門式起重機堆場中移動式貨棚設計

阮傳植

武漢鋼鐵集團物流有限公司

1 引言

某外貿碼頭主要承擔成品鋼材的堆存與裝船作業(yè)，近年來該碼頭硅鋼等產(chǎn)品運量逐年增加，此類鋼材產(chǎn)品堆存時，降雨、降雪會導致鋼材銹蝕，對存儲提出了較高的要求，而目前港區(qū)存儲硅鋼等精品鋼材的庫存容量已經(jīng)嚴重不足。為解決港區(qū)硅鋼等產(chǎn)品儲存問題，擬對現(xiàn)有門式起重機(以下簡稱龍門吊)露天堆場進行改造，增設移動式貨棚，增加倉儲容量。在工藝設計中，保留原堆場龍門吊裝卸功能，同時滿足硅鋼等產(chǎn)品堆存的防護需求。

2 貨棚工藝方案比選

對現(xiàn)有龍門吊露天堆場增加貨棚的設計方案通過3個方案進行比選：方案一，采用大跨度貨棚結構，對龍門吊及堆場進行全圍護；方案二，在龍門吊跨內堆場區(qū)域設計單排移動式貨棚；方案三，采取在龍門吊跨內堆場設置雙排移動式貨棚。3個方案優(yōu)缺點分析見表1。

表1 貨棚圍護方案比選表

綜合考慮到建設程序、工程投資規(guī)模、工藝流程、生產(chǎn)營運組織等多重因素，貨棚工藝布置選擇方案三。

3 移動貨棚工藝布置

該碼頭后方4#、5#、6#貨場為鋼材堆場，用于堆存卷材、線材等可露天存放的鋼材產(chǎn)品，每個堆場布置1臺龍門吊作業(yè)。隨著硅鋼等精品鋼材的庫存容量需求增加，擬對現(xiàn)有4#貨場進行改造，增設移動式貨棚。

4#貨場原配備40 t-35 m龍門吊，設備軌距35 m，工藝布置考慮移動貨棚與龍門吊支腿間安全距離和跨內預留汽車通行車道寬度，在龍門吊大車行走機構軌道之間布置2排移動貨棚，長度方向平行于龍門吊軌道布置，根據(jù)作業(yè)需求，每排移動貨棚包含10個移動貨棚組。單個移動貨棚組分別由1個高跨貨棚單元與1個低跨貨棚單元組成，低跨貨棚單元收縮進高跨貨棚單元時可留出8 m左右裝卸作業(yè)空間。2排貨棚間設置1條行車通道，保證運輸車輛正常通行，通道凈寬4.5 m，移動貨棚沿行車通道中心對稱布置，移動貨棚工藝平面布置見圖1。

圖1 移動式貨棚工藝平面布置

在龍門起重機軌道間增建4條軌道梁，并配套軌道、軌擋等設施，軌道型號P24。每排移動貨棚下方為2條軌道，用于高、低跨移動貨棚車輪行走，貨棚車輪軌距均為13.65 m。龍門起重機作業(yè)時，低跨貨棚單元可收縮進高跨貨棚單元內，留出裝卸作業(yè)空間；未作業(yè)區(qū)域，低跨貨棚單元與高跨貨棚單元為展開狀態(tài)，實現(xiàn)對露天堆場的覆蓋。高跨貨棚單元設計長度8.2 m，低跨貨棚單元設計長度8.2 m，并沿展開方向外挑0.8 m，貨棚頂部設置有效的排水系統(tǒng)。在全覆蓋狀態(tài)時，移動貨棚組間實現(xiàn)無縫銜接，確保貨棚圍護的有效性(見圖2)。

圖2 移動貨棚全斷面示意圖

改造后4#貨場移動貨棚技術經(jīng)濟指標見表2。

表2 移動貨棚主要技術指標表

4 關鍵技術方案

移動貨棚組采用單層門式剛架結構，頂面及兩側面采用單層彩板圍護。高跨與低跨貨棚單元行走車輪機構采用共軌設計，既可以節(jié)省工程的軌道基礎投資，同時能夠減少貨棚軌道基礎占地面積，增加貨棚實際使用面積，高、低跨移動貨棚單元及行走車輪工藝斷面見圖3。移動貨棚組關鍵工藝設計點在于高、低跨移動貨棚單元共軌設計和移動貨棚安全輔助設施設計。

圖3 高、低跨移動貨棚單元及行走車輪機構

4.1 A/B型車輪組件設計

在每組移動貨棚中，高跨移動貨棚單元與低跨移動貨棚單元分別設計A型和B型車輪組件，并將低跨貨棚單元左側的B型行走車輪組件嵌套在高跨貨棚單元的2個A型行走車輪組之間。位于內側的低跨貨棚側面框架柱中心線與下方行走車輪中心線一致，高跨貨棚側面框架柱設計與下方行走車輪形成偏置，從而確保低跨貨棚單元在展開和收縮時，主體鋼框架結構不會產(chǎn)生干涉(見圖4)。

圖4 高、低跨移動貨棚單元及車輪組件示意圖

移動貨棚單元采用人力推動的車輪組件落在鋼軌上滾動行走，每個移動貨棚單元四角的柱腳下方均設置一套車輪組件。為降低貨棚單元的行走阻力，需定期維護除銹并加注潤滑油脂，以減少摩擦阻力，延長車輪組件的使用壽命。

4.2 防撞及鎖定裝置設計

高低跨移動貨棚單元車輪行走采用共軌設計，在移動貨棚單元展開和收縮過程中，會發(fā)生A、B型車輪組件相互碰撞的情況，對結構的安全造成影響。為避免沖擊力帶來的剛性破壞，在高低跨貨棚單元柱腳分別設置防撞擋塊裝置，該裝置由擋塊、墊板及橡膠墊片組成(見圖5)。高低跨貨棚的擋塊需要保證可靠配合，同時需要保證橡膠墊片未因老化而失去緩沖作用。

圖5 防碰撞擋塊裝置示意圖

在龍門吊進行裝卸作業(yè)時，為避免造成生產(chǎn)安全事故，移動貨棚不得在軌道上滑動，移動貨棚單元之間、移動貨棚與車檔之間必須可靠栓接鎖定[1]。在低跨柱腳與高跨柱腳間設置互鎖裝置，該裝置由設置在低跨柱腳的卡板、可轉動銷軸以及高跨柱腳的銷孔組成。在高、低跨貨棚單元展開或收縮至防撞擋塊位置時，銷軸可通過180°轉動實現(xiàn)低跨柱腳與其左側或右側高跨柱腳間的安全鎖止。車輪組件與車檔間的鎖定裝置設置在移動貨棚兩端的柱腳上，鎖定孔分別設置在柱腳與車檔卡板上，通過鎖定銷進行可靠鎖定。安全鎖定裝置見圖6。

圖6 鎖定裝置示意圖

同時，每個移動貨棚單元柱腳外側及軌道基礎上設置拉環(huán)，在極端大風等惡劣天氣時，移動貨棚兩側均與基礎上的拉環(huán)可靠系固，確保貨棚安全。

5 結語

針對現(xiàn)有龍門吊堆場增加貨棚的工藝設計，提出一種新型的可移動式貨棚技術方案，在不影響原有龍門吊的裝卸作業(yè)的前提下，滿足硅鋼等產(chǎn)品存儲需求。采用該技術方案實施改造的堆場較好實現(xiàn)了對硅鋼等產(chǎn)品的防雨儲存，在生產(chǎn)中運行平穩(wěn)可靠。該工藝設計方法，能夠節(jié)省工程投資，可實施性較好，可為其他露天龍門吊堆場增加貨棚等類似工程提供借鑒。