簡(jiǎn)析箱形鋼結(jié)構(gòu)井架快速安裝方案

石余海

摘要:鋼結(jié)構(gòu)井架的安裝,目前小型井架多采用吊車(chē),大型井架主要采用金屬桅桿起吊。自80年代以來(lái),大中型礦井廣泛應(yīng)用了箱形鋼結(jié)構(gòu)井架,由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大,安裝難度及要求較高,本文根據(jù)近年來(lái)在箱形鋼結(jié)構(gòu)井架安裝方面的成功實(shí)踐,簡(jiǎn)單介紹了這種井架安裝方案,這對(duì)箱形鋼結(jié)構(gòu)井架在煤礦上的應(yīng)用具有一定得借鑒意義。

關(guān)鍵詞:箱形鋼結(jié)構(gòu) 井架 安裝

0 引言

井架作為礦山立井提升的主要構(gòu)筑物,在礦井工程中占有重要地位。井架按提升方式分為單繩井架、多繩井架;按用途分為主井井架、副井井架、風(fēng)井井架、臨時(shí)井架(鑿井井架)、兩用井架等;按結(jié)構(gòu)材料分為鋼井架、鋼筋砼井架等。目前磚井架、木井架已基本不用,應(yīng)用最多的是鋼結(jié)構(gòu)井架。

在鋼結(jié)構(gòu)井架的安裝上,目前小型井架多采用吊車(chē),大型井架主要采用金屬桅桿起吊。隨著新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用,如“門(mén)式架—無(wú)錨吊推法”在井架吊裝中的應(yīng)用以及利用有限元法、CAD技術(shù)進(jìn)行井架起吊相關(guān)力學(xué)分析;建立井架吊裝的計(jì)算機(jī)安全監(jiān)控模擬系統(tǒng)等,必將對(duì)井架的安全快速起吊、提高安裝技術(shù)水平起到積極的促進(jìn)作用。

80年代以來(lái),大中型礦井廣泛應(yīng)用了箱形鋼結(jié)構(gòu)井架;箱形鋼井架適用于落地式多繩輪摩擦輪及單繩纏繞式絞車(chē)的礦井提升,根據(jù)井架用途和提升機(jī)的數(shù)量,分為L(zhǎng)型(櫓式)結(jié)構(gòu)及A型結(jié)構(gòu)等。L型井架由斜架和立架組成,A型井架由主、副斜架和立架組成,其中斜架為鋼板焊接的等斷面或變斷面的箱型結(jié)構(gòu),架為空間桁架結(jié)構(gòu),上下天輪及起重梁布置在斜架上,立架內(nèi)安裝穩(wěn)罐道和防撞木等。

1 安裝方案的提出

箱形鋼結(jié)構(gòu)井架的安裝,目前多采用桅桿起吊法施工,桅桿起吊又有單桅桿、多桅桿及門(mén)式桅桿之分。具體有半翻轉(zhuǎn)、大翻轉(zhuǎn)(倒桿式)、滑移式等多種形式。半翻轉(zhuǎn)式在井架剛抬頭時(shí)起吊力最大。隨著起吊角度的增大,起吊力減小,即吊裝開(kāi)始就對(duì)有關(guān)機(jī)具索具進(jìn)行最大負(fù)荷考驗(yàn)。如有問(wèn)題能及早發(fā)現(xiàn)處理,比較安全可靠,但需要足夠的場(chǎng)地和機(jī)械具;大翻轉(zhuǎn)布置緊湊,適用于場(chǎng)地狹小的工程安裝,井架起吊時(shí)穩(wěn)車(chē)開(kāi)動(dòng)較多,對(duì)其安全指揮協(xié)調(diào)要求較高;滑移式對(duì)桅桿的高度強(qiáng)度穩(wěn)定性有較高的要求,適用于輕型井架,有時(shí)需雙桅桿才能完成作業(yè)。綜合比較各自的特點(diǎn)。根據(jù)我礦井架結(jié)構(gòu)重量和現(xiàn)場(chǎng)條件,充分考慮工期安排。經(jīng)反復(fù)研究決定,采用“主副斜架分片組裝,單桅桿半翻轉(zhuǎn)起立,空中對(duì)接”的施工工藝方案。

2 安裝方案的實(shí)施

2.1 方案實(shí)施過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題 第一,井架組裝場(chǎng)地要回填平整夯實(shí),以防支承點(diǎn)出現(xiàn)不均勻沉降,增加工程量,影響工期和質(zhì)量。第二,為防止鉸鏈鋼板受水平推力的破壞,對(duì)主斜腿在底部進(jìn)行剛性連接。第三,為減少二次搬運(yùn)及安裝質(zhì)量,井架出廠前與安裝單位聯(lián)合驗(yàn)收,按預(yù)組裝以編號(hào),注明聯(lián)接組別,并按順序裝卸車(chē)。第四,雨天嚴(yán)禁焊接,電焊條要有防潮措施,焊縫為1級(jí)焊縫,經(jīng)探傷合格方能防腐處理。第五,繩卡、地錨要做明顯標(biāo)志,起吊過(guò)程設(shè)專人觀測(cè)。

2.2井架制作及現(xiàn)場(chǎng)施工 按照原煤炭部頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(MT5010-95),參照《鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范》及有關(guān)設(shè)計(jì)要求,專門(mén)制定出“箱型鋼井架加工制作質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”(廠標(biāo))及“焊接工藝卡”,作為工廠加工制作、檢查驗(yàn)收的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。加工制作的井架經(jīng)過(guò)各工序檢查,廠內(nèi)預(yù)組裝合格,并出具出廠合格證后方能出廠。井架現(xiàn)場(chǎng)組裝采用平面分片組裝方法,主斜架在副斜架之上,副斜架沿組裝方向下傾7°。為減少高空作業(yè),保證安裝質(zhì)量,主斜架+25.350、+31.350平臺(tái)在地面與主斜架一起組裝,副斜架G1-13在主斜架起立后再地面組裝。主副斜架均采用基礎(chǔ)鉸鏈定位組裝起立,基礎(chǔ)鉸鏈按照?qǐng)D紙要求的標(biāo)高和軸線定位,組織有關(guān)工程技術(shù)人員檢驗(yàn)后,方可按工藝要求施焊,焊接完畢,再對(duì)其進(jìn)行復(fù)驗(yàn),確定無(wú)誤后,方可進(jìn)行組裝。井架軀體組裝應(yīng)根據(jù)廠內(nèi)預(yù)組裝的編號(hào)順序進(jìn)行。由于井口±0.000標(biāo)高,高出自然地坪5 m,而回填后組裝高度仍在2 m以上,需加工2 m高的鐵托架,井架在操平找正的托架上進(jìn)行。因重力作用,隨時(shí)用水準(zhǔn)儀觀察托架的沉降情況,并根據(jù)下沉情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整,以保證安裝軀體的直線度。主副斜架組裝后,全面檢查測(cè)量各部尺寸,符合規(guī)定后,進(jìn)行焊接?，F(xiàn)場(chǎng)焊接采用直流焊機(jī),E4315電焊條,焊縫經(jīng)X射線和超聲波檢查探傷合格后,進(jìn)行防腐處理。

2.3井架起立 井架起立先起立桅桿,桅桿由L200×200×18的角鋼制成。尺寸為1.45 m×1.45 m,高40 m,重25 t。桅桿起立時(shí),用50 t吊車(chē)抬頭至39°角,即吊車(chē)起吊最高點(diǎn),然后由主斜架提升穩(wěn)車(chē)(1#、2#)拉起,起立過(guò)程中,用經(jīng)緯儀觀測(cè)桅桿頭部偏移情況,隨時(shí)用副繃?yán)K穩(wěn)車(chē)(5#、6#)調(diào)整,偏移量控制在500 mm以內(nèi),桅桿基本垂直后,用副繃?yán)K(Ⅰ#-Ⅳ#)進(jìn)行調(diào)整,并隨之使其張緊,各方向的繃?yán)K張緊程度要一致。

首先用桅桿起立主斜架,當(dāng)主斜架起立到設(shè)計(jì)位置,再利用主斜架作桅桿起吊副斜架。主斜架起吊前,應(yīng)對(duì)主繃?yán)K(3#、4#)穩(wěn)車(chē)地錨、懸吊點(diǎn)索具、鉸鏈等進(jìn)行全面檢查,確定無(wú)誤后,進(jìn)行試吊,以檢驗(yàn)其強(qiáng)度能力。當(dāng)主斜架起吊全部離開(kāi)支承點(diǎn)時(shí),按起重作業(yè)要求再全面檢查一次,無(wú)問(wèn)題后,方可繼續(xù)起吊,慢慢開(kāi)動(dòng)1#和2#提升穩(wěn)車(chē)。隨著起吊不斷觀察,統(tǒng)一指揮,協(xié)調(diào)作業(yè),直至主斜架起立到設(shè)計(jì)位置。

副斜架起吊方法與主斜架相同,副斜架起吊前,應(yīng)將主斜架底部用墊鐵墊實(shí)。當(dāng)副斜架起立約75°時(shí),將其留繩(9#、10#)處于張緊狀態(tài),留住副斜架,副斜架起至重心變換點(diǎn)82.7°時(shí),松留繩,使其頭部與主斜架平臺(tái)對(duì)接。當(dāng)斜架就位后,檢查天輪平臺(tái)的提升十字中心線及天輪平臺(tái)的水平度,用50t千斤頂在斜架底部進(jìn)行操平找正,符合要求后,將副斜架與平臺(tái)對(duì)接處進(jìn)行焊接,墊好基礎(chǔ)墊鐵,擰緊地腳螺栓。

3 結(jié)束語(yǔ)

箱形鋼結(jié)構(gòu)井架的安裝,工藝方案的選擇安排是關(guān)鍵,合理的施工方案對(duì)安全施工,縮短工期,提高工程質(zhì)量具有重要意義。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)安裝此形井架,工期至少60天,由于采用以上技術(shù)措施,并在施工過(guò)程中加強(qiáng)管理和組織,使該工程的工期比計(jì)劃工期提前30天,而且實(shí)現(xiàn)了安全生產(chǎn),工程竣工驗(yàn)收和質(zhì)量認(rèn)證均為優(yōu)良,質(zhì)量全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)要求,被評(píng)為優(yōu)良工程,取得良好的施工效果,為大型煤倉(cāng)施工積累了經(jīng)驗(yàn)。