門式起重機(jī)堆場中移動(dòng)式貨棚設(shè)計(jì)

阮傳植

武漢鋼鐵集團(tuán)物流有限公司

1 引言

某外貿(mào)碼頭主要承擔(dān)成品鋼材的堆存與裝船作業(yè)，近年來該碼頭硅鋼等產(chǎn)品運(yùn)量逐年增加，此類鋼材產(chǎn)品堆存時(shí)，降雨、降雪會(huì)導(dǎo)致鋼材銹蝕，對(duì)存儲(chǔ)提出了較高的要求，而目前港區(qū)存儲(chǔ)硅鋼等精品鋼材的庫存容量已經(jīng)嚴(yán)重不足。為解決港區(qū)硅鋼等產(chǎn)品儲(chǔ)存問題，擬對(duì)現(xiàn)有門式起重機(jī)(以下簡稱龍門吊)露天堆場進(jìn)行改造，增設(shè)移動(dòng)式貨棚，增加倉儲(chǔ)容量。在工藝設(shè)計(jì)中，保留原堆場龍門吊裝卸功能，同時(shí)滿足硅鋼等產(chǎn)品堆存的防護(hù)需求。

2 貨棚工藝方案比選

對(duì)現(xiàn)有龍門吊露天堆場增加貨棚的設(shè)計(jì)方案通過3個(gè)方案進(jìn)行比選：方案一，采用大跨度貨棚結(jié)構(gòu)，對(duì)龍門吊及堆場進(jìn)行全圍護(hù)；方案二，在龍門吊跨內(nèi)堆場區(qū)域設(shè)計(jì)單排移動(dòng)式貨棚；方案三，采取在龍門吊跨內(nèi)堆場設(shè)置雙排移動(dòng)式貨棚。3個(gè)方案優(yōu)缺點(diǎn)分析見表1。

表1 貨棚圍護(hù)方案比選表

綜合考慮到建設(shè)程序、工程投資規(guī)模、工藝流程、生產(chǎn)營運(yùn)組織等多重因素，貨棚工藝布置選擇方案三。

3 移動(dòng)貨棚工藝布置

該碼頭后方4#、5#、6#貨場為鋼材堆場，用于堆存卷材、線材等可露天存放的鋼材產(chǎn)品，每個(gè)堆場布置1臺(tái)龍門吊作業(yè)。隨著硅鋼等精品鋼材的庫存容量需求增加，擬對(duì)現(xiàn)有4#貨場進(jìn)行改造，增設(shè)移動(dòng)式貨棚。

4#貨場原配備40 t-35 m龍門吊，設(shè)備軌距35 m，工藝布置考慮移動(dòng)貨棚與龍門吊支腿間安全距離和跨內(nèi)預(yù)留汽車通行車道寬度，在龍門吊大車行走機(jī)構(gòu)軌道之間布置2排移動(dòng)貨棚，長度方向平行于龍門吊軌道布置，根據(jù)作業(yè)需求，每排移動(dòng)貨棚包含10個(gè)移動(dòng)貨棚組。單個(gè)移動(dòng)貨棚組分別由1個(gè)高跨貨棚單元與1個(gè)低跨貨棚單元組成，低跨貨棚單元收縮進(jìn)高跨貨棚單元時(shí)可留出8 m左右裝卸作業(yè)空間。2排貨棚間設(shè)置1條行車通道，保證運(yùn)輸車輛正常通行，通道凈寬4.5 m，移動(dòng)貨棚沿行車通道中心對(duì)稱布置，移動(dòng)貨棚工藝平面布置見圖1。

圖1 移動(dòng)式貨棚工藝平面布置

在龍門起重機(jī)軌道間增建4條軌道梁，并配套軌道、軌擋等設(shè)施，軌道型號(hào)P24。每排移動(dòng)貨棚下方為2條軌道，用于高、低跨移動(dòng)貨棚車輪行走，貨棚車輪軌距均為13.65 m。龍門起重機(jī)作業(yè)時(shí)，低跨貨棚單元可收縮進(jìn)高跨貨棚單元內(nèi)，留出裝卸作業(yè)空間；未作業(yè)區(qū)域，低跨貨棚單元與高跨貨棚單元為展開狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)露天堆場的覆蓋。高跨貨棚單元設(shè)計(jì)長度8.2 m，低跨貨棚單元設(shè)計(jì)長度8.2 m，并沿展開方向外挑0.8 m，貨棚頂部設(shè)置有效的排水系統(tǒng)。在全覆蓋狀態(tài)時(shí)，移動(dòng)貨棚組間實(shí)現(xiàn)無縫銜接，確保貨棚圍護(hù)的有效性(見圖2)。

圖2 移動(dòng)貨棚全斷面示意圖

改造后4#貨場移動(dòng)貨棚技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表2。

表2 移動(dòng)貨棚主要技術(shù)指標(biāo)表

4 關(guān)鍵技術(shù)方案

移動(dòng)貨棚組采用單層門式剛架結(jié)構(gòu)，頂面及兩側(cè)面采用單層彩板圍護(hù)。高跨與低跨貨棚單元行走車輪機(jī)構(gòu)采用共軌設(shè)計(jì)，既可以節(jié)省工程的軌道基礎(chǔ)投資，同時(shí)能夠減少貨棚軌道基礎(chǔ)占地面積，增加貨棚實(shí)際使用面積，高、低跨移動(dòng)貨棚單元及行走車輪工藝斷面見圖3。移動(dòng)貨棚組關(guān)鍵工藝設(shè)計(jì)點(diǎn)在于高、低跨移動(dòng)貨棚單元共軌設(shè)計(jì)和移動(dòng)貨棚安全輔助設(shè)施設(shè)計(jì)。

圖3 高、低跨移動(dòng)貨棚單元及行走車輪機(jī)構(gòu)

4.1 A/B型車輪組件設(shè)計(jì)

在每組移動(dòng)貨棚中，高跨移動(dòng)貨棚單元與低跨移動(dòng)貨棚單元分別設(shè)計(jì)A型和B型車輪組件，并將低跨貨棚單元左側(cè)的B型行走車輪組件嵌套在高跨貨棚單元的2個(gè)A型行走車輪組之間。位于內(nèi)側(cè)的低跨貨棚側(cè)面框架柱中心線與下方行走車輪中心線一致，高跨貨棚側(cè)面框架柱設(shè)計(jì)與下方行走車輪形成偏置，從而確保低跨貨棚單元在展開和收縮時(shí)，主體鋼框架結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生干涉(見圖4)。

圖4 高、低跨移動(dòng)貨棚單元及車輪組件示意圖

移動(dòng)貨棚單元采用人力推動(dòng)的車輪組件落在鋼軌上滾動(dòng)行走，每個(gè)移動(dòng)貨棚單元四角的柱腳下方均設(shè)置一套車輪組件。為降低貨棚單元的行走阻力，需定期維護(hù)除銹并加注潤滑油脂，以減少摩擦阻力，延長車輪組件的使用壽命。

4.2 防撞及鎖定裝置設(shè)計(jì)

高低跨移動(dòng)貨棚單元車輪行走采用共軌設(shè)計(jì)，在移動(dòng)貨棚單元展開和收縮過程中，會(huì)發(fā)生A、B型車輪組件相互碰撞的情況，對(duì)結(jié)構(gòu)的安全造成影響。為避免沖擊力帶來的剛性破壞，在高低跨貨棚單元柱腳分別設(shè)置防撞擋塊裝置，該裝置由擋塊、墊板及橡膠墊片組成(見圖5)。高低跨貨棚的擋塊需要保證可靠配合，同時(shí)需要保證橡膠墊片未因老化而失去緩沖作用。

圖5 防碰撞擋塊裝置示意圖

在龍門吊進(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí)，為避免造成生產(chǎn)安全事故，移動(dòng)貨棚不得在軌道上滑動(dòng)，移動(dòng)貨棚單元之間、移動(dòng)貨棚與車檔之間必須可靠栓接鎖定[1]。在低跨柱腳與高跨柱腳間設(shè)置互鎖裝置，該裝置由設(shè)置在低跨柱腳的卡板、可轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸以及高跨柱腳的銷孔組成。在高、低跨貨棚單元展開或收縮至防撞擋塊位置時(shí)，銷軸可通過180°轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)低跨柱腳與其左側(cè)或右側(cè)高跨柱腳間的安全鎖止。車輪組件與車檔間的鎖定裝置設(shè)置在移動(dòng)貨棚兩端的柱腳上，鎖定孔分別設(shè)置在柱腳與車檔卡板上，通過鎖定銷進(jìn)行可靠鎖定。安全鎖定裝置見圖6。

圖6 鎖定裝置示意圖

同時(shí)，每個(gè)移動(dòng)貨棚單元柱腳外側(cè)及軌道基礎(chǔ)上設(shè)置拉環(huán)，在極端大風(fēng)等惡劣天氣時(shí)，移動(dòng)貨棚兩側(cè)均與基礎(chǔ)上的拉環(huán)可靠系固，確保貨棚安全。

5 結(jié)語

針對(duì)現(xiàn)有龍門吊堆場增加貨棚的工藝設(shè)計(jì)，提出一種新型的可移動(dòng)式貨棚技術(shù)方案，在不影響原有龍門吊的裝卸作業(yè)的前提下，滿足硅鋼等產(chǎn)品存儲(chǔ)需求。采用該技術(shù)方案實(shí)施改造的堆場較好實(shí)現(xiàn)了對(duì)硅鋼等產(chǎn)品的防雨儲(chǔ)存，在生產(chǎn)中運(yùn)行平穩(wěn)可靠。該工藝設(shè)計(jì)方法，能夠節(jié)省工程投資，可實(shí)施性較好，可為其他露天龍門吊堆場增加貨棚等類似工程提供借鑒。