港口輪胎式龍門起重機(jī)設(shè)備整機(jī)拆卸方案

莊一君 錢 丹 胡立毅

上海振華重工集團(tuán)(股份)有限公司

1 引言

輪胎式龍門起重機(jī)(以下簡稱輪胎吊)廣泛應(yīng)用于碼頭集裝箱堆場，依靠電力驅(qū)動各機(jī)構(gòu)電機(jī)工作，其電能來源包括柴油機(jī)、鋰電池驅(qū)動以及混動3種[1]。

根據(jù)設(shè)備使用年限20年的生命周期，已有部分碼頭的輪胎吊過了使用年限，處于待處置狀態(tài)。綠色發(fā)展的戰(zhàn)略推動輪胎吊設(shè)備更新?lián)Q代不斷加快，新一代的鋰電池輪胎吊、超級電容輪胎吊等已經(jīng)成功在碼頭大范圍的應(yīng)用[2]。碼頭上大批柴油輪胎吊的處置成為各碼頭的難題，如何安全、快速、高效的將輪胎吊整機(jī)拆卸是行業(yè)研究的新課題。

2 輪胎吊整機(jī)拆卸方案設(shè)計

該方案以安全高效作業(yè)為出發(fā)點，將人員和設(shè)備進(jìn)場前后的各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，形成完整的輪胎吊整機(jī)拆卸作業(yè)鏈，內(nèi)容包括場地勘察、運輸方案確定、施工設(shè)備要求、施工人員要求、輪胎吊整機(jī)拆卸模塊確定、模塊拆卸方案制定、拆卸過程的安全要求等方面。

2.1 施工場地確定

根據(jù)輪胎吊的基本參數(shù)(高、寬、基距、軌距、重量)、拆卸設(shè)備操作空間以及人員安全操作空間，確定拆卸施工場地需要約50 m×50 m的范圍。

2.2 運輸方案確定

輪胎吊拆卸后構(gòu)件運輸方案通常有船運和陸運兩種，主要根據(jù)船期和設(shè)備拆卸后的用途(主要是設(shè)備重復(fù)使用率)來確定運輸方式[3]。因本項目實施過程中無合適的船運輸，同構(gòu)件要求的重復(fù)利用率低于40%，所以以陸運方式執(zhí)行運輸。

2.3 施工設(shè)備及工具要求

根據(jù)輪胎吊設(shè)備拆解后各模塊構(gòu)件的外形尺寸以及質(zhì)量確定現(xiàn)場施工設(shè)備，主要有：200 t全回轉(zhuǎn)汽車吊1輛、50 t全回轉(zhuǎn)汽車吊1輛；登高車2輛；10 t、5 t叉車各1輛；10 t配重塊或者地錨8個、5 t手拉葫蘆8只；直徑16 mm以上防風(fēng)鋼絲繩8根(每根長度約20 m，根據(jù)輪胎吊的高度來確定)。另需配置乙炔割炬：1 m長5支，300型5支(3#割嘴若干)；氧氣50瓶；乙炔30瓶。

2.4 人員要求

施工人員種類和數(shù)量要求為：冷作工4人，起重工2人，電工3人，鉗工1人，輔助工3人，安全員1人，共計14人。

2.5 輪胎吊整機(jī)構(gòu)件分割方案

根據(jù)前期的場地、施工設(shè)備以及輪胎吊整機(jī)結(jié)構(gòu)特點，確定輪胎吊整機(jī)拆卸模塊構(gòu)件分割方案，分割模塊情況見表1。

表1 輪胎吊整機(jī)拆卸模塊表

2.6 各模塊構(gòu)件拆卸方案設(shè)計

2.6.1 吊具及上架模塊

吊具及上架模塊拆卸前需對驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行功能測試，確保拆卸過程中行走和起升機(jī)構(gòu)功能完好，同時清理施工范圍內(nèi)的地面物料。驅(qū)動小車行走至空白場地，驅(qū)動起升機(jī)構(gòu)使吊具及上架模塊落至地面。停機(jī)，切割起升機(jī)構(gòu)及防搖鋼絲繩，使用叉車將吊具及上架模塊鏟出施工范圍至指定位置擺放。

2.6.2 小車總成模塊

小車總成模塊重約25 t，吊點高度27 m。使用單臺200 t全回轉(zhuǎn)汽車吊作業(yè)，設(shè)備參數(shù)設(shè)計為：吊臂長44.2 m，回轉(zhuǎn)半徑14 m，角度70°～75°。起吊工具配置參數(shù)設(shè)計為：鋼絲繩直徑50 mm，長度8 m，數(shù)量4根；45 t卸扣4個。構(gòu)件拆卸吊裝前對吊點位置進(jìn)行目視檢查，確認(rèn)無異常。按照圖1所示方案將小車總成吊裝至地面指定位置，在地面切割裝車。

圖1 小車總成作業(yè)簡圖

2.6.3 大梁模塊

大梁模塊拆卸前，在門架支腿與大梁之間以及行走鞍梁焊接節(jié)點處，分別安裝好臨時作業(yè)平臺，同時在支腿頂端設(shè)置側(cè)向防傾倒鋼絲繩，利用手拉葫蘆調(diào)整鋼絲繩的受力，確保支腿受力方向不偏斜。

大梁模塊有2根梁，1根大梁重約18 t，吊點高度25 m。使用單臺200 t全回轉(zhuǎn)汽車吊作業(yè)(見圖2)。起吊工具配置參數(shù)設(shè)計為：鋼絲繩直徑28 mm，長度12 m和8 m各2根；25 t卸扣4個。依此方案做2次作業(yè)，吊裝大梁至地面指定位置后分割再裝車。

圖2 單根大梁作業(yè)簡圖

大梁吊裝設(shè)備準(zhǔn)備就緒后，在支腿與大梁焊接節(jié)點處增加臨時定位法蘭，同時采用工藝螺栓進(jìn)行錨固，在原連接焊縫上進(jìn)行切割，切割完成后汽車吊開始起吊。吊裝前對吊耳進(jìn)行目視檢查，確認(rèn)無異常。

2.6.4 電氣房、控制柜、柴油機(jī)房模塊

電氣房重約3 t，吊點高度7.6 m。使用單臺50 t汽車吊作業(yè)，設(shè)備參數(shù)為：臂長14.53 m，角度70°～75°，回轉(zhuǎn)半徑4 m；起吊工具配置參數(shù)設(shè)計為：鋼絲繩直徑28 mm，長度8 m，數(shù)量4根；5 t卸扣4個。將電氣房吊離、裝車后，依次分別將控制柜和柴油機(jī)吊離、裝車。將關(guān)聯(lián)梯子平臺拆除，橫撐桿割除(見圖3)。

圖3 電氣房、控制柜、柴油機(jī)房拆卸作業(yè)簡示圖

2.6.5 門腿模塊

門腿模塊共有4根，1根門腿重約15 t，吊點高度22 m。使用單臺200 t全回轉(zhuǎn)汽車吊作業(yè)，起吊工具配置參數(shù)設(shè)計為：鋼絲繩直徑28 mm，長度12 m，數(shù)量4根；25 t卸扣2個。依此設(shè)計參數(shù)方案重復(fù)4次吊裝作業(yè)(浪風(fēng)繩也相應(yīng)收緊、拆卸)。吊裝門腿梁至地面指定位置后分割再裝車(見圖4)。

圖4 單根支腿吊裝作業(yè)簡圖

門腿吊裝設(shè)備準(zhǔn)備就緒后，在支腿下口與鞍梁焊接節(jié)點處增加臨時定位法蘭，同時采用工藝螺栓進(jìn)行錨固，在原連接焊縫上進(jìn)行切割，切割完成后，汽車吊開始起吊。吊裝前對吊耳進(jìn)行目視檢查，確認(rèn)無異常。且門腿吊裝前在鞍梁上安裝8根直徑32 mm的浪風(fēng)繩，以防門腿拆卸過程中鞍梁行走總成組件傾覆。

2.6.6 鞍梁行走模塊

鞍梁行走模塊包含1套鞍梁和2套大車機(jī)構(gòu)，重約30 t，吊點高度3.5 m。使用單臺50 t汽車吊作業(yè)，起吊工具配置參數(shù)設(shè)計為：鋼絲繩直徑28 mm，長度12 m，數(shù)量4根；25 t卸扣2個(見圖5)。依次按設(shè)計方案重復(fù)2次吊裝作業(yè)，吊裝前拆除鞍梁上安裝的浪風(fēng)繩等工裝件，并對吊耳進(jìn)行目視檢查，確認(rèn)無異常。

圖5 鞍梁行走總成吊裝作業(yè)簡圖

2.7 安全檢查工作

作業(yè)前，必須對吊耳進(jìn)行目視檢查，確認(rèn)吊耳完好。起吊設(shè)備的制動、限位、連鎖以及保護(hù)等安全裝置應(yīng)齊全并靈敏有效，在設(shè)備工作前需檢測完好性。鋼絲繩、吊梁和卸扣在使用前檢查合格性。

當(dāng)工作地點的風(fēng)力達(dá)到5級時，不得進(jìn)行受風(fēng)面積大的起吊作業(yè)。當(dāng)風(fēng)力達(dá)到6級及以上時，不得進(jìn)行起吊作業(yè)。

3 結(jié)語

該拆卸方案已在碼頭46臺柴油機(jī)輪胎吊設(shè)備上應(yīng)用，拆卸實施效率提升了30%，施工人員成本、設(shè)備租賃成本節(jié)約15%以上。同時結(jié)合施工場地情況以及安全環(huán)保等方面要求，減少了外圍因素對拆卸方案效率的影響，使得方案高效、安全、可靠，實現(xiàn)了拆卸流程的無縫銜接。