井塔起重機構筑物吊裝方案的研究與應用

劉 鵬

（山西宏廈第一建設有限責任公司， 山西 陽泉 045008）

引言

煤礦井塔式立井提升系統是比較常見的提升系統布置方式。由于提升系統對卸載、過卷、防撞距離的要求，井塔高度都較高，而提升機又布置在井塔最高層，吊裝提升機就需要在提升機大廳層頂部安裝起重機。傳統方法使用大噸位吊車吊裝，大型吊車進出場周期長、費用貴，需要配合的人員、車輛多，而且現場道路、場地必須具備大型吊車進出和停放條件。本文針對現場場地不具備大噸位吊車進出停放條件，設想利用井塔柱頂延高后搭建起吊梁，在地面布置16 t 穩車，采用動滑輪系統將起重機構件分件從井塔提升口吊至提升機大廳層，與提升機大廳層布置的10 t 穩車配合，將各構件吊放在起重機跑道上再進行組裝。

1 吊裝方案簡介

平舒煤業主立井井塔大廳層標高57.1 m，起重機跑道軌面標高69.1 m，塔頂標高77.8 m。75/10 t超卷揚橋式雙梁起重機主要由兩根大梁和一個小車三大件組成。兩根大梁通過中間短梁連接為一體。大梁長18.9 m，寬3 m，高2 m，單根重量30 t。小車外形尺寸4 600 mm（長）×3 500 mm（寬）×2 600 mm（高），質量28 t。

井塔墻柱延伸到+76.3 m 屋頂牛腿處，距離塔頂+77.8 m 還有1.5 m。在提升機大廳內南半邊搭設滿堂紅腳手架至塔頂，利用土建塔吊吊裝，在屋頂牛腿上豎立40b 工字鋼延長墻柱到塔頂，并用厚度為20 mm 的鋼板將牛腿以上寬1m 的墻體包裹，然后在塔頂西南角提升口和東南角利用塔吊搭設兩組起吊梁。在地面布置一臺16 t 穩車用于提升口設備吊搬，利用布置好的16 t 穩車將一臺10 t 穩車吊搬至提升機大廳布置。由于井塔一層進提升口預留門洞高度不足，故在預留門洞外地面開挖11 000 mm（長）×4 000 mm（寬）×3 500 mm（高）的土坑，利用地面16 t穩車和50 t 吊車配合將起重機大梁吊搬進井塔。當地面16 t 穩車吊搬的起重機大梁下端到達提升機大廳層時，提升機大廳10 t 穩車將配合起重機大梁抬吊到軌道上，利用大梁自帶的驅動裝置將大梁移開提升口位置。然后用同樣的方法吊搬另一根大梁，將兩根大梁用中間短梁連接成一體，再將雙梁挪開提升口位置。最后用地面16t 穩車起吊小車，當小車底面高出大梁上的小車軌道后，將大梁挪移到吊起的小車下方，然后下放小車落入軌道。塔頂起吊梁布置如圖1 所示。

圖1 塔頂起吊梁布置圖

2 吊裝準備

2.1 井塔頂部起吊梁布置

1）土建在塔頂南側+76.30 m 的四個柱頂牛腿上預埋四塊600 mm×400 mm×14 mm 的鋼板，柱頂上方的墻體頂面上各預留12 根Ф16 mm的鋼筋伸出墻頂200 mm。

2）制作四件柱頂墻體加固鋼板，鋼板頂面割孔穿過墻頂預留鋼筋焊接卡住柱頂墻體，鋼板下部割孔并在墻體鑿出Ф50 mm 的孔穿M30 mm×530 mm雙頭螺栓夾緊墻體，如圖2 所示。

3）割制16 根長1 500 mm 的40b 工字鋼，四根一組并立，在其中一端焊600 mm×400 mm×10 mm的鋼板。用塔吊吊立在井塔南側四個柱頂牛腿上，與牛腿上的預埋鋼板焊接固定，工字鋼頂面鋼板與墻體頂面鋼板應處于同一平面，將兩塊鋼板接觸縫焊接牢固。

4）制作三根長9 782 mm 的56b 工字鋼，標出起吊梁上懸掛滑車的位置。用塔吊分三次將四根工字鋼吊放到井塔西南角和東南角墻柱頂端布置好的鋼板上，在西南角并排放兩根并在上方加鋼板連為一體，在東南角放一根。將工字鋼與墻體加固鋼板焊接固定。在起吊梁懸吊滑車位置的上翼面，放一根長2 m 的22 號槽鋼，槽鋼內放一根長2 m 的Ф133 mm×12 mm 厚皮無縫鋼管，采用斷續焊接加強起吊梁的抗彎強度。

圖2 柱頂墻體加固鋼板安裝圖

2.2 地面16 t 穩車及滑車布置

1）地面16 t 穩車布置在井塔南側，采用混凝土基礎預埋地角螺栓固定。

2）在起重機大梁上距離端頭3 240 mm 的位置，用長40 m 的6×37-Ф26-1700 鋼絲繩扣纏4 圈，將32 t 卡環綁在大梁上，卡環位于大梁上的軌道處。將32 t 雙輪滑車吊環掛在其中一端卡環上卡住，作為動滑輪使用。

3）在起吊梁上32 t主滑車標示位置，用長8 m的6×37-Ф26-170 鋼絲繩扣穿過32 t單輪滑車吊環纏繞兩根鋼梁4 圈后用32 t卡環卡住繩環，將32 t單輪滑車綁在起吊梁上。

4）在起吊梁上20 t主滑車標示位置，用長6 m的6×37-Ф26-170 鋼絲繩扣穿過20 t單輪滑車吊環纏繞兩根鋼梁3 圈后用20 t卡環卡住繩環，將20 t單輪滑車綁在起吊梁上。

5）井塔南墻底層窗口處20 t單輪導向滑車，用長20 m 的6×37-Ф26-170 鋼絲繩扣穿過20 t單輪導向滑車吊環纏繞井塔底框梁3 圈后用20 t卡環卡住繩環，將導向滑車綁在井塔底框梁上。

6）將地面16 t穩車纏上18×7-Ф31-185（特）鋼絲繩，并將鋼絲繩頭通過井塔底層窗口處導向滑車引入井塔，再用塔吊將繩頭引到塔頂起吊梁導向滑車。起吊滑輪組2×2 共四根繩，鋼絲繩走向見圖3，最后將鋼絲繩頭用32 t卡環卡在起吊梁32 t單輪滑車上。

圖3 井塔西南角提升口處起吊梁滑輪組

2.3 提升機大廳10 噸穩車及滑車布置

1）先用布置好的16 t 穩車將10 t 穩車從提升口提升至+57.100 m 提升機大廳層。用布置在大廳層的11.4 kW 調度絞車和滾杠將10 t 穩車拉移到布置位置。提升機大廳10 t 穩車布置在大廳內靠北墻位置，固定采用6×37-Ф26-170（特）鋼絲繩將穩車綁在L9-11（500×1000）和L9-17 梁上（300×600），用繩卡卡牢。

2）將20 t單輪滑車掛在大梁另一端卡環上卡住，作為10 t 穩車動滑輪使用。

3）在起吊梁上16 t主滑車標示位置，用長6 m的6×37-Ф26-170 鋼絲繩扣穿過16 t單輪滑車吊環纏繞兩根鋼梁3 圈后用16 t卡環卡住繩環，將滑車綁在起吊梁上。

4）在起吊梁上導向滑車標示位置，用長6 m 的6×37-Ф26-170 鋼絲繩扣穿過16 t單輪導向滑車吊環纏繞兩根鋼梁3 圈后用16 t卡環卡住繩環，將導向滑車綁在起吊梁上。

5）井塔南墻提升機大廳層16 t單輪導向滑車，用長10 m 的6×37-Ф26-170 鋼絲繩扣穿過16 t單輪導向滑車吊環纏繞L9-15（500×1000）梁3 圈后用16 t卡環卡住繩環，將導向滑車綁在提升機大廳層梁上。

6）將提升機大廳10 t穩車纏上18×7-Ф26-170（特）鋼絲繩，并將鋼絲繩頭穿過大廳層梁上導向滑車，再用塔吊將繩頭引到塔頂起吊梁導向滑車。起吊滑輪組2×1 共三根繩，鋼絲繩走向見下頁圖4，最后將鋼絲繩頭用20 t卡環卡在在起重機大梁上20 t單輪動滑車上。

2.4 土坑布置

在井塔西南角提升口處+0.000 m 土建預留安裝洞墻面以外，避開井塔基礎砼及砼攪拌站，用挖掘機開挖11 000 mm×4 000 mm×3 500 mm 的土坑。

圖4 井塔東南角起吊梁滑輪組

3 吊裝方法

3.1 大梁安裝

地面16 t 穩車在50 t 吊車配合下將大梁抬吊進井塔內。穩車繩上提，起重梁末端落入井塔外土坑內，吊車配合穩車將其整體送進井塔內豎起。起重梁豎起離開地面后，將吊車繩解開，推動將其旋轉180°穩定后，將提升機大廳10 t 穩車繩端20 t 單輪滑車拴在豎起的大梁末端繩扣上。

地面16 t 穩車豎直起吊，提升機大廳10 t 穩車收繩但不用力。當橋式起重梁末端到+57.100 m 后，提升機大廳10 t 穩車用力，兩臺穩車配合抬吊起重梁。當起重梁末端最低點高出+69.100 m 的起重機軌道后，兩臺穩車配合將起重梁放在軌道上。

將起重梁讓開提升口位置，然后使用同樣的方法起吊另一根起重梁并將其挪開提升口位置。調整好兩根起重梁的距離，安裝中間連接短梁，將兩根起重梁連為一體。

3.2 小車安裝

利用井塔南側地面16 t 穩車在50 t 吊車配合下將小車吊進井塔內。穩車豎直起吊，當小車輪離開起重梁上小車軌道后，將橋式起重梁整體移到提升口位置，然后下放小車，使小車落到起重梁小車軌道上。

4 結語

該吊裝方案與傳統方法相比，可不受塔體高度及構件重量、長度的影響，用于構件的垂直提升，以及又長又重構件垂直提升到位后再變位到水平放置。在吊裝過程中，無需人員過多勞動強度，只需摘掛滑車鉤頭，即可實現自動到位。可推廣應用到與之條件相近的利用構筑物吊裝作業中。