港口輪胎式龍門起重機設備整機拆卸方案

莊一君 錢 丹 胡立毅

上海振華重工集團(股份)有限公司

1 引言

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

根據設備使用年限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。綠色發展的戰略推動輪胎吊設備更新換代不斷加快，新一代的鋰電池輪胎吊、超級電容輪胎吊等已經成功在碼頭大范圍的應用[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拆卸是行業研究的新課題。

2 輪胎吊整機拆卸方案設計

該方案以安全高效作業為出發點，將人員和設備進場前后的各施工環節進行優化，形成完整的輪胎吊整機拆卸作業鏈，內容包括場地勘察、運輸方案確定、施工設備要求、施工人員要求、輪胎吊整機拆卸模塊確定、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

根據輪胎吊的基本參數(高、寬、基距、軌距、重量)、拆卸設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

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

2.3 施工設備及工具要求

根據輪胎吊設備拆解后各模塊構件的外形尺寸以及質量確定現場施工設備，主要有：200 t全回轉汽車吊1輛、50 t全回轉汽車吊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以上防風鋼絲繩8根(每根長度約20 m，根據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 輪胎吊整機構件分割方案

根據前期的場地、施工設備以及輪胎吊整機結構特點，確定輪胎吊整機拆卸模塊構件分割方案，分割模塊情況見表1。

表1 輪胎吊整機拆卸模塊表

2.6 各模塊構件拆卸方案設計

2.6.1 吊具及上架模塊

吊具及上架模塊拆卸前需對驅動系統進行功能測試，確保拆卸過程中行走和起升機構功能完好，同時清理施工范圍內的地面物料。驅動小車行走至空白場地，驅動起升機構使吊具及上架模塊落至地面。停機，切割起升機構及防搖鋼絲繩，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全回轉汽車吊作業，設備參數設計為：吊臂長44.2 m，回轉半徑14 m，角度70°～75°。起吊工具配置參數設計為：鋼絲繩直徑50 mm，長度8 m，數量4根；45 t卸扣4個。構件拆卸吊裝前對吊點位置進行目視檢查，確認無異常。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點處，分別安裝好臨時作業平臺，同時在支腿頂端設置側向防傾倒鋼絲繩，利用手拉葫蘆調整鋼絲繩的受力，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全回轉汽車吊作業(見圖2)。起吊工具配置參數設計為：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，吊裝大梁至地面指定位置后分割再裝車。

圖2 單根大梁作業簡圖

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

2.6.4 電氣房、控制柜、柴油機房模塊

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，設備參數為：臂長14.53 m，角度70°～75°，回轉半徑4 m；起吊工具配置參數設計為：鋼絲繩直徑28 mm，長度8 m，數量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吊離、裝車。將關聯梯子平臺拆除，橫撐桿割除(見圖3)。

圖3 電氣房、控制柜、柴油機房拆卸作業簡示圖

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全回轉汽車吊作業，起吊工具配置參數設計為：鋼絲繩直徑28 mm，長度12 m，數量4根；25 t卸扣2個。依此設計參數方案重復4次吊裝作業(浪風繩也相應收緊、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 單根支腿吊裝作業簡圖

門腿吊裝設備準備就緒后，在支腿下口與鞍梁焊接節點處增加臨時定位法蘭，同時采用工藝螺栓進行錨固，在原連接焊縫上進行切割，切割完成后，汽車吊開始起吊。吊裝前對吊耳進行目視檢查，確認無異常。且門腿吊裝前在鞍梁上安裝8根直徑32 mm的浪風繩，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套大車機構，重約30 t，吊點高度3.5 m。使用單臺50 t汽車吊作業，起吊工具配置參數設計為：鋼絲繩直徑28 mm，長度12 m，數量4根；25 t卸扣2個(見圖5)。依次按設計方案重復2次吊裝作業，吊裝前拆除鞍梁上安裝的浪風繩等工裝件，并對吊耳進行目視檢查，確認無異常。

圖5 鞍梁行走總成吊裝作業簡圖

2.7 安全檢查工作

作業前，必須對吊耳進行目視檢查，確認吊耳完好。起吊設備的制動、限位、連鎖以及保護等安全裝置應齊全并靈敏有效，在設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。

當工作地點的風力達到5級時，不得進行受風面積大的起吊作業。當風力達到6級及以上時，不得進行起吊作業。

3 結語

該拆卸方案已在碼頭46臺柴油機輪胎吊設備上應用，拆卸實施效率提升了30%，施工人員成本、設備租賃成本節約15%以上。同時結合施工場地情況以及安全環保等方面要求，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，實現了拆卸流程的無縫銜接。