岸邊集裝箱起重機(jī)安裝方案研究

袁曉晨

（太重（天津）濱海重型機(jī)械有限公司，天津 300460）

引言

岸邊集裝箱起重機(jī)（簡稱為岸橋）是各類港口碼頭廣泛使用的集裝箱裝卸設(shè)備，隨著全球各港口集裝箱吞吐量的增加，岸橋的需求量不斷增長。岸橋的安裝是岸邊集裝箱起重機(jī)制造的關(guān)鍵過程之一，編制合理的安裝方案可以節(jié)約岸橋的制造成本，縮短制造周期，提高產(chǎn)品的市場競爭力。本項(xiàng)目采用岸橋上部結(jié)構(gòu)通過卷揚(yáng)機(jī)和鋼絲繩起升到規(guī)定位置的安裝方案。

1 岸邊集裝箱起重機(jī)常規(guī)安裝方案介紹

岸橋是港口設(shè)備，一般在整體發(fā)運(yùn)時(shí)都是通過運(yùn)輸船從水上運(yùn)至用戶碼頭，所以岸橋的總體裝配一般布置在碼頭前沿或碼頭后場。

岸橋總體裝配采用的吊裝設(shè)備一般有汽車吊、履帶吊、門座起重機(jī)、浮吊等。

1）采用汽車吊、履帶吊和門座起重機(jī)的吊裝方式主要在碼頭后場對岸橋進(jìn)行總體裝配。由于汽車吊和履帶吊的起重量有限，吊裝后大梁、前大梁等部件時(shí)需要2～3 臺(tái)汽車吊同時(shí)作業(yè)，吊裝難度較大。同時(shí)汽車吊和履帶吊的起重量無法支撐岸橋安裝時(shí)將幾個(gè)部件組成一個(gè)大型組件的吊裝方式，必須分成單部件吊裝。這種岸橋總體裝配方式，需要吊裝設(shè)備多次起吊，增加了操作人員高空作業(yè)量，降低了安裝過程的安全性和工作效率低，提高了岸橋總體裝配的吊裝作業(yè)成本。

2）采用浮吊的吊裝方式主要在碼頭前沿對岸橋進(jìn)行總體裝配。這種安裝方式需要租用大型浮吊，同時(shí)還需配合履帶吊進(jìn)行吊裝作業(yè)。這種安裝方式的缺點(diǎn)是：安裝多臺(tái)岸邊集裝箱起重機(jī)需要占用碼頭前沿和航線很長時(shí)間，影響其他單位作業(yè)，同時(shí)租用大型浮吊會(huì)增加岸橋總體裝配的吊裝作業(yè)成本[1-2]。

2 岸邊集裝箱起重機(jī)安裝方案設(shè)計(jì)

為了降低岸橋的安裝成本、縮短工期，岸橋安裝方式采用岸橋自起升系統(tǒng)進(jìn)行岸橋總體裝配。這種裝配方式主要將岸橋分為上部結(jié)構(gòu)和門框機(jī)構(gòu)兩部分，自起升系統(tǒng)可以讓岸橋上部結(jié)構(gòu)通過鋼絲繩、滑輪組和卷揚(yáng)機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)整體起升，節(jié)約了岸橋的安裝成本，降低了高空作業(yè)量，提高了安裝過程中的工作效率和安全性。

2.1 岸邊集裝箱起重機(jī)結(jié)構(gòu)簡介

岸邊集裝箱起重機(jī)主要由海側(cè)門腿、陸側(cè)門腿、海側(cè)檻梁、陸側(cè)檻梁、中間聯(lián)系梁、門腿連接梁、斜撐桿、前大梁、后大梁、前塔架、后塔架、拉桿、機(jī)器房、電氣房、運(yùn)行小車、大車行走機(jī)構(gòu)等組成。

其中岸橋的上部結(jié)構(gòu)包含前大梁、后大梁、前塔架、后塔架、拉桿、機(jī)器房、電氣房等。

2.2 岸邊集裝箱起重機(jī)具體安裝過程

岸邊集裝箱起重機(jī)主要吊裝設(shè)備履帶吊、汽車吊、卷揚(yáng)機(jī)和鋼絲繩。圖1 為岸橋起升前的安裝示意圖。

圖1 岸橋安裝示意圖

1）海、陸側(cè)門框的預(yù)拼裝。在外場地面上用經(jīng)緯儀劃出上下橫梁中心線、門框中心線、立柱中心線，按要求在各部件底部支墊支撐工裝，支撐工裝應(yīng)對準(zhǔn)各部件的隔板處。按要求放置上、下橫梁、立柱等零部件，確定各部件的中心線與地面放樣位置相同，校核各部件的水平度。各部件調(diào)整到位后，安裝定位螺栓，焊接各連接法蘭板。

2）上橫梁與梯形架的預(yù)拼裝。在外場地面上用經(jīng)緯儀劃出上橫梁中心線和梯形架的安裝基準(zhǔn)線。將上橫梁、梯形架放置在支撐工裝上，確定各部件的基準(zhǔn)線與地面放樣位置相同，校核上橫梁、梯形架的水平度。調(diào)整好位置后，焊接梯形架與法蘭連接板。按圖劃線加工梯形架上各銷軸孔、拉桿安裝孔等。

3）左、右側(cè)門框的拼裝。外場地面上用經(jīng)緯儀劃出聯(lián)系橫梁中心線、門框中心線、立柱中心線，按要求在各部件底部支墊支撐工裝，支撐工裝應(yīng)對準(zhǔn)各部件的隔板處。按要求放置海、陸側(cè)立柱、海、陸側(cè)聯(lián)系橫梁等部件，確定各部件的基準(zhǔn)線與地面放樣位置相同，校核各部件的水平度。各部件調(diào)整到位后，裝配門框斜撐并焊接固定。

4）安裝左、右門框的梯子平臺(tái)、電梯軌道等附件。

5）安裝大車行走機(jī)構(gòu)。在安裝場地鋪設(shè)鋼軌托梁，注意軌道上平面高低差。將大車行走機(jī)構(gòu)安裝于軌道支架上，調(diào)整大車車輪的水平和垂直偏斜、同位差，兩側(cè)采用支架固定，以防傾倒。

6）安裝檻梁。按圖吊裝檻梁，調(diào)整好位置后，校正檻梁垂直度，使用吊鏈將檻梁與地面固定。

7）后大梁安裝。按圖吊裝后大梁放置于兩個(gè)檻梁上面的工裝支架上，同時(shí)調(diào)節(jié)后大梁的上拱度。部分零部件在上部結(jié)構(gòu)起升前不得安裝。

8）安裝肩梁。按圖吊裝肩梁安裝于后大梁上，用工裝和反側(cè)吊鏈調(diào)整肩梁的垂直度。

9）安裝機(jī)器房。用經(jīng)緯儀校核其平面。劃出機(jī)房的中心線、各機(jī)構(gòu)卷筒安裝中心線，以所劃的線為基準(zhǔn)安裝俯仰、起升等機(jī)構(gòu)。安裝機(jī)器房內(nèi)部的電控柜、各電器線路、機(jī)房外部結(jié)構(gòu)和室內(nèi)維修行車等部件。吊裝前機(jī)器房內(nèi)部所有機(jī)構(gòu)在地面上安裝完成。

10）按圖安裝塔架、電氣房、機(jī)器房和拉桿。

11）安裝前大梁和拉桿。將拉桿下端固定于前大梁鉸點(diǎn)相應(yīng)位置，拉桿另一側(cè)吊起，同時(shí)起升前大梁頭部，到達(dá)拉桿上端與上鉸點(diǎn)裝配位置，安裝拉桿上鉸點(diǎn)后緩慢放下前大梁。拉桿固定后，調(diào)節(jié)前大梁的上拱度。

12）門架結(jié)構(gòu)分為左右兩側(cè)門框，預(yù)先在場地躺裝成整體，裝配時(shí)注意左右兩側(cè)門架的對角線差。用履帶吊分別緩慢吊裝左右兩側(cè)門框豎立并與檻梁對接，用螺栓連接。起吊時(shí)應(yīng)考慮天氣情況，風(fēng)力不應(yīng)大于6 級，吊裝結(jié)束后注意拉好風(fēng)繩。

13）將運(yùn)行小車從后大梁尾部穿入后大梁。前大梁、塔架、拉桿、電氣房、機(jī)器房、運(yùn)行小車、肩梁等部件與后大梁組成上部結(jié)構(gòu)。

14）安裝梯子欄桿，鋪設(shè)電纜等附件。

15）岸邊集裝箱起重機(jī)主要結(jié)構(gòu)基本安裝完成，只需將上部結(jié)構(gòu)起升到指定位置與門腿上部對接，完成主體結(jié)構(gòu)安裝[3-5]。

2.3 上部結(jié)構(gòu)自起升方案

上部結(jié)構(gòu)自起升方案的設(shè)備和工具主要由卷揚(yáng)機(jī)系統(tǒng)、滑輪組系統(tǒng)、鋼絲繩纏繞系統(tǒng)三部分組成。上部結(jié)構(gòu)起升前布置見圖2。主結(jié)構(gòu)中左、右兩側(cè)門框與檻梁組成一個(gè)巨大的鋼結(jié)構(gòu)，這個(gè)巨大的鋼結(jié)構(gòu)在上部結(jié)構(gòu)起升過程中起到支撐作用。

圖2 上部結(jié)構(gòu)起升前布置圖

1）上部結(jié)構(gòu)起升時(shí)的設(shè)備和工具設(shè)置位置。將4套卷揚(yáng)機(jī)分別放置在海、陸兩側(cè)的門腿下部，將鋼絲繩繞過門腿頂部的定滑輪組和肩梁的動(dòng)滑輪組，鋼絲繩一端固定于卷揚(yáng)機(jī)，另一端與檻梁固定。

2）上部筒體起升的工具和設(shè)備準(zhǔn)備完畢，啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)，卷揚(yáng)機(jī)帶動(dòng)鋼絲繩通過動(dòng)滑輪組緩緩地將整個(gè)上部結(jié)構(gòu)起升；當(dāng)上部結(jié)構(gòu)起升到門腿頂部位置、調(diào)整好位置，將門腿和肩梁通過螺栓緊固，完成上部結(jié)構(gòu)自起升過程。上部結(jié)構(gòu)起升過程中實(shí)時(shí)檢測門腿的傾斜度和4 個(gè)卷筒體的起升速度。

3 結(jié)語

本項(xiàng)目采用岸邊集裝箱起重機(jī)上部結(jié)構(gòu)通過卷揚(yáng)機(jī)和鋼絲繩起升的安裝方案，與采用汽車吊或浮吊起升上部結(jié)構(gòu)的方案相比，節(jié)約了岸橋的安裝成本，減少了施工人員的高空作業(yè)量，縮短了安裝周期，提高了岸橋安裝的安全性。

目前岸橋自起升方案的提升高度受卷揚(yáng)機(jī)的性能限制，而且為了保證上部結(jié)構(gòu)平穩(wěn)上升，上部結(jié)構(gòu)自起升的速度較為緩慢。隨著各種技術(shù)的發(fā)展，岸橋上部結(jié)構(gòu)通過卷揚(yáng)機(jī)起升的安裝方案也將變得更加高效、安全。