鑿井期間“萬字式”吊裝特大型箱形鋼結(jié)構(gòu)井架

張新和

摘要：潘三礦深部進(jìn)風(fēng)井井架總重835t，高61m，屬于特大型箱形鋼結(jié)構(gòu)井架，在井筒掘砌期間進(jìn)行起立吊裝施工?，F(xiàn)場施工條件復(fù)雜，不能采用通常起吊工藝進(jìn)行施工。采用“萬字式”施工工藝吊裝特大型箱形鋼結(jié)構(gòu)井架，保證了安全施工、安裝質(zhì)量、工程工期，為今后類似工程積累了經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)井架；“萬字式”吊裝；特大型箱形鋼結(jié)構(gòu)；施工工藝；礦井 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TD262 文章編號(hào)：1009-2374（2017）11-0291-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.147

1 工程概況

1.1 井架概況

潘三礦深部進(jìn)風(fēng)井井架安裝工程是潘三礦二水平延深及安全改建工程的關(guān)鍵項(xiàng)目之一。該井架為四斜柱式鋼井架，采用多繩摩擦輪、雙向提升布置，主要構(gòu)件采用箱形截面。設(shè)計(jì)總高度為檢修起重平臺(tái)上平標(biāo)高為

+61.000m，箕斗天輪：上天輪中心標(biāo)高為+53.000m，下天輪中心標(biāo)高為+47.000m，罐籠天輪：上天輪中心標(biāo)高為+40.500m、下天輪中心標(biāo)高為32.000m。井架柱腳設(shè)計(jì)為鉸接，總重835t，屬于特大型箱形鋼結(jié)構(gòu)井架。

1.2 工程特點(diǎn)及現(xiàn)場存在問題

1.2.1 深部進(jìn)風(fēng)井井筒掘砌正在施工中，與礦建隊(duì)伍垂直交叉作業(yè)。井架吊裝工程作業(yè)的空間范圍內(nèi)，還存在鑿井井架、東西提升機(jī)房、東西穩(wěn)車群等設(shè)施，施工困難。

1.2.2 深部進(jìn)風(fēng)井井架設(shè)計(jì)東、西方向?yàn)橹鞲毙睋畏较?。正常施工工藝為井架兩主腿組裝為一扇，兩副腿組裝成一扇，但現(xiàn)場情況是井筒東西兩側(cè)均被提升機(jī)房及穩(wěn)車群占據(jù)，無施工空間（如圖1所示）。

1.2.3 受場地影響只能利用井筒南北兩側(cè)空地組裝井架，即為“萬字式”，但井架組裝面不規(guī)則。雖然設(shè)計(jì)院對原設(shè)計(jì)進(jìn)行了修改，但是組裝時(shí)井架斜撐的上、下兩部分依然存在18.48°的夾角。若要保證組裝角度的準(zhǔn)確，還必須采取非常規(guī)的組裝方法。

1.2.4 井架分南北，主付腿組成一扇后幾何尺寸不規(guī)矩，重心不對稱，抱桿、滑車組等起吊設(shè)施受力不均勻，受力狀態(tài)不穩(wěn)定。

2 井架吊裝施工方案及施工方法

2.1 前期準(zhǔn)備工作

2.1.1 井架基礎(chǔ)、穩(wěn)車錨樁基礎(chǔ)施工，平整場地。

2.1.2 針對施工場地狹窄問題，對井筒南側(cè)礦排矸、煤銷路進(jìn)行暫時(shí)封閉，同時(shí)完成新排矸、煤銷路疏通工作。為保證井架構(gòu)件順利進(jìn)入施工現(xiàn)場，專門組織隊(duì)伍對影響車輛通行的障礙進(jìn)行整改，并出臺(tái)《潘三礦礦內(nèi)煤銷路臨時(shí)改道管理規(guī)定》。

2.1.3 確定井架施工期間施工用電方案，提供電源及變壓器，協(xié)助開灤形成施工用電系統(tǒng)。

2.1.4 井架制作：在制造廠分段進(jìn)行，運(yùn)到安裝現(xiàn)場后再組裝在一起。

2.1.5 抱桿起立方案確定：在井架斜撐地面組裝的同時(shí)，在井口的東西兩側(cè)分別組裝兩座B=1.6m、L=65m起重抱桿。

2.1.6 為配合井架安裝單位施工，礦建單位在起重抱桿進(jìn)場前完成固定吊盤、動(dòng)力電纜落地及保護(hù)、鎖鋼絲繩、鋼絲繩落地及保護(hù)等工作。

2.1.7 布置4臺(tái)25t穩(wěn)車、8臺(tái)16t穩(wěn)車、13臺(tái)8t穩(wěn)車，用于井架吊裝施工。同時(shí)完成穩(wěn)車?yán)p繩、滑輪組穿繩等施工。

2.2 地面組裝井架

井架構(gòu)件按照組裝順序進(jìn)入施工現(xiàn)場后，在井筒南北兩側(cè)開始進(jìn)行地面組裝，南側(cè)場地組裝GZ1、GZ2，北側(cè)場地組裝GZ3、GZ4，其中GZ1、GZ4為井架主腿，GZ2、GZ3為井架副腿。井架地面組裝基本程序?yàn)闃?gòu)件吊裝到位、找正、焊接，其中井架主付腿與鉸鏈連接安裝尤其重要。施工過程中，要對構(gòu)件找正質(zhì)量、焊接質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)收。

2.3 井架起立順序

2.3.1 起立兩座B=1.6m、L=65m起重抱桿。

2.3.2 北側(cè)斜撐GZ3、GZ4抬頭，與轉(zhuǎn)折點(diǎn)以上部分對接。

由于該井架采用“萬字式”組裝，存在組裝面不規(guī)則，井架斜撐的上、下兩部分存在18.48°的夾角。針對于此，井架地面組裝工序中，井架斜撐轉(zhuǎn)折點(diǎn)以下部分在地面進(jìn)行組裝，然后利用起重抱桿將轉(zhuǎn)折點(diǎn)以下部分抬頭。轉(zhuǎn)折點(diǎn)以上部分地面組裝后用300t汽車吊吊至高約14m的組裝平臺(tái)與下半部分進(jìn)行對接，找正后進(jìn)行焊接。如圖2所示：

2.3.3 起吊北側(cè)斜撐。開動(dòng)4臺(tái)25t穩(wěn)車，利用拴掛好的起重抱桿上的250t滑車組起吊北斜撐，至北斜撐與抱桿的夾角接近10°時(shí)，停止提升；與此同時(shí)設(shè)在井筒北側(cè)500t錨樁處的北斜撐主繃?yán)K已經(jīng)與北斜撐連接好，處于預(yù)備受力狀態(tài)。用抱桿南側(cè)的繃?yán)K穩(wěn)車做動(dòng)力，向南牽引抱桿的頂部，使抱桿連同北斜撐向南傾斜，北斜撐接近垂直狀態(tài)為止。如圖3所示：

2.3.4 放倒起重抱桿。依據(jù)北側(cè)斜撐為基點(diǎn)，用250t滑車組分別放倒東西抱桿，同時(shí)使用東西兩側(cè)穩(wěn)車配合，使抱桿側(cè)向受力，避免抱桿碰觸到臨時(shí)鑿井井架，將抱桿放倒在原組裝位置，然后組織施工人員拆除運(yùn)走。然后礦建單位五建三處恢復(fù)鋼絲繩，確保井筒提升。

2.3.5 北側(cè)斜撐調(diào)整、南側(cè)斜撐抬頭。利用井筒北側(cè)4臺(tái)穩(wěn)車?yán)^續(xù)旋轉(zhuǎn)北斜撐，使之到達(dá)設(shè)計(jì)角度，在北側(cè)繃?yán)K及自身重心作用下達(dá)到穩(wěn)定靜止?fàn)顟B(tài)。然后牽引南側(cè)250t滑車組，使之與南側(cè)斜撐吊點(diǎn)連接，起吊南斜撐下部抬頭至一定角度；利用已經(jīng)安裝好的組裝用平臺(tái)，用汽車吊將已組裝好的南側(cè)斜撐上半部分調(diào)至組裝平臺(tái)上，完成兩部分對接、找正、焊接。

2.3.6 起吊南側(cè)斜撐。使用4臺(tái)25t穩(wěn)車作為起吊動(dòng)力，利用250t滑車組回收鋼絲繩，南側(cè)井架斜撐開始緩慢起立，南側(cè)井架在起立到接近垂直位置時(shí)，開動(dòng)南側(cè)4臺(tái)16t穩(wěn)車，收緊南側(cè)繃?yán)K，確保南側(cè)斜撐安全起立。

2.3.7 南、北斜撐對接。利用4臺(tái)25t穩(wěn)車、8臺(tái)16t穩(wěn)車將南北兩斜撐對接，開始找正，找正完成后由測量部門配合驗(yàn)收，達(dá)到設(shè)計(jì)要求后開始焊接。如圖4所示：

2.3.8 安裝平臺(tái)欄桿等附屬構(gòu)件。

3 結(jié)語

在潘三礦深部進(jìn)風(fēng)井井架安裝施工過程中，采用組裝平臺(tái)、整體吊裝、“萬字式”吊裝工藝等創(chuàng)新施工方法，成功克服了井口場地狹窄、井架組裝面不規(guī)則等困難，在井筒掘砌期間如期完成了井架吊裝，確保了該井架安裝施工質(zhì)量。在井筒鑿井期間采用“萬字式”吊裝工藝安裝特大型箱形鋼結(jié)構(gòu)永久井架的施工方案，為全國首例，大大縮短了建井工期，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)施工過程安全、快速，同時(shí)減少了對井口周邊構(gòu)筑物的損壞，節(jié)省了大量勞動(dòng)力及成本，提高了施工效率，為類似工程施工積累了經(jīng)驗(yàn)，具有很強(qiáng)的應(yīng)用性和較高的推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 崔碧海.起重技術(shù)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，2006.

[2] 樊兆馥.重型設(shè)備吊裝手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.

（責(zé)任編輯：秦遜玉）