32 t。隨著翻轉，履帶吊受力越來越大，將立腿扶正。

(3)立腿扶正后，靜懸約10 min，確認無誤后向軌道移動。在距離吊鉤起重機臺車約500 mm時，吊車起鉤，將立腿吊裝到臺車上。吊裝過程中可以根據立腿兩端的高度使用輔助吊車進行調整。

(4)確認無誤后，打好拖拉繩，要求剛性腿內側使用 28 mm的鋼絲繩配合10 t的倒鏈進行打緊，并用繩卡子鎖緊。

3.2.2 撓性腿吊裝

(1)在剛性腿吊裝完成后，使用CC2800履帶吊進行撓性腿拴鉤。吊撓性腿上端，上掛?90 mm×21 m鋼絲繩1根，下端用55 t卸扣掛吊耳。兩臺輔助吊車各掛?32 mm×20 m繩扣1根，拴撓性腿底部。

(2)緩慢起鉤，輔助吊車配合將撓性腿扶正。

(3)扶正后，輔助吊車摘鉤。CC2800履帶吊緩慢起鉤使撓性腿離開地面約200 mm，然后履帶吊緩慢走車，將撓性腿吊裝到位，此時撓性腿頂部距離臂桿的安全距離約為3.5 m。

(4)確認無誤后，打好拖拉繩，要求撓性腿內側使用?25.5 mm的鋼絲繩配合5 t的倒鏈進行打緊，并用繩卡子鎖緊。

3.2.3 大梁的吊裝

(1)CC2800履帶吊垂直于大梁站車，掛兩對?90 mm×21 m鋼絲繩，使用連接銷軸與大梁吊耳相連。將吊車的工作半徑調整到16 m，在超起配重排子上碼放300 t超起配重。此時吊車的額定起重量為393 t，負荷率約為93.4%。

(2)CC2800履帶吊緩慢起鉤約100 mm，靜懸10 min，進行系統檢查。確認無誤后，根據大梁的傾斜情況進行配平，在大梁平穩(wěn)后，履帶吊向就位位置走車。

(3)在大梁接近臺車位置后，履帶吊起升約36 m停穩(wěn)后緩慢向前走車，直至接近立腿邊緣約4 m時停止走車。

(4)CC2800履帶吊趴桿將工作半徑調整至18 m，此時吊車的額定載荷為378 t，負荷率約為97.1%。起鉤，進車，直至將大梁放置到立腿上，此時大梁距離臂桿的安全距離約為820 mm。

(5)緩慢將大梁放置在立腿上，確認位置后進行連接，固定牢固后摘鉤。

3.2.4 起重小車的吊裝

由于起重小車長度約16.5 m、寬度約6 m、重約87.3 t，無法在大梁的正面進行吊裝，故需要在剛性腿外側進行吊裝。起吊半徑約為19 m，額定起重量為121 t，負荷率為82.9%，吊車到桿邊安全距離約為750 mm。此時物件到鉤頂高度約為14 m，其中鉤高約2.5 m，限位高度約4 m，則繩子長度不得大于6 m。吊索采用一對 47.5 mm×20 m鋼絲繩，8股受力，滿足要求。

4 常見問題及預防措施

(1)履帶吊地面條件達不到要求。要保證地面吊車行走區(qū)域的平整度，堅實可靠。

(2)吊裝大梁時接口平面不平。預先在大梁上焊好吊耳，吊裝時采用卸扣調節(jié)的方式進行調節(jié)，保證聯接面的平整。如果偏差過大，采用120 t汽車吊進行輔助吊裝。

(3)多車抬吊不同步。三臺吊車同時作業(yè)時，派專人嚴格監(jiān)護，統一指揮，保證三車起吊的同步性。

(4)吊車磕桿。所有吊車的站位必須仔細核算，確保吊車和物件之間的安全距離。

5 相關計算

5.1 地面載荷計算

吊車主機總重量=主機+兩履帶+尾部配重+重心壓重+超起配重+超起桅桿+超起排子+臂桿+吊鉤=828.5 t，吊物重350 t，其他重約10 t，履帶吊作業(yè)時需要在履帶下方鋪設4塊6 m×2.5 m的路基板，則平均地耐力為25.8 t/ m2。應根據現場的實際情況進行地面處理。

5.2 吊耳強度計算

大梁吊耳材料采用Q345鋼，厚度為40 mm，抗拉、抗壓和彎曲強度f=205 MPa，抗剪強度fv=120 MPa。吊耳邊緣厚度130 mm，單個吊耳上受力為43.75 t。由于吊耳與銷軸配合比較緊密，擠壓面積Abs=dδ=4 000 mm2，則擠壓應力為σbs=Fbs/Abs=107 MPa<許用壓力265 MPa。吊耳受拉σ=G/A=41.2 MPa<[σ]265 MPa。銷軸剪切力τ=Fs/A=24.3 MPa<[σ]120 MPa。

立腿吊耳材料采用Q345鋼，厚度為40 mm，抗拉、抗壓和彎曲強度f=205 MPa，抗剪強度為fv=120 MPa。吊耳邊緣厚度100 mm，單個吊耳上受力為37.25 t。擠壓面積Abs=dδ=4 000 mm2，則擠壓應力為σbs=Fbs/Abs=91.3 MPa<許用壓力205 MPa，吊耳受拉σ=G/A=45.6 MPa<[σ]205 MPa。

立腿吊耳使用55 t卸扣與吊耳相連，能夠滿足使用要求。

6 結束語

以150 t門式吊鉤起重機主要部件的吊裝作業(yè)為例，介紹了大型、重型部件的吊裝方法。對剛性腿、撓性腿及大梁的吊耳進行了必要的設計，強度達到了吊裝要求。實踐證明設計是合理的。

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