井塔起重机构筑物吊装方案的研究与应用

刘 鹏

（山西宏厦第一建设有限责任公司， 山西 阳泉 045008）

引言

煤矿井塔式立井提升系统是比较常见的提升系统布置方式。由于提升系统对卸载、过卷、防撞距离的要求，井塔高度都较高，而提升机又布置在井塔最高层，吊装提升机就需要在提升机大厅层顶部安装起重机。传统方法使用大吨位吊车吊装，大型吊车进出场周期长、费用贵，需要配合的人员、车辆多，而且现场道路、场地必须具备大型吊车进出和停放条件。本文针对现场场地不具备大吨位吊车进出停放条件，设想利用井塔柱顶延高后搭建起吊梁，在地面布置16 t 稳车，采用动滑轮系统将起重机构件分件从井塔提升口吊至提升机大厅层，与提升机大厅层布置的10 t 稳车配合，将各构件吊放在起重机跑道上再进行组装。

1 吊装方案简介

平舒煤业主立井井塔大厅层标高57.1 m，起重机跑道轨面标高69.1 m，塔顶标高77.8 m。75/10 t超卷扬桥式双梁起重机主要由两根大梁和一个小车三大件组成。两根大梁通过中间短梁连接为一体。大梁长18.9 m，宽3 m，高2 m，单根重量30 t。小车外形尺寸4 600 mm（长）×3 500 mm（宽）×2 600 mm（高），质量28 t。

井塔墙柱延伸到+76.3 m 屋顶牛腿处，距离塔顶+77.8 m 还有1.5 m。在提升机大厅内南半边搭设满堂红脚手架至塔顶，利用土建塔吊吊装，在屋顶牛腿上竖立40b 工字钢延长墙柱到塔顶，并用厚度为20 mm 的钢板将牛腿以上宽1m 的墙体包裹，然后在塔顶西南角提升口和东南角利用塔吊搭设两组起吊梁。在地面布置一台16 t 稳车用于提升口设备吊搬，利用布置好的16 t 稳车将一台10 t 稳车吊搬至提升机大厅布置。由于井塔一层进提升口预留门洞高度不足，故在预留门洞外地面开挖11 000 mm（长）×4 000 mm（宽）×3 500 mm（高）的土坑，利用地面16 t稳车和50 t 吊车配合将起重机大梁吊搬进井塔。当地面16 t 稳车吊搬的起重机大梁下端到达提升机大厅层时，提升机大厅10 t 稳车将配合起重机大梁抬吊到轨道上，利用大梁自带的驱动装置将大梁移开提升口位置。然后用同样的方法吊搬另一根大梁，将两根大梁用中间短梁连接成一体，再将双梁挪开提升口位置。最后用地面16t 稳车起吊小车，当小车底面高出大梁上的小车轨道后，将大梁挪移到吊起的小车下方，然后下放小车落入轨道。塔顶起吊梁布置如图1 所示。

图1 塔顶起吊梁布置图

2 吊装准备

2.1 井塔顶部起吊梁布置

1）土建在塔顶南侧+76.30 m 的四个柱顶牛腿上预埋四块600 mm×400 mm×14 mm 的钢板，柱顶上方的墙体顶面上各预留12 根Ф16 mm的钢筋伸出墙顶200 mm。

2）制作四件柱顶墙体加固钢板，钢板顶面割孔穿过墙顶预留钢筋焊接卡住柱顶墙体，钢板下部割孔并在墙体凿出Ф50 mm 的孔穿M30 mm×530 mm双头螺栓夹紧墙体，如图2 所示。

3）割制16 根长1 500 mm 的40b 工字钢，四根一组并立，在其中一端焊600 mm×400 mm×10 mm的钢板。用塔吊吊立在井塔南侧四个柱顶牛腿上，与牛腿上的预埋钢板焊接固定，工字钢顶面钢板与墙体顶面钢板应处于同一平面，将两块钢板接触缝焊接牢固。

4）制作三根长9 782 mm 的56b 工字钢，标出起吊梁上悬挂滑车的位置。用塔吊分三次将四根工字钢吊放到井塔西南角和东南角墙柱顶端布置好的钢板上，在西南角并排放两根并在上方加钢板连为一体，在东南角放一根。将工字钢与墙体加固钢板焊接固定。在起吊梁悬吊滑车位置的上翼面，放一根长2 m 的22 号槽钢，槽钢内放一根长2 m 的Ф133 mm×12 mm 厚皮无缝钢管，采用断续焊接加强起吊梁的抗弯强度。

图2 柱顶墙体加固钢板安装图

2.2 地面16 t 稳车及滑车布置

1）地面16 t 稳车布置在井塔南侧，采用混凝土基础预埋地角螺栓固定。

2）在起重机大梁上距离端头3 240 mm 的位置，用长40 m 的6×37-Ф26-1700 钢丝绳扣缠4 圈，将32 t 卡环绑在大梁上，卡环位于大梁上的轨道处。将32 t 双轮滑车吊环挂在其中一端卡环上卡住，作为动滑轮使用。

3）在起吊梁上32 t主滑车标示位置，用长8 m的6×37-Ф26-170 钢丝绳扣穿过32 t单轮滑车吊环缠绕两根钢梁4 圈后用32 t卡环卡住绳环，将32 t单轮滑车绑在起吊梁上。

4）在起吊梁上20 t主滑车标示位置，用长6 m的6×37-Ф26-170 钢丝绳扣穿过20 t单轮滑车吊环缠绕两根钢梁3 圈后用20 t卡环卡住绳环，将20 t单轮滑车绑在起吊梁上。

5）井塔南墙底层窗口处20 t单轮导向滑车，用长20 m 的6×37-Ф26-170 钢丝绳扣穿过20 t单轮导向滑车吊环缠绕井塔底框梁3 圈后用20 t卡环卡住绳环，将导向滑车绑在井塔底框梁上。

6）将地面16 t稳车缠上18×7-Ф31-185（特）钢丝绳，并将钢丝绳头通过井塔底层窗口处导向滑车引入井塔，再用塔吊将绳头引到塔顶起吊梁导向滑车。起吊滑轮组2×2 共四根绳，钢丝绳走向见图3，最后将钢丝绳头用32 t卡环卡在起吊梁32 t单轮滑车上。

图3 井塔西南角提升口处起吊梁滑轮组

2.3 提升机大厅10 吨稳车及滑车布置

1）先用布置好的16 t 稳车将10 t 稳车从提升口提升至+57.100 m 提升机大厅层。用布置在大厅层的11.4 kW 调度绞车和滚杠将10 t 稳车拉移到布置位置。提升机大厅10 t 稳车布置在大厅内靠北墙位置，固定采用6×37-Ф26-170（特）钢丝绳将稳车绑在L9-11（500×1000）和L9-17 梁上（300×600），用绳卡卡牢。

2）将20 t单轮滑车挂在大梁另一端卡环上卡住，作为10 t 稳车动滑轮使用。

3）在起吊梁上16 t主滑车标示位置，用长6 m的6×37-Ф26-170 钢丝绳扣穿过16 t单轮滑车吊环缠绕两根钢梁3 圈后用16 t卡环卡住绳环，将滑车绑在起吊梁上。

4）在起吊梁上导向滑车标示位置，用长6 m 的6×37-Ф26-170 钢丝绳扣穿过16 t单轮导向滑车吊环缠绕两根钢梁3 圈后用16 t卡环卡住绳环，将导向滑车绑在起吊梁上。

5）井塔南墙提升机大厅层16 t单轮导向滑车，用长10 m 的6×37-Ф26-170 钢丝绳扣穿过16 t单轮导向滑车吊环缠绕L9-15（500×1000）梁3 圈后用16 t卡环卡住绳环，将导向滑车绑在提升机大厅层梁上。

6）将提升机大厅10 t稳车缠上18×7-Ф26-170（特）钢丝绳，并将钢丝绳头穿过大厅层梁上导向滑车，再用塔吊将绳头引到塔顶起吊梁导向滑车。起吊滑轮组2×1 共三根绳，钢丝绳走向见下页图4，最后将钢丝绳头用20 t卡环卡在在起重机大梁上20 t单轮动滑车上。

2.4 土坑布置

在井塔西南角提升口处+0.000 m 土建预留安装洞墙面以外，避开井塔基础砼及砼搅拌站，用挖掘机开挖11 000 mm×4 000 mm×3 500 mm 的土坑。

图4 井塔东南角起吊梁滑轮组

3 吊装方法

3.1 大梁安装

地面16 t 稳车在50 t 吊车配合下将大梁抬吊进井塔内。稳车绳上提，起重梁末端落入井塔外土坑内，吊车配合稳车将其整体送进井塔内竖起。起重梁竖起离开地面后，将吊车绳解开，推动将其旋转180°稳定后，将提升机大厅10 t 稳车绳端20 t 单轮滑车拴在竖起的大梁末端绳扣上。

地面16 t 稳车竖直起吊，提升机大厅10 t 稳车收绳但不用力。当桥式起重梁末端到+57.100 m 后，提升机大厅10 t 稳车用力，两台稳车配合抬吊起重梁。当起重梁末端最低点高出+69.100 m 的起重机轨道后，两台稳车配合将起重梁放在轨道上。

将起重梁让开提升口位置，然后使用同样的方法起吊另一根起重梁并将其挪开提升口位置。调整好两根起重梁的距离，安装中间连接短梁，将两根起重梁连为一体。

3.2 小车安装

利用井塔南侧地面16 t 稳车在50 t 吊车配合下将小车吊进井塔内。稳车竖直起吊，当小车轮离开起重梁上小车轨道后，将桥式起重梁整体移到提升口位置，然后下放小车，使小车落到起重梁小车轨道上。

4 结语

该吊装方案与传统方法相比，可不受塔体高度及构件重量、长度的影响，用于构件的垂直提升，以及又长又重构件垂直提升到位后再变位到水平放置。在吊装过程中，无需人员过多劳动强度，只需摘挂滑车钩头，即可实现自动到位。可推广应用到与之条件相近的利用构筑物吊装作业中。