廖加棒

(福建廈門(mén)船舶重工股份有限公司，福建 廈門(mén) 361026)

800t×133m龍門(mén)起重機(jī)建造工藝研究

廖加棒

(福建廈門(mén)船舶重工股份有限公司，福建 廈門(mén) 361026)

起重機(jī)是船廠船舶建造的重要設(shè)備，其起重量、性能穩(wěn)定性直接決定著船廠船舶建造效率。針對(duì)大型起重機(jī)質(zhì)量要求高，建造施工難度大這一特點(diǎn)，以建造800 t×133 m龍門(mén)起重機(jī)為研究對(duì)象，通過(guò)研究其相應(yīng)的分段、總段及提升建造工藝，有效指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，確保起重機(jī)的質(zhì)量和精度。

起重機(jī)；分段;總段;提升方案;建造工藝

0 引言

起重機(jī)是船廠重要的設(shè)備。造船起重機(jī)有門(mén)座式與龍門(mén)式兩種。相對(duì)于門(mén)座式起重機(jī)，龍門(mén)起重機(jī)除了吊運(yùn)功能外,還具有翻身實(shí)現(xiàn)分段三維方向調(diào)節(jié)能力，并且整體穩(wěn)定性好，基于這些優(yōu)點(diǎn)，廈門(mén)船舶重工股份有限公司在新建船塢配置了800 t×133 m龍門(mén)起重機(jī)。該起重機(jī)最大抬吊起重量800 t，最大翻身起重量600 t，跨距133 m，基距28.06 m，采用雙橫梁、剛性腿、柔性腿的結(jié)構(gòu)形式。有別于船舶建造，起重機(jī)屬于鋼結(jié)構(gòu)建造，相應(yīng)的質(zhì)量、精度要求更高。為保證新建船塢3期建設(shè)的周期及質(zhì)量，研究和制訂相關(guān)分段、總段、搭載建造工藝，以確保800 t起重機(jī)安全投入生產(chǎn)，減少故障。

1 分段建造工藝

合理的建造工藝在保證起重機(jī)本身的質(zhì)量、精度的同時(shí)，可大大降低勞動(dòng)者的施工強(qiáng)度。

分段建造工藝主要包括主梁分段、剛性腿分段、柔性腿分段這3部分。

1.1主梁分段建造工藝

主梁采用片體式建造，均以上蓋板為底制作梁拱胎架進(jìn)行倒裝建造，如圖1所示。吊裝順序?yàn)椋?/p>

①上蓋板、蓋板縱骨以及小橫梁、圓筒加強(qiáng)T型材等散件；

②筒體部件；

③內(nèi)側(cè)壁部件；

④橫壁板部件；

⑤內(nèi)縱壁部件，其他內(nèi)部平臺(tái)散件；

⑥蓋裝兩片外側(cè)板；

⑦蓋裝下蓋板組件。

其他分段吊裝順序相似。

圖1 主梁分段建造示意圖

1.2剛性腿分段建造工藝

剛性腿采用片體式建造，以內(nèi)側(cè)壁板為底制作平面胎架進(jìn)行側(cè)裝建造，見(jiàn)圖2。吊裝順序?yàn)椋?/p>

圖2 剛性腿分段建造示意圖

①內(nèi)側(cè)壁片體；

②前、后側(cè)壁片體；

③蓋裝外側(cè)斜壁。

建造時(shí)主要控制壁板的垂直度、平整度，合攏口的對(duì)角線偏差。另外，下橫梁建造時(shí)要控制前后軸承孔的寬度偏差。

1.3柔性腿分段建造工藝

柔性腿采用加工錐形圓筒，制作半圓胎架，以錐形圓筒的中心線為水平基準(zhǔn)進(jìn)行建造，如圖3所示。吊裝順序?yàn)椋?/p>

① 左側(cè)壁下片體、上片體；

②③內(nèi)部?jī)善脚_(tái)組件；

④筒體組件；

⑤下平臺(tái)組件；

⑥前后外側(cè)壁片體；

⑦右側(cè)壁片體；

⑧蓋裝上平臺(tái)。

建造時(shí)，主要控制圓度、合攏端面的平整度。

圖3 柔性腿分段建造示意圖

2 總段建造工藝

分段建造是前提，分段建造質(zhì)量、精度直接決定著總段合攏的質(zhì)量、精度及施工強(qiáng)度；而總段是后續(xù)提升的關(guān)鍵，所以為確保建造質(zhì)量，有必要研究總段建造工藝。

2.1主梁總段建造工藝

主梁總段建造以與剛性腿連接的橋頭堡分段為基準(zhǔn)，朝柔性腿方向進(jìn)行拼接；采用基準(zhǔn)線進(jìn)行對(duì)中、定長(zhǎng)、定高控制；以上蓋板兩端軌道位置為基準(zhǔn)，進(jìn)行水平控制，平面度誤差必須<4 mm，中心線直線度<3 mm。合攏縫外圍板焊接結(jié)束后，才能拼接下一段。由于主梁較重，座架處地面應(yīng)有足夠承壓能力，防止地面下沉影響主梁拱度值。主梁分段對(duì)接如圖4所示。

2.2剛性腿總段建造工藝

剛性腿采用逐段垂直插入式安裝，所以要提前進(jìn)行核配。在總組場(chǎng)地以剛性腿的內(nèi)側(cè)面為底，以剛性腿的中心線和軌道中心線為基準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)位，用鐵墩椅單段四角支撐進(jìn)行總組核配，組立次序?yàn)镚TS01、GTZ03、GTZ02、GTZ01、GTX01等段。核配后修正對(duì)接坡口，合攏縫間隙6 mm，焊接收縮3 mm，5道合攏縫擬高度值為+15 mm；修正中心線、100檢查線、敲洋沖點(diǎn)；焊接可拆卸錐形鉸鏈，用于提升時(shí)快速固定剛性腿分段，以加快剛性腿分段的裝焊速度和整體提升速度。

由于主梁存在自重拱度下降、梁體伸長(zhǎng)、重心偏移等因素，剛性腿要做260 mm的外偏飛變形處理，其夾角度約為90°(廠家意見(jiàn))。另外，橋頭堡分段超出剛性腿區(qū)域較長(zhǎng)，無(wú)法使用鐵墩椅進(jìn)行對(duì)接，GTS01+ZL01分段需要抬高進(jìn)行二次預(yù)組核配，詳見(jiàn)圖5所示。

圖4 主梁總組示意圖(單位：mm)

圖5 剛性腿組立示意圖(單位：mm)

2.3柔性腿總段建造工藝

在總組場(chǎng)地繪制柔性腿中線、合攏縫、鉸鏈中心等地面投影線與交點(diǎn)，作為合攏依據(jù)；以柔腿中心線為合攏基準(zhǔn)面，以柔性鉸座板的上口和下橫梁的雙軸孔中心線確定高度基準(zhǔn)；3道合攏縫對(duì)接處各加長(zhǎng)+5 mm，另加焊縫間隙收縮+3 mm，柔性腿補(bǔ)償值為+24 mm；下橫梁兩軸孔和上部柔性鉸鏈總組后要進(jìn)行鏜孔，柔性腿分段組成完整總段。

3 提升方案

利用主梁拼接時(shí)的地面劃線(軌道中心線、主梁中心線等)，定出剛性腿中心偏移線作為提升定位依據(jù)；確定吊裝塔架的位置點(diǎn)，提供塔架安裝；提前做好塔架斜拉的地面預(yù)埋件，保證提升的穩(wěn)定系數(shù)。主梁提升劃線定位圖如圖6所示。

在主梁總段上面安裝上下小車(chē)的軌道、上下小車(chē)、護(hù)欄、各種標(biāo)志等。提升順序依次為主梁總段、剛性腿總段、柔性腿總段、吊裝剛性腿下橫梁GTX01。提升結(jié)束后進(jìn)行各種參數(shù)測(cè)試，并記錄數(shù)據(jù)，提交檢驗(yàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

800 t龍門(mén)起重機(jī)實(shí)際建造中，相關(guān)生產(chǎn)部門(mén)嚴(yán)格按照相應(yīng)的建造工藝，規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，保質(zhì)順利按期完成。

圖6 主梁提升劃線定位圖

在建造過(guò)程中，除了要嚴(yán)格按照建造工藝施工外,還要特別控制焊接電流、速度，盡可能采用小電流、多層多道焊接，或采用自動(dòng)焊，以保證焊縫質(zhì)量。

[1]須雷.現(xiàn)代起重機(jī)的特征和發(fā)展趨向[J].起重運(yùn)輸機(jī)械，1997，(10)：103-105.

2014-04-01

廖加棒(1981-)，男，工程師，研究方向?yàn)榫裙芾怼?/p>

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