本文選自《起重運輸機械》雜誌，未經許可，不得轉載

作者：李 剛 包 孔 錢旭強 錢亮亮

摘 要：龍門式起重機科學合理的總裝方式是實現安裝現場安全、高效施工的重要前提。針對總裝現場碼頭條件、龍門式起重機參數、碼頭內場和吊裝設備情況等因素，提出了 3 種不同的吊裝工藝，並通過工藝方案比選論證， 最終確定了採用履帶起重機安裝剛柔性腿及主樑的工藝。文中詳細介紹了工藝方案實施過程中剛柔腿及主樑等各部件現場安裝的主要吊裝作業流程及注意事項，對於吊裝小型龍門式起重機具有借鑑和推廣意義。

Abstract: The scientific and rational assembly method of the gantry crane is an important prerequisite for safe and efficient construction at the installation site. Three different hoisting technologies were proposed for the terminal conditions on the assembly site, gantry crane parameters, terminal yard and hoisting equipment and other factors, and the process of installing the rigid-flexible legs and the main beam with crawler cranes was finally determined through the selection and demonstration. The paper introduces in detail the main lifting operation procedures and precautions for the installation of various components such as rigid-flexible legs and main beams during the implementation of the process scheme, it is significant for the reference and promotion of small-sized gantry cranes.

關鍵詞：龍門式起重機；總裝；工藝；方案

Keywords: gantry cranes, assembly, process, scheme

0 引言

龍門式起重機具有場地利用率高、作業範圍大、適應面廣等特點，在港口、貨場有著廣泛使用，由於其起重能力大、起升高度高、可靠性好等優勢，更是船廠生產作業的重要起重設備。本文所述龍門式起重機的起重量為 300 t 軌距 76 m，主樑距離地面高度 75 m，整機質量約 1 000 t，主要研究採用履帶起重機吊裝的總裝方式，這對於龍門式起重機總裝方式的探索有著非常重要的意義，也對龍門式起重機現場安裝作業的指導意義也很重要。

龍門式起重機制造時通常是預先將主樑、剛性腿、柔性腿、大車行走機構、上小車、下小車和維修吊分別製作拼裝成組件，分幾大部件發運至用戶現場進行總裝。一般用戶船廠所在位置沒有較大碼頭，因而大型浮式起重機無法進行裝卸作業和安裝工作，不具備整機上岸的條件，故只能採用現場安裝的方式。考慮到現場安裝的週期及成本等原因，傳統提升方式不能滿足要求，只能利用大型陸地履帶起重機（以下簡稱履帶吊）進行整機安裝，根據吊裝設備情況擬定了幾種不同吊裝工藝方案， 並對各種方案的可行性、安全性、經濟性等進行了論證， 選擇最優方案，細化實施工藝，成功實施。

1 技術方案論證

1.1 採用兩臺履帶吊在主樑中間吊裝 ( 方案 1)

考慮到成本問題，大型履帶吊價格較高，故選擇兩臺承載能力較小、吊裝高度較低的履帶吊，安裝時先將大車行走佈置在總裝位置的軌道上，調整好基距、軌距及對角線等尺寸，並採用工藝撐進行固定，然後用兩臺履帶吊翻身吊裝剛性腿 ( 見圖 1)，起吊豎立後由履帶吊將剛性腿安裝至大車行走機構上，安裝好法蘭螺栓，用浪風繩進行穩固。剛性腿吊裝完成後，用一臺履帶吊起吊柔性腿（見圖 2），並安裝至柔性腿大車行走機構上， 安裝好法蘭螺栓，用浪風繩穩固。柔性腿吊裝完成後用兩臺履帶吊在主樑中間位置，利用託梁抬吊主樑（見圖3） ，通過履帶吊前後移動將主樑安裝至剛柔性腿上，最後分別吊裝上小車、下小車和維修吊。

此方案的優點是採用較小的履帶吊吊裝，成本低， 而且主樑吊裝時，履帶吊在中間移動，佔用的場地小， 對用戶生產的影響也較小；缺點是採用兩臺履帶吊配合作業，同步性較差，容易出現受力不均的問題，尤其是主樑在吊裝高度較高的情況下進行移動，由於重心偏高， 兩端懸臂較長，主樑在移動過程中，受到衝擊和風載等因素，會出現晃動，對履帶吊臂架根部產生的應力較大， 容易損壞履帶吊，安全係數較低，風險較高。方案 1 優缺點如表 1 所示。

1.2 採用兩臺履帶吊在主樑兩端抬吊（方案 2）

該方案採用承載能力相對較大的履帶吊，吊裝高度也相對較高，安裝時大車行走機構佈置與方案 1 相同， 剛柔性腿均採用一臺履帶吊進行翻身吊裝，與大車行走機構安裝後同樣用浪風繩穩固，主樑則利用兩臺履帶吊在兩端進行抬吊（見圖 4），履帶吊佈置在剛柔性腿軌道的外側，主樑的吊點則直接佈置在主樑的兩端，履帶吊直接在原地通過臂架旋轉將主樑起吊並安裝至剛柔性腿上，最後分別吊裝上小車、下小車和維修吊。

該方案的優點是剛性腿採用了一臺履帶吊吊裝穩定性高，操作方便；主樑採用兩臺履帶吊原地抬吊主樑兩端，履帶吊無需移動，只需旋轉臂架，且主樑吊裝時沒有懸臂，整個吊裝的穩定性相對較好，安全係數高；缺點是兩臺大型履帶吊成本高，且佈置在剛柔性腿外側， 佔用的場地資源多，對用戶的生產有一定影響。方案 2優缺點如表 2 所示。

1.3 採用一臺履帶吊吊裝主樑（方案 3）

該方案採用了一臺承載能力較大的履帶吊，起吊高度較高，安裝時大車行走機構佈置與方案 1 相同，剛柔性腿均採用一臺履帶吊進行翻身吊裝，與大車行走機構安裝後同樣採用浪風繩穩固，主樑則利用一臺履帶吊進

行吊裝（見圖 5），履帶吊佈置在主樑的中間位置，利用託梁將主樑吊起，履帶吊通過臂架旋轉，將主樑安裝至剛柔性腿上，最後分別吊裝上小車、下小車和維修吊。

該方案的優點是採用了一臺 600 t 大型履帶吊分別吊裝剛、柔性腿和主樑，成本相對較低，主樑吊裝通過履帶吊臂架原地旋轉，減少了衝擊，不存在同步性問題， 吊裝風險較低；缺點是主樑懸臂情況仍然存在，在受風載作用的情況下，對履帶吊的臂架根部仍會產生一定的應力。

綜上所述，方案 1 成本雖然低，但風險較高，施工難度大；方案 2 雖然安全係數高，操作方便便，但成本較高；方案 3 成本較低，佔用場地小，安全係數雖然不是最高，但通過適當的保障措施，可有效降低風險係數， 經過研究比對，最終選擇了方案 3 進行總裝。具體優缺點對比如表 3 所示。

2 工藝實施

2.1 大車行走機構佈置

大車行走機構採用平板車運至現場後，採用汽車起重機將其分別吊放至大車軌道上，調整好基距、軌距和對角線後利用工藝撐進行固定。

2.2 吊裝剛、柔性腿

1）佈置剛、柔性腿底部翻身鉸軸工裝

由於剛、柔性腿採用的是履帶吊進行翻身，為了減少履帶吊臂架的衝擊，更好地保證吊裝的穩定性，剛、柔性腿下部擱置在平板車上，平板車上佈置剛性梁，並在剛性梁與剛、柔性腿下端大車連接法蘭之間增加了鉸軸支座，鉸軸上支座與法蘭採用螺栓連接，下支座與剛性梁採用的是焊接形式，下支座耳板為開口形式，以保證剛、柔性腿豎立後能順利脫離平板車。另外，為了防止剛、柔性腿翻身過程中過重心臨界點時出現晃動，減少衝擊，在鉸軸支座旁佈置了剛性墊塊。

2） 剛、柔性腿翻身

在吊裝過程中，履帶吊臂架角度始終保持不變，只需起升吊鉤，剛、柔性腿底部平板車隨著翻身角度的變化向前移動，直至剛、柔性腿呈豎立狀態，並將鉸軸上下支座脫離，拆除鉸軸上支座（見圖 8）。

3） 剛、柔性腿與大車行走機構連接

通過履帶吊臂架旋轉，將剛、柔性腿安裝至大車行走機構機構上，安裝好法蘭連接螺栓，50% 扭矩擰緊。

4） 連接浪風繩固定

將剛、柔性腿利用浪風繩與地面錨點進行連接，調整好受力和剛性腿角度後，卸載履帶吊鉤頭受力，卸載完成後拆除吊裝索具，剛、柔性腿安裝完成。

2.3 吊裝主樑

1） 託梁佈置

在主樑底部根據工藝方案位置佈置吊裝託梁，託梁的受力吊點則在左右兩根主樑的中間位置，在託梁與主樑之間裝焊抗剪支座，以克服吊裝時託梁所受到側向拉力。

2） 起吊主樑

主樑用履帶吊單鉤起吊，起吊前在主樑兩端佈置兩根牽引繩，以便在起吊過程中控制主樑晃動的幅度，並通過旋轉履帶吊臂架，將主樑與剛柔性腿連接到位。

2.4 吊裝上下小車和維修吊

利用履帶吊分別吊裝上小車、下小車和維修吊，並安裝到主樑上。

3 實施效果

現場通過採用第 3 種吊裝工藝，成功地完成了龍門式起重機剛柔性腿翻身和主樑吊裝，由於各方面技術、安全、後勤保障等考慮周全，並通過設計剛柔腿翻身鉸軸工裝、主樑吊裝託梁等工裝，確保了吊裝工藝的安全可靠。由此證明了該吊裝工藝方案不僅降低了施工成本， 也有效縮短了現場總裝週期，並節約了施工場地佔用面積。

4 結束語

目前，該套總裝工藝方案已在多個項目上順利完成了實際吊裝和安裝作業，真實地驗證了工藝的可行性、安全性和經濟性，也受到了用戶的一致好評。採用履帶吊進行龍門式起重機整機總裝，既保證了安裝的週期， 也節約了成本，此技術為龍門式起重機的現場安裝開闢了新的思路，同時在小型龍門起重機的安裝方面也具有很好的借鑑意義和推廣價值。

參考文獻

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