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        分離式纜載吊機(jī)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

        2021-07-30 04:40:22顏得勝
        中國(guó)設(shè)備工程 2021年14期
        關(guān)鍵詞:設(shè)計(jì)

        顏得勝

        (保利長(zhǎng)大工程有限公司,廣東 廣州 510620)

        1 工程概況

        汕湛高速公路清遠(yuǎn)到云浮段西江特大橋項(xiàng)目主橋?yàn)?38m+202m跨徑的雙跨吊鋼箱梁懸索橋,主纜由72束預(yù)制平行鋼絲索股組成,主纜直徑吊索間距15m,鋼箱梁寬38.4m,高3m。鋼箱梁共劃分8種類型(A-G),66個(gè)梁段,標(biāo)準(zhǔn)梁段最長(zhǎng)梁段15m(標(biāo)準(zhǔn)梁段),吊索間距15m,最大吊裝重量約276t,總重14700t,鋼箱梁具有種類多、重量大、量不大吊裝點(diǎn)多、工況復(fù)雜的特點(diǎn),根據(jù)鋼箱梁布置實(shí)際情況,全橋需采用3臺(tái)纜載吊機(jī)同步進(jìn)行吊裝施工,每臺(tái)纜載吊機(jī)單次起吊一節(jié)鋼箱梁,每臺(tái)纜載吊機(jī)采用一套吊具滿足所有吊裝范圍內(nèi)鋼箱梁的吊裝。

        2 纜載吊機(jī)設(shè)計(jì)

        纜載吊機(jī)根據(jù)鋼箱梁的最大重量、主纜跨徑、索夾尺寸等作為主要設(shè)計(jì)依據(jù),本項(xiàng)目纜載吊機(jī)規(guī)格型號(hào)設(shè)計(jì)為L(zhǎng)ZD320t-31.2m,主要參數(shù)如表1所示。

        表1 本項(xiàng)目纜載吊機(jī)主要參數(shù)

        纜載吊機(jī)采用起重機(jī)構(gòu)、承重機(jī)構(gòu)、行走機(jī)構(gòu)分離的設(shè)計(jì)方案,起重卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩經(jīng)轉(zhuǎn)向和導(dǎo)向滑輪和承重機(jī)構(gòu)連接。

        3 主體部位設(shè)計(jì)

        3.1 起重機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

        起重機(jī)構(gòu)由起重卷揚(yáng)機(jī)、儲(chǔ)繩筒、鋼絲繩、轉(zhuǎn)向滑輪、導(dǎo)向輪、定滑輪組、動(dòng)滑輪組和吊具組成,起重卷揚(yáng)機(jī)、儲(chǔ)繩筒布置在主塔上橫梁頂部,起重鋼絲繩從儲(chǔ)繩筒放出,通過雙滾筒摩擦卷揚(yáng)機(jī)、塔頂門架上轉(zhuǎn)向滑輪組、主纜沿線導(dǎo)向輪、到達(dá)承重機(jī)構(gòu)定滑輪組和吊具的動(dòng)滑輪組連接。起重鋼絲繩沿主纜內(nèi)側(cè)的導(dǎo)輪組按100m間距布設(shè)以托住纜載吊機(jī)的鋼絲繩,避免鋼絲繩過度下垂,同時(shí)保證吊鉤能順利下降。纜載吊機(jī)起重機(jī)構(gòu)平面布置示意圖具體如圖1所示。

        圖1 纜載吊機(jī)起重機(jī)構(gòu)平面布置示意圖

        纜載吊機(jī)設(shè)置2組吊具8個(gè)臨時(shí)吊點(diǎn),每組吊具包括動(dòng)滑輪組、扁擔(dān)梁及連接吊帶,對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段(同側(cè)兩端臨時(shí)吊點(diǎn)間距為6400mm),設(shè)計(jì)考慮采用扁擔(dān)梁把同側(cè)吊點(diǎn)匯成一吊點(diǎn)。吊具在設(shè)計(jì)時(shí),除了充分考慮自身的強(qiáng)度外,在尺寸和結(jié)構(gòu)方面需核算滑輪組高度、跨中最短吊索的長(zhǎng)度和貓道最低點(diǎn)高度,防止吊具到達(dá)最頂端鋼箱梁吊裝高度不到位的情況。

        3.2 承重機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

        承重機(jī)構(gòu)由2條端梁和1條主梁組成,端梁為箱形結(jié)構(gòu),其上安裝有行走輪組、抱緊裝置、承壓一抗滑裝置、牽引動(dòng)滑輪組等。主梁由槽鋼及角鋼拼焊而成的桁架結(jié)構(gòu),分4段加工,采用銷軸聯(lián)接而成,主梁頂部裝有人行走道和欄桿。端梁和主梁通過鉸座連接,主梁可以垂直于兩端梁擺動(dòng),即纜載吊機(jī)無論在纜上的任何位置,其主梁均能保持在鉛垂位置,定滑輪組固定在主梁的下弦處以更有利于主梁的受力穩(wěn)定,主梁強(qiáng)度和剛度設(shè)計(jì)通過ansys軟件建模計(jì)算。纜載吊機(jī)承重機(jī)構(gòu)具體如圖2所示。

        圖2 纜載吊機(jī)承重機(jī)構(gòu)(單位:mm)

        3.3 行走牽引機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

        纜載吊機(jī)行走機(jī)構(gòu)由塔頂門架卷揚(yáng)機(jī)通過動(dòng)滑輪組和定滑輪組牽引纜載吊機(jī)端梁,牽引系統(tǒng)動(dòng)力采用在塔頂布置2臺(tái)JM10t卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行牽引,根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算,纜載吊機(jī)上坡行走最大牽引力約30t,采用4匹繩進(jìn)行牽引滿足要求。纜載吊機(jī)牽引機(jī)構(gòu)示意圖如圖3所示。

        圖3 纜載吊機(jī)牽引機(jī)構(gòu)示意圖

        4 纜載吊機(jī)使用與維護(hù)

        纜載吊機(jī)在主塔附近安裝完成后,項(xiàng)目組織機(jī)材部、安全部、專業(yè)隊(duì)及使用人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收和技術(shù)交底。利用行走牽引機(jī)構(gòu)下放到跨中位置,在跨中開始進(jìn)行鋼箱梁吊裝,纜載吊機(jī)在鋼箱梁吊裝作業(yè)和移機(jī)作業(yè)時(shí),需設(shè)置一人來統(tǒng)一指揮,對(duì)纜載吊機(jī)各個(gè)工位進(jìn)行定人定崗,單臺(tái)纜載吊機(jī)人員配置數(shù)量清單如表2所示。

        表2 纜載吊機(jī)鋼箱梁吊裝作業(yè)人員配置

        鋼箱梁全橋吊裝完成后,將纜載吊機(jī)下放到最低點(diǎn),采用汽車吊在橋面將纜載吊機(jī)進(jìn)行拆除。

        5 結(jié)語

        清云高速公路西江特大橋主橋鋼箱梁吊裝全橋采用3臺(tái)LZD350t-31.2m型纜載吊機(jī)進(jìn)行吊裝,歷時(shí)3個(gè)月完成全橋鋼箱梁的吊裝。纜載吊機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)充分利用已有的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn),考慮鋼箱梁吊裝過程中可能出現(xiàn)的問題,并提前采取解決方案,因此,鋼箱梁吊裝過程中纜載吊機(jī)作業(yè)穩(wěn)定,一臺(tái)纜載吊機(jī)最大效率一天可以完成2片鋼箱梁的吊裝和移機(jī),同時(shí)通過對(duì)吊具的無極調(diào)節(jié)和配重調(diào)整,對(duì)多種不同型號(hào)的鋼箱梁吊裝具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。分離式纜載吊機(jī)充分利用了前期施工的機(jī)械設(shè)備和材料,提高了設(shè)備利用率,降低了設(shè)備的投入成本,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,具有廣泛的推廣和應(yīng)用價(jià)值。

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