300t履帶起重機(jī)船駁船作業(yè)安全（抗傾覆）研究與應(yīng)用

梅國福

摘 要：以海南某項目海上扭王字塊吊裝實踐為基礎(chǔ)，對履帶式起重機(jī)船上作業(yè)的施工應(yīng)用進(jìn)行簡要的介紹，介紹了扭王塊的重量、吊裝作業(yè)半徑及吊車選型，并詳細(xì)介紹履帶式起重機(jī)在船上作業(yè)的特點，履帶式起重機(jī)在船上的布置、加固，吊裝性能的變化等，為履帶式起重機(jī)在船上作業(yè)提供了寶貴的實踐經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：履帶吊 船上作業(yè) 吊裝

中圖分類號：TH213 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（b）-0018-03

我國的現(xiàn)代化工業(yè)技術(shù)在不斷地進(jìn)步，江河海岸線的建設(shè)開發(fā)不斷加大，對于水岸邊的起重作業(yè)也比較多。特別是現(xiàn)代海岸填海造陸，新建碼頭等工程項目越來越多，為了削弱波浪的沖擊力保護(hù)防波堤，一般需要在波堤外側(cè)布設(shè)扭王字塊作為護(hù)面結(jié)構(gòu)。由于岸線長，數(shù)量大，安裝要求高，扭王字塊的安裝問題是一個主要的難題。扭王字塊安裝一般分為陸地安裝和水上安裝。水上安裝運用大型平板駁船進(jìn)行扭王字塊，船上布設(shè)起重機(jī)，可連續(xù)作業(yè)安裝更為便利，但是使用專門的吊裝船進(jìn)行吊裝成本較大，所以目前急需要一種方案或者是措施來解決扭王字塊水上安裝吊裝的問題。通過在運輸平板駁船上布設(shè)履帶式起重機(jī)，對履帶式起重機(jī)進(jìn)行可靠的加固并選擇合理的吊裝方案，即能解決扭王字塊的吊裝問題，將吊裝和運輸合為一體，極大地提高了扭王字塊安裝效率。

1 工程背景

本文以海南某項目海上扭王字塊吊裝作業(yè)，從實踐角度出發(fā)對于對整個船上履帶式起重機(jī)的選擇、布置和加固進(jìn)行介紹并對船上使履帶式起重機(jī)吊裝作業(yè)進(jìn)行分析和研究。扭王字塊吊裝最大重量為23t，吊裝最大半徑28m。使用9000t級平板駁船作為扭王字塊運輸和履帶式起重機(jī)載體。以此為基礎(chǔ)進(jìn)行履帶式起重機(jī)的選擇和布置。

2 履帶式起重機(jī)的選擇和布置方案

2.1 履帶式起重機(jī)性能的選擇

扭王字塊吊裝參數(shù)相對較為簡單，最大重量為23t，吊裝最大半徑28m，其他小件作業(yè)半徑最大45m。船長91.1m，寬25m。主要考慮作業(yè)半徑和吊裝性能。依據(jù)作業(yè)半徑最大45m，我們選擇50m半徑較為合適。根據(jù)吊裝扭王字塊的參數(shù)要求最大半徑28m，吊裝23t。我們來選擇滿足性能的履帶式起重機(jī)。

由于水上作業(yè)的特點與陸地不同，履帶式起重機(jī)在陸地作業(yè)是能夠保證水平，廠家提供的常規(guī)的性能表也是在保證地面水平的情況下的起重性能。而在海上作業(yè)的船舶，考慮滿足吊裝作業(yè)的情況下，船面傾斜度達(dá)到3°。我們在選擇起重機(jī)時需要依據(jù)在傾斜3°時的吊裝性能表進(jìn)行選擇。因此我們選擇SCC3000WE履帶式起重機(jī)進(jìn)行吊裝。

吊裝負(fù)荷率驗算：

扭王字塊最大重量23t，計算吊鉤及吊索具重量1.5t，計算動載系數(shù)1.1及不平衡系數(shù)1.1。

吊裝總負(fù)荷為：（23+1.5）×1.1×1.1=29.645t

SCC3000WE履帶式起重機(jī)在傾斜3°，主臂50m，作業(yè)半徑28m時的額定起重量為31.5t。性能表見表1。

吊裝負(fù)荷率為：29.645÷31.5×100%=94.1%

負(fù)荷率滿足吊裝要求。

2.2 履帶式起重機(jī)布置和加固

（1）履帶式起重機(jī)在船上布置需要考慮以下問題。

①布置對船穩(wěn)定性的影響。

②作業(yè)半徑能夠最有效的覆蓋作業(yè)區(qū)域。

③在不工作時，吊臂需要放到夾板固定，布置是需要考慮能夠滿足吊臂放倒。

針對以上問題，我們考慮將履帶式起重機(jī)中心布置在船中軸線上，在滿足覆蓋半徑的情況下，吊臂能夠放倒在夾板上盡量不超出船身，在吊臂前段位置設(shè)置支撐架，吊機(jī)不工作時將吊臂落在支撐架上固定。履帶式起重機(jī)布置如圖1所示。

（2）由于海上氣候變化劇烈，經(jīng)常有狂風(fēng)暴雨甚至臺風(fēng)天氣出現(xiàn)，履帶式起重機(jī)在船上需要考慮上述惡劣氣候的影響。以上惡劣氣候主要會造成船身顛簸傾斜，需要放置在此惡劣氣候下吊機(jī)會在夾板上滑動，甚至傾覆。滑移角度計算如下：

起重機(jī)滑移主要由起重機(jī)傾斜時平行夾板的分力大于摩擦力造成。需計算滑移的臨界角度。起重機(jī)履帶與夾板的摩擦因素按照鋼對鋼的摩擦因素計算，取μ=0.1。起重機(jī)總重G，傾斜角度θ。

G×sinθ=μ×G×cosθ

代入數(shù)值計算的產(chǎn)生滑移的臨界角度為：θ=5.7°。

由此可以看出，當(dāng)船身顛簸傾斜超過5.7°時就可能造成吊車滑移。

因此需要采取以下措施進(jìn)行加固。

①在履帶兩端設(shè)置止檔，防止履帶前后滑移。

②在履帶上設(shè)置抱箍，防止履帶側(cè)向滑移和傾覆。

③吊臂支撐架需要與夾板焊接，惡劣天氣是需要將吊臂錨固。

履帶式起重機(jī)履帶加固如圖2所示。

3 海上環(huán)境對履帶式起重機(jī)在船上使用的影響

船在海上每時每刻都受到風(fēng)浪影響，船身的傾斜造成起重機(jī)性能的下降，因此使用時要嚴(yán)格按照傾斜角度下的性能表進(jìn)行吊裝，同時要時刻監(jiān)控吊車使用時的傾斜角。如果發(fā)現(xiàn)傾斜角度已經(jīng)超出3°，應(yīng)當(dāng)停止吊裝，等待風(fēng)浪減小后再進(jìn)行吊裝作業(yè)。履帶式起重機(jī)的結(jié)構(gòu)特別，部件多為銷軸連接，在船上作業(yè)時長時間處于擺動狀態(tài)，因此還需要經(jīng)常檢查各部位連接銷的狀態(tài)，避免出現(xiàn)因為連接銷脫落而造成事故。

由于海水鹽度高，空氣濕度大，海洋氣候環(huán)境對起重機(jī)結(jié)構(gòu)和電氣的腐蝕較為嚴(yán)重，因此對結(jié)構(gòu)要做好防腐，對于電箱、接頭要注意除濕。海上大風(fēng)、暴雨甚至臺風(fēng)天氣時常發(fā)生，履帶式起重機(jī)在船上也需要做好應(yīng)對這些惡劣天氣的預(yù)防措施。所以履帶加固、吊臂放倒，做好支撐、拉好地錨是必要的措施。履帶式起重機(jī)在不工作時也應(yīng)當(dāng)將吊臂放倒到支撐架上，減小風(fēng)浪對履帶式起重機(jī)結(jié)構(gòu)的影響。

4 結(jié)語

履帶式起重機(jī)在船上作業(yè)的應(yīng)用，可以提高海上作業(yè)的效率，節(jié)約成本，為一些海上作業(yè)項目提供了一種經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。同時在安全方面，它比船用起重機(jī)缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，因此使用上一定要全面分析風(fēng)險因素，做好相應(yīng)的安全措施，并嚴(yán)格按照性能作業(yè)。

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