防風抗滑夾軌器在地鐵施工門式起重機中的應用技術研究

華新安

（中鐵二十局集團第四工程有限公司，山東 青島 266000）

0 引言

地鐵施工門式起重機是專用于地下施工時的翻轉倒土及吊運物品[1]。由門架、小車（裝有起升機構、小車運行機構及液壓翻轉機構）、大車運行機構、司機室及電氣設備等組成。在施工中，精度要求較高，對地鐵施工門式起重機同樣有較高的要求。受具體施工環境影響，如何結合實際情況對其穩定性進行控制也成為極為重要的工作內容之一[2]。其包括：（1）要具備較高的強度和耐久性，承受起重機的重量和運作壓力[3]。（2）由于地下施工空間相對狹小，起重機的體量心盡可能小才方便操作。此外，起重機的運行速度和靈活性也要得到保障，以滿足地下施工的高效要求。防風抗滑夾軌器是一種重要的安全裝置[4]，用于防止起重機在大風或地震等惡劣天氣條件下發生滑動或傾覆。通過與軌道緊密夾持來提供摩擦力，防止起重機在風力或其他外力作用下發生移動[5]。總的來說，地鐵施工門式起重機在應用過程中主要起到吊運物品和翻轉倒土的作用[6]。而防風抗滑夾軌器則是一種重要的安全裝置，有效地防止起重機在惡劣天氣條件下的滑動或傾覆[7]。

提出防風抗滑夾軌器在地鐵施工門式起重機中的應用技術，通過性能測試的方式，分析驗證應用效果。

1 地鐵施工門式起重機優化設計

1.1 防風抗滑夾軌器選型

為確保防風抗滑夾軌器能夠有效地應用到地鐵施工門式起重機的實際施工過程中，結合實際需求對其進行合理地選型是極為必要的。為此，在選型階段，將性能指標作為具體的標準。具體參數見表1。

表1 防風抗滑夾軌器選型標準

結合表1 并根據地鐵施工門式起重機具體情況，首先對防風抗滑夾軌器的合理選型。其次就是對防風抗滑夾軌器配置選擇，其中，主要由軌道夾持部分、摩擦力產生部分和固定部分組成。軌道夾持部分由高強度耐磨鋼制成，形狀設計為“U”形，可以緊密地夾住軌道。摩擦力產生部分采用高摩擦系數的摩擦材料，可以提供足夠的摩擦力以抵抗外力。固定部分通常采用螺栓和螺母，將夾軌器固定在起重機上。

1.2 地鐵門式起重機中抗風防滑夾軌器優化改造

本次針對選擇的抗風抗滑夾軌器的液壓系統進行改進。原先液壓系統中采用單向節流閥，通過內部的單向閥和節流閥來控制液體的流向。然而，單向節流閥在流量負載變化時存在不穩定性，容易導致夾軌器出現故障。因此，本次將液壓系統中的單向節流閥更換為調速閥，改造如圖1 所示。

圖1 抗風防滑夾軌器改進原理圖

圖1 顯示，調速閥由定差減壓閥和節流閥組成，可根據負載壓力變化自動調整壓力，維持節流閥前后壓差恒定。當負載壓力變化時，調速閥自動調節減壓口大小，保持壓差不變。改用調速閥可使液壓缸回油流量恒定，解決夾軌器液壓系統高壓力問題。

1.3 地鐵門式起重機中抗風防滑夾軌器安裝優化設計

完成抗風防滑夾軌器安裝優化后，為提升應用效果對其設計進行優化。門式起重機防風抗滑裝置包括錨定、夾軌和防爬器。錨定裝置固定于臺面；防爬器利用重力壓在軌頂，通過摩擦力止動；夾軌器則夾住軌道頭部，利用夾緊和防滑力阻止設備移動。安裝時，結合夾軌器和防爬器于門式起重機走行結構軌道處，確保兩者正常工作，提供多重保障。安裝要保證夾軌器與軌道平行且貼合，使用水平儀等工具檢查軌道的平行度和水平度，安裝后調整夾軌器位置和角度，確保其緊密貼合軌道并靈活適應軌道形狀、尺寸變化，其安裝結構如圖2 所示。

圖2 地鐵門式起重機中抗風防滑夾軌器安裝示意圖

安裝門式起重機后，采用雙重保險：電力液壓防爬器和手動夾軌器，可抵御風力和防滑。操作前，人工松開夾軌器，通電后防爬器鐵楔抬起，小桁車可自由行駛。斷電后，防爬器自動降下，阻止車輪轉動；作業后，人工操作夾軌器夾緊軌道。防爬器和夾軌器共同預防振動或風載引起的偏移。防爬器不穩定時，夾軌器提供保護，確保極端環境下門機小桁車安全可靠運行。

2 測試與分析

2.1 測試環境

對防風抗滑夾軌器在地鐵施工門式起重機中的應用技術效果進行分析，開展對比測試，測試起重機為雙梁出渣門式起重機，這臺起重機是盾構法隧道施工中的重要設備，負責渣土、管片等吊裝工。對測試起重機的具體參數分析，其型號為MG50t/25t-27m-12m（地下43 m），其跨度為27 m，起重量為50 t，起升高度為地下43 m。使用這臺起重機能夠提高地鐵施工效率，降低設備使用成本，為地鐵建設的順利進行提供有力保障。為保障其在極端天氣下的應用效果，采用新的防風抗滑夾軌器在地鐵施工門式起重機中的應用技術進行優化，并測試設計技術應用前后的施工效果，應用實物圖如圖3 所示。

圖3 夾軌器應用實物圖

2.2 測試結果與分析

分別測試在無風條件下，以及風速為5.0 m/s、10.0 m/s、15.0 m/s、20.0 m/s 條件下的摩擦力，得到的測試結果見表2。

表2 不同風力條件下的摩擦力測試結果對比

分析表2 表明，隨著風力增強，摩擦力整體下降。在應用本設計的防風抗滑夾軌器前，風速20.0 m/s 時摩擦力為130.0 N。應用后，相同條件下摩擦力增至152.0 N，下降值由50.0 N 減至28.0 N，表明該夾軌器技術可有效提升地鐵施工門式起重機的防風抗滑能力。

上述的測試結果與以及對相關數據的分析得出結論，提出的防風抗滑夾軌器在地鐵施工門式起重機中的應用技術可有效提高起重機在大風條件下的摩擦力。

3 結語

對防風抗滑夾軌器在地鐵施工門式起重機的應用技術研究，充分利用防風抗滑夾軌器的特性，切實提高地鐵施工門式起重機在風速環境下的穩定性。借助本研究與設計，希望為實際的地鐵施工門式起重機應用提供有價值的參考，助力其在相關施工項目中發揮更大的作用價值。