淺談主井井架豎立的施工工藝

張濤

【摘 要】某煤礦主井井架設(shè)計(jì)為四斜柱式鋼井架，采用多繩摩擦輪提升，單向提升布置，配用JKMD-φ5×4（Ⅲ）一臺(tái)。井架設(shè)計(jì)高度69.9m，主體采用大截面箱形框架結(jié)構(gòu)，箱形斜架最大截面為2200mm×1400mm。井架設(shè)置兩層永久提升天輪平臺(tái)，平臺(tái)標(biāo)高分別為52.490，60.490；標(biāo)高69.600為天輪安裝及檢修吊車平臺(tái)，重量約為520t。井架豎立選用雙桅桿起吊豎立，采用主、副斜架地面分片整體組對(duì)，空中合攏找正后焊接固定的方法進(jìn)行施工。

【關(guān)鍵詞】井架；豎立；工藝

1.井架吊裝方案

1.1方案原理

井架豎立選用雙抱桿起吊豎立。將鋼結(jié)構(gòu)井架劃分為主、副斜架吊裝單元，采用主、副斜架地面分片整體組對(duì)，抱桿利用2臺(tái)100t吊車將其抬頭35米高再收緊提升繩將抱桿豎立，待抱桿豎立后，主斜架利用抱桿采用半翻轉(zhuǎn)法的起吊工藝方法豎立，副斜架利用已豎立的主斜架采用滑動(dòng)提升法的工藝方法豎立，空中合攏找正后焊接固定的方法進(jìn)行施工。

起吊井架之前須先豎立抱桿，本次起吊選用的抱桿參數(shù)為1.6×1.6m，H=60m，抱桿底部距主斜架基礎(chǔ)中心線前8米，由北向南（頭朝南）組裝，利用2臺(tái)100t吊車將其抬頭35米高再收緊提升繩將抱桿豎立，待抱桿豎立后，固定抱桿纜風(fēng)繩，收緊鋼絲繩后方可起吊主斜架。主斜架利用雙桅桿采用半翻轉(zhuǎn)法起吊，見圖1。提升繩主斜架的四根鋼絲繩分別從抱桿頭部通過導(dǎo)向滑車傳至抱桿底部，再由導(dǎo)向滑車接至4臺(tái)提升穩(wěn)車。根據(jù)平面力系平衡原理，吊裝的提升力由設(shè)置在桅桿頂部主起吊滑車組提供的，平衡力由4臺(tái)16t的提升穩(wěn)車提供。副斜架利用主斜架采用滑動(dòng)提升法起吊，見圖2，平面力系平衡原理同主斜架吊裝相同，吊裝的提升力由設(shè)置在主斜架頂部吊點(diǎn)上的起吊滑車組提供，平衡力由起吊主斜架的穩(wěn)車提供，通過設(shè)置在主斜架頂部的一套提升滑車組將提升力傳遞到副斜架頂部吊點(diǎn)，以平衡副斜架自重引起的吊裝載荷，滑車組之間的平衡由中間的平衡滑輪進(jìn)行平衡。

2.方案施工步驟

2.1抱桿豎立

a、抱桿技術(shù)參數(shù)

抱桿基本參數(shù)：截面尺寸：□1600mm×1600mm，高度60m，重量約55t，索具重量15t。

抱桿基礎(chǔ)處理：為減少地基的沉降，保持沉降的均勻，并充分考慮現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)狀況，特對(duì)抱桿基礎(chǔ)做如下處理，在井口原300t龍門架基礎(chǔ)上鋪設(shè)一層道木，并用扒針扒牢?；A(chǔ)至鋼板之間各層接觸面均要用軟土填平，以保證受力的均勻。

b、抱桿豎立方案

本次起吊采用1.6×1.6m，H=60m抱桿，抱桿底部距主斜架基礎(chǔ)中心線前8米，由北向南（頭朝南）組裝，利用2臺(tái)100t吊車將其抬頭35米高再收緊提升繩將抱桿豎立，待抱桿豎立后，固定抱桿纜風(fēng)繩，收緊鋼絲繩后方可起吊。緩慢收緊抱桿纜風(fēng)繩，將抱桿調(diào)直。

2.2主斜架豎立

主斜架最大提升力為363.5t，對(duì)基礎(chǔ)的最大作用力為253.3t，提升繩的四個(gè)繩頭分別從抱桿頭部通過導(dǎo)向滑車傳至抱桿底部，再由導(dǎo)向滑車接至4臺(tái)提升穩(wěn)車。起吊之應(yīng)前調(diào)整抱桿，使其處于垂直狀態(tài)（略向后傾）并使兩側(cè)纜風(fēng)繩保持一定的張力。檢查地錨，鉸鏈焊縫，提升系統(tǒng)滑車、提升繩、穩(wěn)車及配電設(shè)施，軸銷加油潤滑等。

a、主斜架抬頭

檢查完畢并確認(rèn)各部正常后起動(dòng)4臺(tái)提升車，緩慢將主斜架抬頭1m高，然后停車檢查提升系統(tǒng)及主牽系統(tǒng)的可靠性，確認(rèn)各部無異常后繼續(xù)起吊。

b、主斜架豎立

再次起動(dòng)1#-4#主提升車，緩慢將主斜架豎立?？紤]到起吊主斜架時(shí)主牽、主提升繩的彈性，可將主斜架起吊至略大于設(shè)計(jì)角度（井架中心偏后約500mm）。當(dāng)主斜架起吊至75.79120時(shí)，停止四臺(tái)提升穩(wěn)車。起吊完畢后鎖緊保險(xiǎn)繩，并按設(shè)計(jì)安裝地腳螺栓，墊齊墊鐵，將斜架壓力均勻傳遞到基礎(chǔ)上。

2.3副斜架吊裝

a、副斜架抬頭

副斜架最大提升力為：161.9t，副斜架提升前應(yīng)先松動(dòng)主斜架地腳螺栓，之后檢查整個(gè)提升系統(tǒng)并確認(rèn)各部正常后起動(dòng)2臺(tái)提升車，將副斜架抬頭至安裝連接梁相應(yīng)高度時(shí)停止提升，安裝連接梁及相應(yīng)平臺(tái)。

b、副斜架吊裝

再次起動(dòng)2臺(tái)提升車，將副斜架托至井口，并緩緩吊起。起吊過程中要用兩臺(tái)50t汽車起重機(jī)分別從副斜架腿部配合主斜架向前滑移。當(dāng)副斜架腿部接近基礎(chǔ)時(shí)，緩慢收緊其各自的后留繩，利用吊車將副斜架跨越基礎(chǔ)。

c、副斜架就位、找正

副斜架吊裝就位后，利用兩臺(tái)提升穩(wěn)車及兩臺(tái)后留車調(diào)整至與主斜架接合位置，焊接固定。

2.4井架收尾

主副腿合茬完畢后再將剩余平臺(tái)、鋼梯就位、安裝，并補(bǔ)齊平臺(tái)欄桿。

2.5井架找正

井架附件安裝完成后，分別從兩個(gè)垂直方向用經(jīng)緯儀觀測(cè)提升中心線。在斜架底腳用200噸油壓千斤頂配合找正，井架找正后墊牢墊鐵，并擰緊地腳螺栓。緊固地腳螺栓的同時(shí)要連續(xù)觀測(cè)井架提升中心線。井架找正工作完成后要對(duì)井架提升中心線進(jìn)行一次復(fù)測(cè)。

2.6二次灌漿

井架找正后，按設(shè)計(jì)進(jìn)行二次灌漿，二次灌漿應(yīng)振搗密實(shí)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).單行本.

[2]梁敦維主編.結(jié)構(gòu)吊裝工程計(jì)算手冊(cè).

[3]袁伯文主編.工程力學(xué)手冊(cè).

[4]鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.TJD-T4.

[5]鋼結(jié)構(gòu)施工規(guī)范.GB-50205-95.