本文选自《起重运输机械》杂志，未经许可，不得转载

作者：李 刚 包 孔 钱旭强 钱亮亮

摘 要：龙门式起重机科学合理的总装方式是实现安装现场安全、高效施工的重要前提。针对总装现场码头条件、龙门式起重机参数、码头内场和吊装设备情况等因素，提出了 3 种不同的吊装工艺，并通过工艺方案比选论证， 最终确定了采用履带起重机安装刚柔性腿及主梁的工艺。文中详细介绍了工艺方案实施过程中刚柔腿及主梁等各部件现场安装的主要吊装作业流程及注意事项，对于吊装小型龙门式起重机具有借鉴和推广意义。

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.

关键词：龙门式起重机；总装；工艺；方案

Keywords: gantry cranes, assembly, process, scheme

0 引言

龙门式起重机具有场地利用率高、作业范围大、适应面广等特点，在港口、货场有着广泛使用，由于其起重能力大、起升高度高、可靠性好等优势，更是船厂生产作业的重要起重设备。本文所述龙门式起重机的起重量为 300 t 轨距 76 m，主梁距离地面高度 75 m，整机质量约 1 000 t，主要研究采用履带起重机吊装的总装方式，这对于龙门式起重机总装方式的探索有着非常重要的意义，也对龙门式起重机现场安装作业的指导意义也很重要。

龙门式起重机制造时通常是预先将主梁、刚性腿、柔性腿、大车行走机构、上小车、下小车和维修吊分别制作拼装成组件，分几大部件发运至用户现场进行总装。一般用户船厂所在位置没有较大码头，因而大型浮式起重机无法进行装卸作业和安装工作，不具备整机上岸的条件，故只能采用现场安装的方式。考虑到现场安装的周期及成本等原因，传统提升方式不能满足要求，只能利用大型陆地履带起重机（以下简称履带吊）进行整机安装，根据吊装设备情况拟定了几种不同吊装工艺方案， 并对各种方案的可行性、安全性、经济性等进行了论证， 选择最优方案，细化实施工艺，成功实施。

1 技术方案论证

1.1 采用两台履带吊在主梁中间吊装 ( 方案 1)

考虑到成本问题，大型履带吊价格较高，故选择两台承载能力较小、吊装高度较低的履带吊，安装时先将大车行走布置在总装位置的轨道上，调整好基距、轨距及对角线等尺寸，并采用工艺撑进行固定，然后用两台履带吊翻身吊装刚性腿 ( 见图 1)，起吊竖立后由履带吊将刚性腿安装至大车行走机构上，安装好法兰螺栓，用浪风绳进行稳固。刚性腿吊装完成后，用一台履带吊起吊柔性腿（见图 2），并安装至柔性腿大车行走机构上， 安装好法兰螺栓，用浪风绳稳固。柔性腿吊装完成后用两台履带吊在主梁中间位置，利用托梁抬吊主梁（见图3） ，通过履带吊前后移动将主梁安装至刚柔性腿上，最后分别吊装上小车、下小车和维修吊。

此方案的优点是采用较小的履带吊吊装，成本低， 而且主梁吊装时，履带吊在中间移动，占用的场地小， 对用户生产的影响也较小；缺点是采用两台履带吊配合作业，同步性较差，容易出现受力不均的问题，尤其是主梁在吊装高度较高的情况下进行移动，由于重心偏高， 两端悬臂较长，主梁在移动过程中，受到冲击和风载等因素，会出现晃动，对履带吊臂架根部产生的应力较大， 容易损坏履带吊，安全系数较低，风险较高。方案 1 优缺点如表 1 所示。

1.2 采用两台履带吊在主梁两端抬吊（方案 2）

该方案采用承载能力相对较大的履带吊，吊装高度也相对较高，安装时大车行走机构布置与方案 1 相同， 刚柔性腿均采用一台履带吊进行翻身吊装，与大车行走机构安装后同样用浪风绳稳固，主梁则利用两台履带吊在两端进行抬吊（见图 4），履带吊布置在刚柔性腿轨道的外侧，主梁的吊点则直接布置在主梁的两端，履带吊直接在原地通过臂架旋转将主梁起吊并安装至刚柔性腿上，最后分别吊装上小车、下小车和维修吊。

该方案的优点是刚性腿采用了一台履带吊吊装稳定性高，操作方便；主梁采用两台履带吊原地抬吊主梁两端，履带吊无需移动，只需旋转臂架，且主梁吊装时没有悬臂，整个吊装的稳定性相对较好，安全系数高；缺点是两台大型履带吊成本高，且布置在刚柔性腿外侧， 占用的场地资源多，对用户的生产有一定影响。方案 2优缺点如表 2 所示。

1.3 采用一台履带吊吊装主梁（方案 3）

该方案采用了一台承载能力较大的履带吊，起吊高度较高，安装时大车行走机构布置与方案 1 相同，刚柔性腿均采用一台履带吊进行翻身吊装，与大车行走机构安装后同样采用浪风绳稳固，主梁则利用一台履带吊进

行吊装（见图 5），履带吊布置在主梁的中间位置，利用托梁将主梁吊起，履带吊通过臂架旋转，将主梁安装至刚柔性腿上，最后分别吊装上小车、下小车和维修吊。

该方案的优点是采用了一台 600 t 大型履带吊分别吊装刚、柔性腿和主梁，成本相对较低，主梁吊装通过履带吊臂架原地旋转，减少了冲击，不存在同步性问题， 吊装风险较低；缺点是主梁悬臂情况仍然存在，在受风载作用的情况下，对履带吊的臂架根部仍会产生一定的应力。

综上所述，方案 1 成本虽然低，但风险较高，施工难度大；方案 2 虽然安全系数高，操作方便便，但成本较高；方案 3 成本较低，占用场地小，安全系数虽然不是最高，但通过适当的保障措施，可有效降低风险系数， 经过研究比对，最终选择了方案 3 进行总装。具体优缺点对比如表 3 所示。

2 工艺实施

2.1 大车行走机构布置

大车行走机构采用平板车运至现场后，采用汽车起重机将其分别吊放至大车轨道上，调整好基距、轨距和对角线后利用工艺撑进行固定。

2.2 吊装刚、柔性腿

1）布置刚、柔性腿底部翻身铰轴工装

由于刚、柔性腿采用的是履带吊进行翻身，为了减少履带吊臂架的冲击，更好地保证吊装的稳定性，刚、柔性腿下部搁置在平板车上，平板车上布置刚性梁，并在刚性梁与刚、柔性腿下端大车连接法兰之间增加了铰轴支座，铰轴上支座与法兰采用螺栓连接，下支座与刚性梁采用的是焊接形式，下支座耳板为开口形式，以保证刚、柔性腿竖立后能顺利脱离平板车。另外，为了防止刚、柔性腿翻身过程中过重心临界点时出现晃动，减少冲击，在铰轴支座旁布置了刚性垫块。

2） 刚、柔性腿翻身

在吊装过程中，履带吊臂架角度始终保持不变，只需起升吊钩，刚、柔性腿底部平板车随着翻身角度的变化向前移动，直至刚、柔性腿呈竖立状态，并将铰轴上下支座脱离，拆除铰轴上支座（见图 8）。

3） 刚、柔性腿与大车行走机构连接

通过履带吊臂架旋转，将刚、柔性腿安装至大车行走机构机构上，安装好法兰连接螺栓，50% 扭矩拧紧。

4） 连接浪风绳固定

将刚、柔性腿利用浪风绳与地面锚点进行连接，调整好受力和刚性腿角度后，卸载履带吊钩头受力，卸载完成后拆除吊装索具，刚、柔性腿安装完成。

2.3 吊装主梁

1） 托梁布置

在主梁底部根据工艺方案位置布置吊装托梁，托梁的受力吊点则在左右两根主梁的中间位置，在托梁与主梁之间装焊抗剪支座，以克服吊装时托梁所受到侧向拉力。

2） 起吊主梁

主梁用履带吊单钩起吊，起吊前在主梁两端布置两根牵引绳，以便在起吊过程中控制主梁晃动的幅度，并通过旋转履带吊臂架，将主梁与刚柔性腿连接到位。

2.4 吊装上下小车和维修吊

利用履带吊分别吊装上小车、下小车和维修吊，并安装到主梁上。

3 实施效果

现场通过采用第 3 种吊装工艺，成功地完成了龙门式起重机刚柔性腿翻身和主梁吊装，由于各方面技术、安全、后勤保障等考虑周全，并通过设计刚柔腿翻身铰轴工装、主梁吊装托梁等工装，确保了吊装工艺的安全可靠。由此证明了该吊装工艺方案不仅降低了施工成本， 也有效缩短了现场总装周期，并节约了施工场地占用面积。

4 结束语

目前，该套总装工艺方案已在多个项目上顺利完成了实际吊装和安装作业，真实地验证了工艺的可行性、安全性和经济性，也受到了用户的一致好评。采用履带吊进行龙门式起重机整机总装，既保证了安装的周期， 也节约了成本，此技术为龙门式起重机的现场安装开辟了新的思路，同时在小型龙门起重机的安装方面也具有很好的借鉴意义和推广价值。

参考文献

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