钢结构井架吊装方法

钱乔国,田德文

(中煤五公司五处,江苏徐州221140)

[摘　要]　针对不同结构型式的钢结构井架吊装方法作一些介绍,并对井架吊装过程中的主要施工工序作一详细的说明。

[关键词]　刚结构井架;桅杆;斜架;立架;吊装

[中图分类号]　T D54+1　[文献标识码]　B　[文章编号]　100326083(2004)0120041202

0　引　言

钢结构井架在矿井施工中是重要的施工过程之一,但有时由于吊装方法选择不当,计算不够严密,施工过程中的疏漏,常导致起吊成本过大、施工隐患甚至失败的重大事故。

1　钢结构井架的类型

钢结构井架按使用价值分临时凿井井架和永久井架两大类型。临时凿井井架又分钢管联接井架和型钢联接井架。永久井架由斜架和立架两部分组成。斜架又分为箱型斜架和型钢组合井架,立架又分为桁架结构立架和钢筋砼框架立架。由于型钢桁架结构立架在加工制作、安装、重量、强度、塑性和韧性方面均优于钢筋砼框架立架,所以目前大多采用型钢桁架结构立架,钢筋砼框架立架基本不再使用。

2　钢结构井架的吊装方法

钢结构井架吊装主要有金属桅杆吊装和吊车吊装法。

金属桅杆吊装法型式较多,主要有:①双桅杆抬吊稳车牵引扳倒法;②单(双)桅杆翻转法;③双桅杆滑移法;④倒杆法。

吊车吊装法主要有吊车吊装组装法和吊车抬头稳车牵引扳倒法。

3　不同结构井架的吊装方法

3.1　临时井架吊装方法

临时井架分为钢管联接井架和型钢组合联接井架,这两种井架一般都具有高度低、重量轻、井架各拼装单元、单构件均采用螺栓联接的特点。因此此类井架吊装多采用单元、单构件吊车吊装组装方法。这种方法具有占地面积小,吊装方便快捷工期短等优点。在施工现场条件受限,如吊车无法进入现场等情况下也可选用金属桅杆吊装法,但远不如吊车吊装组装法方便快捷。

3.2　永久井架吊装方法

3.2.1　型钢组合井架和型钢桁架结构立架吊装

小型矿井一般采用这种结构型式的井架。其结构如图1所示。由于此类井架高度低、重量轻、组成井架的各拼装单元、单构件均采用焊接联,所以斜架采用地面整体组装,立架地面分段组装,吊装时利用吊车吊装组装立架,然后用大型吊车吊装或双吊车抬吊法一次起吊斜架,斜架各立架在空中对接找正。这种方法具有经济、便捷、工期短等优点,缺点是空中组装立架和空中斜架与立架对接找正较困难,施工安全性不高,且对施工单位的技术水平和施工经验都有较高的要求

。

图1　井架结构

3.2.2　箱型斜架和钢桁架结构立架吊装

(1)箱型斜架、主斜架(1#斜架)吊装。

箱型斜架、主斜架(1#斜架)的吊装方法,需根据井架的自身特征(井架高度、重量等)、施工条件(场地条件、设备条件、工期要求等),进行选择。

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2004年第1期　　　　　　　　　　能源技术与管理

①双桅杆抬头稳车牵引扳倒法。这种方法是在斜

架两侧起立两座桅杆,地面安装组装好斜架和起立用铰链及两套提升器具,利用一套提升器具通过安装好的桅杆翻转提升到50°,用另一套提升器具将斜架翻转拉至设计位置。这种方法较少用。一般限于井架高度较高,施工用桅杆高度不够时使用。②单(双)桅杆翻转法。这种方法是在斜腿中起单(双)座桅杆,地面安装组装好斜架和起立铰链及提升器具,利用提升器具通过安装好的桅杆将斜架翻转提升到设计位置。单桅杆一般用于对斜架重量较轻的情况,如图2所示的宣东二矿钢结构井架,高134m ,重188t ,采用的就是单桅杆翻转法施工,工期18d 。由于双桅杆施工工艺较为复杂,费用较高,故一般用于对斜架重量较重,单桅杆不能满足吊装要求的情况,如图3所示的徐州张集矿混合井井架,井架高59m ,重729.7t 。③双桅杆滑移法。这种方法在斜架两侧起立两座桅杆,地面安装组装好斜架和起立铰链及提升器具,利用提升器具通过安装好的桅杆将斜架边滑移边提升到设计位置。滑移前在斜架上增设滑道。这种方法一般用于井架重量较轻的情况

。

图2　

钢框结构井架

图3　A 型钢井架

④倒杆法。这种方法是在斜腿位置中间起立单

(双)座桅杆,地面安装好斜架和起立铰链及提升器具,利用提升器具安装好的桅杆慢慢拉起到一

定角度(一般大于45°

),同时桅杆与斜架同时翻转将斜架翻转提升到设计位置。这种方法一般适用于井架高度较高,重量较重,施工用桅杆的高度不够的情况。⑤吊车抬头稳车牵引扳倒法。这种方法与双桅杆抬吊稳车牵引扳倒法施工原理相同。但由于这种方法用吊车代替了桅杆,更具有方便快捷工期短的优点。尤其对于重量与高度均不太大的井架,这种方法比较优越。

(2)立架(罐道架)、副斜架(2#斜架)吊装。(a )利用斜架(主斜架)做桅杆,滑移法起吊立

架(罐道架)、

副斜架(仅用于a 、b 类型井架)。(b )利用斜架(主斜架、1#斜架)做桅杆,铰链

翻转法起吊立架(罐道架)、铰链大翻法起吊副斜架(2#斜架)。

(c )利用斜架(主斜架、1#斜架)做桅杆,分段吊装法起吊立架(罐道架)。

(d )利用吊车分段吊装法起吊立架(罐道架)。(e )利用主斜架(1#斜架)做桅杆,在副斜架(2#斜架)前单立金属桅杆将副斜架(2#斜架)抬头到一定角度,提升器具通过主斜架(1#斜架)将副斜架(2#斜架)扳倒法在翻转拉至设计位置。

(f )利用主斜架(1#斜架)做桅杆,用吊车将

副斜架(2#斜架)抬头到一定角度,提升器具通过主斜架(1#斜架)将副斜架(2#斜架)扳倒法大翻转拉至设计位置。

最后两种起吊方法在副斜架(2#斜架)重量过大,主斜架(1#斜架)做桅杆无法一次起吊时使用。

4　结　语

钢结构井架吊装需根据不同井架、不同地点

(范围)选择适当的方法,不能拘泥于一种方法。在选择设计方案、施工方案及施工过程中都要采取认真分析、科学计算、实事求事的态度,否则可能会使成本加大、甚至是严重的质量安全事故。

[作者简介]

钱乔国(1965-),男,汉族,江苏泰兴人,毕业于南京大学,现为中煤五公司五处。

[收稿日期:2004-06-07]

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