井塔起重機(jī)構(gòu)筑物吊裝方案的研究與應(yīng)用

劉 鵬

（山西宏廈第一建設(shè)有限責(zé)任公司， 山西 陽(yáng)泉 045008）

引言

煤礦井塔式立井提升系統(tǒng)是比較常見(jiàn)的提升系統(tǒng)布置方式。由于提升系統(tǒng)對(duì)卸載、過(guò)卷、防撞距離的要求，井塔高度都較高，而提升機(jī)又布置在井塔最高層，吊裝提升機(jī)就需要在提升機(jī)大廳層頂部安裝起重機(jī)。傳統(tǒng)方法使用大噸位吊車(chē)吊裝，大型吊車(chē)進(jìn)出場(chǎng)周期長(zhǎng)、費(fèi)用貴，需要配合的人員、車(chē)輛多，而且現(xiàn)場(chǎng)道路、場(chǎng)地必須具備大型吊車(chē)進(jìn)出和停放條件。本文針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地不具備大噸位吊車(chē)進(jìn)出停放條件，設(shè)想利用井塔柱頂延高后搭建起吊梁，在地面布置16 t 穩(wěn)車(chē)，采用動(dòng)滑輪系統(tǒng)將起重機(jī)構(gòu)件分件從井塔提升口吊至提升機(jī)大廳層，與提升機(jī)大廳層布置的10 t 穩(wěn)車(chē)配合，將各構(gòu)件吊放在起重機(jī)跑道上再進(jìn)行組裝。

1 吊裝方案簡(jiǎn)介

平舒煤業(yè)主立井井塔大廳層標(biāo)高57.1 m，起重機(jī)跑道軌面標(biāo)高69.1 m，塔頂標(biāo)高77.8 m。75/10 t超卷?yè)P(yáng)橋式雙梁起重機(jī)主要由兩根大梁和一個(gè)小車(chē)三大件組成。兩根大梁通過(guò)中間短梁連接為一體。大梁長(zhǎng)18.9 m，寬3 m，高2 m，單根重量30 t。小車(chē)外形尺寸4 600 mm（長(zhǎng)）×3 500 mm（寬）×2 600 mm（高），質(zhì)量28 t。

井塔墻柱延伸到+76.3 m 屋頂牛腿處，距離塔頂+77.8 m 還有1.5 m。在提升機(jī)大廳內(nèi)南半邊搭設(shè)滿堂紅腳手架至塔頂，利用土建塔吊吊裝，在屋頂牛腿上豎立40b 工字鋼延長(zhǎng)墻柱到塔頂，并用厚度為20 mm 的鋼板將牛腿以上寬1m 的墻體包裹，然后在塔頂西南角提升口和東南角利用塔吊搭設(shè)兩組起吊梁。在地面布置一臺(tái)16 t 穩(wěn)車(chē)用于提升口設(shè)備吊搬，利用布置好的16 t 穩(wěn)車(chē)將一臺(tái)10 t 穩(wěn)車(chē)吊搬至提升機(jī)大廳布置。由于井塔一層進(jìn)提升口預(yù)留門(mén)洞高度不足，故在預(yù)留門(mén)洞外地面開(kāi)挖11 000 mm（長(zhǎng)）×4 000 mm（寬）×3 500 mm（高）的土坑，利用地面16 t穩(wěn)車(chē)和50 t 吊車(chē)配合將起重機(jī)大梁吊搬進(jìn)井塔。當(dāng)?shù)孛?6 t 穩(wěn)車(chē)吊搬的起重機(jī)大梁下端到達(dá)提升機(jī)大廳層時(shí)，提升機(jī)大廳10 t 穩(wěn)車(chē)將配合起重機(jī)大梁抬吊到軌道上，利用大梁自帶的驅(qū)動(dòng)裝置將大梁移開(kāi)提升口位置。然后用同樣的方法吊搬另一根大梁，將兩根大梁用中間短梁連接成一體，再將雙梁挪開(kāi)提升口位置。最后用地面16t 穩(wěn)車(chē)起吊小車(chē)，當(dāng)小車(chē)底面高出大梁上的小車(chē)軌道后，將大梁挪移到吊起的小車(chē)下方，然后下放小車(chē)落入軌道。塔頂起吊梁布置如圖1 所示。

圖1 塔頂起吊梁布置圖

2 吊裝準(zhǔn)備

2.1 井塔頂部起吊梁布置

1）土建在塔頂南側(cè)+76.30 m 的四個(gè)柱頂牛腿上預(yù)埋四塊600 mm×400 mm×14 mm 的鋼板，柱頂上方的墻體頂面上各預(yù)留12 根Ф16 mm的鋼筋伸出墻頂200 mm。

2）制作四件柱頂墻體加固鋼板，鋼板頂面割孔穿過(guò)墻頂預(yù)留鋼筋焊接卡住柱頂墻體，鋼板下部割孔并在墻體鑿出Ф50 mm 的孔穿M30 mm×530 mm雙頭螺栓夾緊墻體，如圖2 所示。

3）割制16 根長(zhǎng)1 500 mm 的40b 工字鋼，四根一組并立，在其中一端焊600 mm×400 mm×10 mm的鋼板。用塔吊吊立在井塔南側(cè)四個(gè)柱頂牛腿上，與牛腿上的預(yù)埋鋼板焊接固定，工字鋼頂面鋼板與墻體頂面鋼板應(yīng)處于同一平面，將兩塊鋼板接觸縫焊接牢固。

4）制作三根長(zhǎng)9 782 mm 的56b 工字鋼，標(biāo)出起吊梁上懸掛滑車(chē)的位置。用塔吊分三次將四根工字鋼吊放到井塔西南角和東南角墻柱頂端布置好的鋼板上，在西南角并排放兩根并在上方加鋼板連為一體，在東南角放一根。將工字鋼與墻體加固鋼板焊接固定。在起吊梁懸吊滑車(chē)位置的上翼面，放一根長(zhǎng)2 m 的22 號(hào)槽鋼，槽鋼內(nèi)放一根長(zhǎng)2 m 的Ф133 mm×12 mm 厚皮無(wú)縫鋼管，采用斷續(xù)焊接加強(qiáng)起吊梁的抗彎強(qiáng)度。

圖2 柱頂墻體加固鋼板安裝圖

2.2 地面16 t 穩(wěn)車(chē)及滑車(chē)布置

1）地面16 t 穩(wěn)車(chē)布置在井塔南側(cè)，采用混凝土基礎(chǔ)預(yù)埋地角螺栓固定。

2）在起重機(jī)大梁上距離端頭3 240 mm 的位置，用長(zhǎng)40 m 的6×37-Ф26-1700 鋼絲繩扣纏4 圈，將32 t 卡環(huán)綁在大梁上，卡環(huán)位于大梁上的軌道處。將32 t 雙輪滑車(chē)吊環(huán)掛在其中一端卡環(huán)上卡住，作為動(dòng)滑輪使用。

3）在起吊梁上32 t主滑車(chē)標(biāo)示位置，用長(zhǎng)8 m的6×37-Ф26-170 鋼絲繩扣穿過(guò)32 t單輪滑車(chē)吊環(huán)纏繞兩根鋼梁4 圈后用32 t卡環(huán)卡住繩環(huán)，將32 t單輪滑車(chē)綁在起吊梁上。

4）在起吊梁上20 t主滑車(chē)標(biāo)示位置，用長(zhǎng)6 m的6×37-Ф26-170 鋼絲繩扣穿過(guò)20 t單輪滑車(chē)吊環(huán)纏繞兩根鋼梁3 圈后用20 t卡環(huán)卡住繩環(huán)，將20 t單輪滑車(chē)綁在起吊梁上。

5）井塔南墻底層窗口處20 t單輪導(dǎo)向滑車(chē)，用長(zhǎng)20 m 的6×37-Ф26-170 鋼絲繩扣穿過(guò)20 t單輪導(dǎo)向滑車(chē)吊環(huán)纏繞井塔底框梁3 圈后用20 t卡環(huán)卡住繩環(huán)，將導(dǎo)向滑車(chē)綁在井塔底框梁上。

6）將地面16 t穩(wěn)車(chē)?yán)p上18×7-Ф31-185（特）鋼絲繩，并將鋼絲繩頭通過(guò)井塔底層窗口處導(dǎo)向滑車(chē)引入井塔，再用塔吊將繩頭引到塔頂起吊梁導(dǎo)向滑車(chē)。起吊滑輪組2×2 共四根繩，鋼絲繩走向見(jiàn)圖3，最后將鋼絲繩頭用32 t卡環(huán)卡在起吊梁32 t單輪滑車(chē)上。

圖3 井塔西南角提升口處起吊梁滑輪組

2.3 提升機(jī)大廳10 噸穩(wěn)車(chē)及滑車(chē)布置

1）先用布置好的16 t 穩(wěn)車(chē)將10 t 穩(wěn)車(chē)從提升口提升至+57.100 m 提升機(jī)大廳層。用布置在大廳層的11.4 kW 調(diào)度絞車(chē)和滾杠將10 t 穩(wěn)車(chē)?yán)频讲贾梦恢?。提升機(jī)大廳10 t 穩(wěn)車(chē)布置在大廳內(nèi)靠北墻位置，固定采用6×37-Ф26-170（特）鋼絲繩將穩(wěn)車(chē)綁在L9-11（500×1000）和L9-17 梁上（300×600），用繩卡卡牢。

2）將20 t單輪滑車(chē)掛在大梁另一端卡環(huán)上卡住，作為10 t 穩(wěn)車(chē)動(dòng)滑輪使用。

3）在起吊梁上16 t主滑車(chē)標(biāo)示位置，用長(zhǎng)6 m的6×37-Ф26-170 鋼絲繩扣穿過(guò)16 t單輪滑車(chē)吊環(huán)纏繞兩根鋼梁3 圈后用16 t卡環(huán)卡住繩環(huán)，將滑車(chē)綁在起吊梁上。

4）在起吊梁上導(dǎo)向滑車(chē)標(biāo)示位置，用長(zhǎng)6 m 的6×37-Ф26-170 鋼絲繩扣穿過(guò)16 t單輪導(dǎo)向滑車(chē)吊環(huán)纏繞兩根鋼梁3 圈后用16 t卡環(huán)卡住繩環(huán)，將導(dǎo)向滑車(chē)綁在起吊梁上。

5）井塔南墻提升機(jī)大廳層16 t單輪導(dǎo)向滑車(chē)，用長(zhǎng)10 m 的6×37-Ф26-170 鋼絲繩扣穿過(guò)16 t單輪導(dǎo)向滑車(chē)吊環(huán)纏繞L9-15（500×1000）梁3 圈后用16 t卡環(huán)卡住繩環(huán)，將導(dǎo)向滑車(chē)綁在提升機(jī)大廳層梁上。

6）將提升機(jī)大廳10 t穩(wěn)車(chē)?yán)p上18×7-Ф26-170（特）鋼絲繩，并將鋼絲繩頭穿過(guò)大廳層梁上導(dǎo)向滑車(chē)，再用塔吊將繩頭引到塔頂起吊梁導(dǎo)向滑車(chē)。起吊滑輪組2×1 共三根繩，鋼絲繩走向見(jiàn)下頁(yè)圖4，最后將鋼絲繩頭用20 t卡環(huán)卡在在起重機(jī)大梁上20 t單輪動(dòng)滑車(chē)上。

2.4 土坑布置

在井塔西南角提升口處+0.000 m 土建預(yù)留安裝洞墻面以外，避開(kāi)井塔基礎(chǔ)砼及砼攪拌站，用挖掘機(jī)開(kāi)挖11 000 mm×4 000 mm×3 500 mm 的土坑。

圖4 井塔東南角起吊梁滑輪組

3 吊裝方法

3.1 大梁安裝

地面16 t 穩(wěn)車(chē)在50 t 吊車(chē)配合下將大梁抬吊進(jìn)井塔內(nèi)。穩(wěn)車(chē)?yán)K上提，起重梁末端落入井塔外土坑內(nèi)，吊車(chē)配合穩(wěn)車(chē)將其整體送進(jìn)井塔內(nèi)豎起。起重梁豎起離開(kāi)地面后，將吊車(chē)?yán)K解開(kāi)，推動(dòng)將其旋轉(zhuǎn)180°穩(wěn)定后，將提升機(jī)大廳10 t 穩(wěn)車(chē)?yán)K端20 t 單輪滑車(chē)拴在豎起的大梁末端繩扣上。

地面16 t 穩(wěn)車(chē)豎直起吊，提升機(jī)大廳10 t 穩(wěn)車(chē)收繩但不用力。當(dāng)橋式起重梁末端到+57.100 m 后，提升機(jī)大廳10 t 穩(wěn)車(chē)用力，兩臺(tái)穩(wěn)車(chē)配合抬吊起重梁。當(dāng)起重梁末端最低點(diǎn)高出+69.100 m 的起重機(jī)軌道后，兩臺(tái)穩(wěn)車(chē)配合將起重梁放在軌道上。

將起重梁讓開(kāi)提升口位置，然后使用同樣的方法起吊另一根起重梁并將其挪開(kāi)提升口位置。調(diào)整好兩根起重梁的距離，安裝中間連接短梁，將兩根起重梁連為一體。

3.2 小車(chē)安裝

利用井塔南側(cè)地面16 t 穩(wěn)車(chē)在50 t 吊車(chē)配合下將小車(chē)吊進(jìn)井塔內(nèi)。穩(wěn)車(chē)豎直起吊，當(dāng)小車(chē)輪離開(kāi)起重梁上小車(chē)軌道后，將橋式起重梁整體移到提升口位置，然后下放小車(chē)，使小車(chē)落到起重梁小車(chē)軌道上。

4 結(jié)語(yǔ)

該吊裝方案與傳統(tǒng)方法相比，可不受塔體高度及構(gòu)件重量、長(zhǎng)度的影響，用于構(gòu)件的垂直提升，以及又長(zhǎng)又重構(gòu)件垂直提升到位后再變位到水平放置。在吊裝過(guò)程中，無(wú)需人員過(guò)多勞動(dòng)強(qiáng)度，只需摘掛滑車(chē)鉤頭，即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)到位?？赏茝V應(yīng)用到與之條件相近的利用構(gòu)筑物吊裝作業(yè)中。