摘 要:隨著科技的發展,火力發電廠大容量鍋爐的高度及施工速度均在提升,將塔式起重機布置于外框筒結構外,根據鍋爐鋼架及設備、管道的施工進度,采用臨時附著和固定附著相結合的方法,以保證塔吊的垂直運輸能力及安全穩定。本文以我單位近期施工的D1100-63塔式起重機為例,簡要說明塔式起重機附著的施工要點及方法。
關鍵詞:D1100-63塔式起重機;附著;頂升;加固;回轉
一、概況
我單位近期在某電廠鍋爐施工中,租賃使用的一臺D1100-63塔式起重機(最大起升高度110米,最大起重量63噸),按照施工技術方案要求,布置于鍋爐左側,緊靠鋼架立柱的中間位置。前期因鍋爐鋼架到貨遲緩,加之西北地區風大等緣故,要求D1100-63塔式起重機的頂升高度為85米,回轉臂桿長度為60米,最大起重量為63噸。隨著鍋爐鋼架的到貨,要求該起重機頂升至110米,回轉臂桿長度為70米,以滿足覆蓋整個鍋爐施工的需求。但該項目鍋爐的安裝高度為72米(鋼架頂面),起重機附著不能按照建設單位要求加裝。后經整體核對、設計,該起重機的臨時及固定附著相結合的方法滿足施工要求,并能保證其安全可靠的運行。
二、安裝方法
(一)D1100-63塔式起重機頂升安裝
塔式起重機頂升前,全面檢查塔機鋼結構無變形、鋼絲繩無磨損、電器部分完整、安全防護設施齊全、各限位器靈敏可靠等工作,并做好人員的交底工作。
按照說明書要求將塔式起重機旋轉部分進行配平后進行頂升作業,此過程不再贅述。當塔機的工作高度超過其獨立高度時必須對塔身進行附著。
(二)D1100-63塔式起重機正式附著安裝
塔式起重機正式附著在起重機安裝時,隨著標準節的就位均已進行了連接,只有與鍋爐鋼架之間的固定需采用臨時附著。
(三)D1100-63塔式起重機臨時附著安裝
1、附著點的布置:D1100-63塔式起重機臨時附著點布置于鍋爐鋼架的68米層。
2、預埋件的安裝:對于鋼架結構,只能采用抱箍式安裝預埋板在鍋爐的鋼梁上。固定在鍋爐鋼架上的附著預埋板板用高強度螺栓鎖緊在鋼梁上,再將預埋鋼板焊接為一體。
3、附墻框與拉桿的選用:采用22#槽鋼2根焊接成220×220箱體。框梁由螺栓、螺母、墊圈緊固成附著框架,附著框架靠建筑兩角點耳座與建筑物預埋耳板分別將扛桿銷軸鉸接。
4、附墻框與拉桿的安裝:將附著L型框先吊一只到附著點位置,用鐵絲箍定牢靠;再將另一只附著L型框先吊到附著點位置拼套于標淮節橫梁處,將兩塊L型框拼接。調好附著框水平度后,上好螺栓,使其緊箍在標準節橫梁處;依次將拉桿吊到附著點位置,用銷軸將其與附著框耳座及預埋耳板鉸接;將環梁提升到附著點位置包在塔身外,然后用螺栓連接成附著框架,調整附著框對角上的螺桿連接成附著框架,調整附著框對角上的螺桿將附著框貼緊在塔身上,并在三面打入,再吊裝撐桿將附著框與墻面處鉸接點連接在一起。
5、安裝質量檢查:用經緯儀檢查塔機軸心的垂直度在全高上不超過規范值。
三、D1100-63塔式起重機附著計算
(一)廠家提供的數據
(二)塔機附著計算
經過計算拉桿受力
F1=315KN F2=515KN F3=446KN F4=554KN
X1=593KN Y1=379KN X2=546KN Y2 =515KN
拉桿長度見圖1
4#桿對應的拉桿長度最長,L=8049mm
4#桿最大力為 F4=554KN
(三)附著撐桿驗算
計算條件:Fmax=554KN 長度Lmax=8049mm
撐桿材料采用Q235B,22槽鋼,兩個槽口相對焊接,采用220*dmm截面積。
材料安全系數:
[λ]=120 為B類截面
撐桿力學模型,如下圖2。
穩定性驗算:選最長桿計算
單肢截面積A=3624.6mm2,格構柱截面積A1=2A=7249.2mm2
在X軸方向,單肢繞自身慣性矩Ix=25700000mm4
格構柱截面慣性矩I=2Ix=5.14×107mm4
格構柱截面回轉半徑ix=(I/A1)1/2=84mm
在Y軸方向,單肢繞自身慣性矩Iy =1760000mm4
槽鋼的重心距Z0=20.3mm
格構柱截面慣性矩I=2[Iy+ A(d-Z0*2)2/4]=2[1760000+3624.6*(d-40.6)2/4]
格構柱在X和Y方向穩定性要相同,即ix=iy=84
格構柱截面回轉半徑 iy=(I/A1)1/2=84mm
計算得 d= 203mm ,取220mm; 即采用220x220mm截面積,截面圖如圖3所示。
格構柱(最長桿)長細比:λ=L/i=8049/84 =96
λ=96<[λ]=120 滿足穩定性要求!
強度驗算:a 選擇內力最大桿4桿,長度8049mm
該桿長細比λ=L/i=8049/84=96
撐桿截面屬于B類截面,查表得ψ=0.581
由撐桿重量引起的最大彎矩為:q=57kg/m
Mmax=ql2/8=4.6×105N.mm W=2I/d =5.7×105mm3
σ=Fmax/A1ψ+Mmax/w=132MPa
σ<[σ]=235/1.34=175MPa強度滿足要求。
b 選擇最長桿4,內力554kN
該桿長細比 λ=L/i=8049/84=96
撐桿截面屬于B類截面,查表得ψ=0.581
由撐桿重量引起的最大彎矩為:q=57kg/m
Mmax=ql2/8=4.6×105N.mm W=2I/d =5.7×106mm3
σ=Fmax/A1ψ+Mmax/w=132MPa
σ<[σ]=235/1.34=175MPa 強度滿足要求。
通過上面計算可知,采用22槽鋼做的格構柱拉桿滿足強度和穩定性要求。
四、結論
通過整個工程項目的使用,我單位安裝的D1100-63塔式起重機附著滿足該項目的施工要求,直至該起重機拆除,檢查其附著的情況均未能發現有變形等缺陷,方案滿足使用要求。
作者簡介:馬金斌(1972-),男,寧夏電力建設工程公司汽機專責工程師,從事火力發電廠的安裝工作。endprint