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张集煤矿混合井井架吊装工艺杜斌(江苏华美工程建设集团机电安装处,江苏徐州221131)【摘要】对煤矿大型箱型井架的安装,设计出了具体的吊装方案及计算数据,为在以后的类似工程上积累出实际的经验。【关键词】吊装、计算1工程概况本工程属徐州矿务局张集煤矿混合井井架安装工程;设计为两台落地多绳摩擦轮绞车提升,南侧采用JKMD-2.8*4Ⅲ型,西侧采用JKMD-3.5*4Ⅲ型;井架采用空间行架式薄壁箱型钢制井架;井架共分四层平台,南侧标高46.51m,52.51m为2.8m绞车天轮平台,西侧标高40.51m,46.51m为3.5m绞车平台,标高52.51m为检修平台,井架由主副斜腿构成的斜架部分、立架(金属套架等)两大部分,立架顶部的安全设施有楔形罐道防撞梁等,其主要技术特征如下:1、总高度:主斜腿59.00M(斜长62.238M)副斜腿46.51M(斜长47.188M)2、天轮中心高度:(1)主提升(南侧)上天轮52.51下天轮46.510M(2)副提升(西侧)上天轮46.510M下天轮40.510M3、设计总重量644.33吨,其中:主斜腿343.33吨,副斜腿210.9吨,立架90吨。4、组合后实际起吊重量:主斜腿279.77吨,副斜腿162.46吨,立架90吨,后期吊装112.1吨。2施工准备2.1场地平整及基础验收1、井架构件运输进场前对现场进行平整,井口覆盖坚固,四周回填夯实,其他以自然地坪为基础平整夯实,保证井架组装时地基不下沉。2、基础验收:纵横中心线及相关尺寸是否正确;基础标高是否满足井架起立要求;预留地脚螺栓孔及预埋铁件位置是否正确齐全;基础质量是否合(外观检查及试验报告)。基础验收合格后,按图纸要求,主斜腿找出基础倾斜面平面,并按标准要求剁出斜腿垫铁麻面,副斜腿基础按起立要求焊接铰链待井架起立后采用钢结构支撑找正后进行而二次浇灌砼,主、副斜腿起吊用铰链均要按施工图要求预埋铁件,确保起吊受力菏载及准确性。2.2地锚及稳车布置1、根据施工需要,整个井架起吊工程设地锚11个,其中砼制作200吨级两个,作为起吊主牵地锚。砼制作40吨两个作为主提稳车基础。副斜腿后留地锚采用50吨级砼地锚。掩埋式地锚20吨级五个作为缆风绳稳车地锚。2、位于井筒南侧为主牵稳车四台型号为JZ16/800A,东、西两侧为主提稳车四台型号为JZ16/800,北侧为后牵稳车两台为JZ10/600A,其余5台JZ10/600A稳车为缆风稳车具体方位见平面图。2.3井架组装及验收1、该井架的加工制作是由徐州矿务局一机厂承担,根据合同要求由五处协助一机厂进行组装。为确保现场组装工作的顺利进行,每个构件在出厂前应做预组装检验,确认达到设计要求方可出厂,安装单位根据组装顺序提前通知厂方,按顺序进入现场,以免造成不必要的二次倒运。井架的验收工作出厂前应以机厂为主、自检,局组织有关人员及设计院参加验收,确认合格后,由一机厂运送现场。五处仅负责验收数量及外观状况,组装时发现问题,一机厂应负责修复或更换处理,对细长件的运输应确保到现场后不变形。2、主斜腿、副斜腿组装场地平整夯实,基础验收结束,开始进行主副斜腿的组合,具体施工过程如下:(1)首先按照主副斜腿位置图,在两构件组合部位各搭设一组木垛,并在G7、G7a位置挖好组装坑以减少木垛的高度,构件进场后逐件按构件号排放,做到卸车时构件基本就位,尽量减少二次倒运。(2)为加快施工速度,缩短工期,主副斜腿同步进行组装,将主副斜腿构件G1、G1a、G8、G8a与基础的预埋铰链位置核实测准,并在构件底部点焊上铰链,校核无误后并根据组装要求操平找正,架设牢固将上、下铰链焊牢,其他构件利用构件两端L90*8的定位角钢用螺栓连接(不上死以备调整)将全部构件组装为一整体后检查各部几何尺寸,经有关部门验收合格方可进行焊接;主腿组装的顺序为G1G1a、G2G2a、G3G3a、G17G17a、G4G4a、G18、G5G5a、G6G6a、G26G26a、G7G7a、G27、G28、G19、G30-G33。副腿组装的顺序为G8G8a、G9G9a、G10G10a、G11G11a、G21、G22、G15、G16、G25;在组合G15、G16、G25构件时,因各组几何角度较为复杂应采取相应措施确保合拢后的正确性。(3)由于井架重量较重给吊装工作带来相当大的困难,在不影响井架安装质量的前提下,主斜腿侧的G12a、G14构件,副斜腿侧的G12、G13、G24等构件均在井架起立后在上部组合,G20、G20a构件在主斜腿起吊后与副斜腿组合。(4)整体组合完毕,由处组织有关单位包括建设方及设计院检查校核,并做好中间验收记录,方可进行焊接工序,现场焊接采用手工电弧焊,每构件连接处采取两面同时断续施焊,严格遵守焊接规范,防止焊接变形,为确保焊接质量,阴雨、大雾及露水未干期间不得施焊,焊接完毕经甲方校核后即可进行下部起吊工作。2.4构件焊接井架地面组装及高空组装的过程中,施焊的工作量非常大,而施焊的质量的好坏又直接影响整个井架质量,为此特作如下规定:(1)施焊前,向全体参焊人员认真贯彻焊接措施,凡参加井架施焊工作人员必须进行试焊,焊口按要求进行严格检查。并打上施工工号。(2)施焊前做好各项准备工作,焊接坡口及两侧个25m/m范围内,必须将油、水锈夹渣等彻底清除干净露出金属本色,必要时先烘考后清理,焊条必须按要求烘干、保温随用随取。(3)严格按照对称、分散、断续的原则进行施焊。(4)加强对焊接变形情况的检测和控制,焊完第一遍后,必须认真测量变形情况,并用磨光机清除焊缝,发现情况及时处理,待第二遍、第三遍施焊并冷却后进行最后变形检测并做好记录。(5)焊接质量标准柱腿对接焊缝、天轮平台与柱腿连接焊缝要求达到一级焊缝标准,必须经超声波,X射线检查,其余焊缝达到三级标准。3井架起吊3.1吊装方法根据井架结构特点和现场的实际情况,确定采用翻转提升法立主斜腿、副斜腿。斜腿根部由铰链固定在基础上,利用双抱杆承力,16吨稳车牵引进行起吊,抱杆结构为格构式,高度为50.4M,每组抱杆承力325吨。起吊顺序定为:利用两台汽车吊(50吨)将抱杆抬头,由东侧1#、2#稳车牵引,9#、10#、11#、12#缆风稳车配合,将抱杆立起。再用抱杆起立主斜腿,在主斜腿上部选出吊点用H80*6滑轮组四套拉起副斜腿,经南北两稳车调整找正。立架待主、副斜腿安装就位相对固定后再进行吊装。3.2抱杆起立及主斜腿起吊、找正3.2.1抱杆特征起吊用抱杆全高50.04M,自重40.97吨中间断面为1.45M*1.45M主肢角钢为L200*200*20最大承载能为325吨。3.2.2抱杆起吊准备1、抱杆基础由两组3M*3M高度为3.8M的砼制成,上平面标高为2.50M两基础相隔7.2M,详见施工图。2、由于徐州矿务局建安处超前施工南侧主提升绞车房,对原起立方案将有较大的改变,主要矛盾出现在组装起立抱杆问题上,经研究商定方案按现行方案执行。原抱杆在井筒南侧组装,先改为东西侧组装,由于位置所限抱杆需在主斜腿组装完毕后进行,原抱杆基础上平面标高为±0.000现必须加高为+2.50M,抱杆下水平应放在主斜腿上面采用搭设木垛解决,由25吨汽车吊配合组装,西侧受副提升车房所限组装难度更大,必须搭设不低于建筑物高度的木垛每座达12M之高,在组合期间需要40吨汽车吊配合方能把抱杆组装完成,原来抱杆组装可与斜架组装穿插进行,现由于方案的改变各条钢绳的长度也有不同程度的改变,另加设起吊抱杆铰链四组(50吨级),组装抱杆除需大量方木搭设木垛外,在窜滑轮绳方面也存在相当难度,只有在地面窜完后用吊车协助固定在抱杆上,并且所窜钢绳需全部顺抱杆起立重力不偏心,钢丝绳不乱。3、窜主提升绳、主牵绳、起立抱杆绳(1)窜主提升绳主斜腿的起吊主要靠抱杆头部4台H100*6D铁滑车及主斜架上两侧计14个吊点来承担,钢丝绳选用6*37-φ32.5*1554根每根长1300M,由1#、2#、3#、4#16吨稳车提升,窜滑中间钢绳接头处绳卡不得少于11只。总体为单侧22支绳双跑头,跑绳最大拉力10.54吨。(2)窜主牵绳主斜腿的起吊的主牵主要依靠抱杆头部另一侧H100*6铁滑车4台及主地锚(200吨两座)来承担,钢丝绳选用6*37-φ32.5-1554根,每根长1300M,由5#、6#、7#、8#稳车承担牵引任务。窜滑中间钢绳接头处绳卡不得少于11只,总体为单侧24支绳双跑头,跑绳牵引力为8.29吨。(3)窜起立抱杆绳在1#、2#抱杆头部上固定H50*2D铁滑车2台,H50*4D铁滑车1台,H50*4D滑车在上部中间位置固定,H50*2D在H50*4D滑车下部1.5—2M处两侧位置固定,(H50*4D铁滑车为后期联系用抱杆起立后窜绳),滑车及钢绳借用副斜腿后牵钢绳。4、抱杆揽风绳选用9#、10#、11#、12#、15#地锚稳车,稳车钢丝绳选用不小于φ19.5的钢绳采用单滑车双绳单头拉紧。5、主斜腿重心距铰链中心39.596M,起吊点选在距铰链中心51M处共设吊点14处,每侧7处。其中6个吊耳分别焊于柱腿两侧,窜滑吊点焊在平面中心位置。6、抱杆起立先起立2号抱杆,1号杆头部临时固定防止抬头,由两台50吨汽车吊将抱杆头部抬高到30°,由1#、2#稳车配合拉起2#抱杆,抱杆揽风绳由10#、12#地锚稳车承担,当起立到85°时停止起立,将10#12#揽风绳带紧,启动3#、4#、7#、8#主提及主牵稳车,把主提绳主牵绳带紧,松开1号杆头部临时固定点,开动1#、2#稳车,将1号杆直接拉起,揽风绳由9#、11#地锚稳车承担,当1#杆起立达85°左右时停止起吊,采用9#、11#、10#、12#揽风地锚松一点,1#、2#稳车开一点,一步一步将两座抱杆竖立,继续将1号杆的主提绳,主牵绳临时固定拆除,利用11.4调度绞车将φ19.5钢绳窜在H50*4D滑车上并稍稍带劲,将跑绳过渡到15#车上。拆除仍使用11.4调度绞车1#2#车绳,将主提绳缠上并收紧。做动力将1#、2#杆顶部H50*2D滑车等拆除,运到13#、14#车处做后留使用,利用9#、10#、11#、12#及15#揽风稳车将抱杆调整到正确位置,使抱杆竖立具备起吊条件,在起立抱杆工作开始前由于抱杆底部起立铰链受力较大,采取利用斜架或斜架基础做为临时拌腿,克服抱杆起立时对铰链所产生的水平推力,抱杆起后,抱杆底座由四周的基础或锚桩做为拌腿(此时拌腿受力很小),防止底部窜动,割去抱杆主铰链临时固定,拆除起立铰链销子,垫实垫牢底部,抱杆的起立工作全部结束。7、主斜腿后留绳用13#、14#稳车承担,钢丝绳选用6*37-φ28-155L=900M。8、主斜腿底部外侧挂一自制角度指示器观察起吊角度。9、抱杆东、南、西侧各准备一台经纬仪,以备随时观察抱杆在起吊井架时受力情况。3.2.3主斜腿起吊、找正上述工作准备结束,并认真检查各起吊点、索具、铰链、地锚、稳车等,确认无误后,开始起吊。(1)开动1#、2#、3#、4#主提稳车把主斜腿头部提高0.2-0.5M停下进行全面检查,确认没有问题,方可进行正式起吊,此项工作应于起吊前一天进行。(2)主斜腿设计71°17′2″,当提到68°左右时,配合5#、6#、7#、8#稳车主斜腿起到位,临时垫好。(3)用4台100吨千斤顶及7#、8#、5#、6#稳车配合调整主斜腿并临时垫牢。(4)收紧主提绳,并用10吨千不拉将绳锁在地锚上,空出1#、2#、3#、4#车为起吊副斜腿提升稳车用。3.3副斜腿吊装及合拢找正3.3.1吊装准备(1)副斜腿由G8G8a—G计17件构件组合而成,总起吊重量为162.46吨;主提升稳车乃选用1#、2#、3#、4#稳车,主牵绳采用200吨级地锚承担,经计算基本能满足使用要求,后留由13#、14#稳车跑绳拉力3.62T。地锚为1组50吨级。(2)上部起吊点选在主斜腿标高54M处,由两台H80*5D滑车组承担,副斜腿起吊点选在46M处,由4台H50*2D及H20L滑车组承担,牵引钢丝绳为6*37-φ28-155L=1000M四根经主斜腿底部H16L转向滑车达1#、2#、3#、4
本文标题:张集煤矿混合井井架吊装工艺
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