门式起重机整体搬迁技术方案与实施

马武卫

（济南铁路局 货运处，山东 济南 250001）

济南铁路局按照铁道部加快转变铁路发展方式的要求，利用既有铁路货场进行扩能改造，建设大型物流基地，打造现代物流平台。为配合物流基地建设，需要搬迁货场内既有固定式装卸设备，但由于大型起重设备搬迁的费用高、工序复杂，工期较长，对铁路运输生产和地方生产企业的影响较大。因此，需要改进搬迁方法，最大程度地减少施工对铁路运输与地方生产企业的影响。以济南铁路局在泰山站货场扩能改造为例，针对门式起重机搬迁技术方案(以下简称搬迁方案)的比选，采用整体搬迁平移方案，实现经济效益和社会效益最大化。

1 确定搬迁方案

1.1 泰山站货场现状

泰山站货场共有 3 条货物线，主要办理包装成件货物、散堆装货物和笨重大件货物的发到作业及装卸业务。其中，货 3 股配有 U 型 36 / 16 t 门式起重机(以下简称门吊) 1 台，以装卸钢材、集装箱等货物为主，年装卸作业量 超过 100 万 t。

按照济南铁路局泰山物流基地工程建设要求，需要把货场内既有货 3 股的 U 型 36/16 t 门吊搬迁至 64 m之外的货 2 股新建门吊走行线上，承担货 2 股发到货物的装卸作业。由于泰山站货场生产繁忙，周边没有可以满足货物分流的铁路货场和铁路专用线。因此，为减少门吊搬迁工期长对地方生产企业和铁路运输造成的影响，制订搬迁施工方案十分重要。

1.2 搬迁方案比选

泰山站货场现使用的 U 型 36/16 t 门吊，其跨度为 22.5 m、轴距 8.2 m、自重约138 t，需要搬迁距离64 m。根据现场实际情况，济南铁路局制订了 3 种搬迁施工方案。

（1）方案 1：拆装搬迁方案。该方案为常用的门吊搬迁方法，即先将门吊拆卸分解成零部件，再把各零部件装车搬运到位后重新组装。优点：施工组织程序成熟，施工作业人员有经验，作业难度小，安全风险小。缺点：①对门吊本身的整体技术状况有一定的影响；②施工中停产时间较长 (与施工工期相同)，预计施工工期 14 天，对铁路运输生产影响较大；③ 搬迁费用较大。

（2）方案 2：整体吊移方案。该方案采用 4 台汽车吊将门吊吊起，整体吊移。优点：对门吊整机技术状态影响较小。缺点：①对吊挂索点准确度要求高，需设计制作大型加索装置，制作难度较大；②对吊移施工时段的天气状况要求高，风力不大于 3 级，如突遇阵风，极易造成安全事故；③因需跨越货场内既有货 3 股、新货 3 股、货 2 股线路和新旧门吊基础，汽车吊移动位置受到场地限制，吊移速度缓慢；④在吊移过程中门吊的平衡稳定难以掌握，安全系数小，风险较大，如果吊移过程中 4 台吊车出现不同步，容易对门吊产生扭力矩，造成门吊钢结构的损伤；⑤需要租用 4 台大吨位汽车吊，费用较大。

（3）方案 3：整体平移方案。该方案是在新旧门吊走行线之间(横向)铺设钢轨滑道，对门吊进行整体平移。优点：①对门吊整机技术状态无影响；②需要采用滑道走行小车，制作简单；③施工中停产时间短，仅在门吊搬迁时停产，预计施工工期为 2 天，对铁路运输生产影响较小；④费用较少，工程用料事后可以再利用；⑤安全风险小。缺点：搬迁时对天气状况要求较高，风力不大于 3 级。

（4）方案选择。经过综合比较，按照安全第一、效率效益原则，方案 3 符合货场搬迁施工要求。

2 搬迁方案的实施及工艺要求

2.1 确定平移钢轨滑道

采用经纬仪测量，通过确定平移钢轨滑道 (以下简称滑道) 的精确位置，保证两条滑道平行。两条滑道的轨距为门吊走行轮轴距 8.2 m。按门吊总重均布测算，平移中每个滑道走行小车承重约为 35 t。

（1）方案。铺设平移滑道采用碎石道床作为滑道基础，道床宽度为 2.5 m，高度平均为 0.3 m。滑道枕木采用 I 类再用枕木，顶面标高与新建门吊走行轨轨面标高相同，枕木间距为 0.6 m。为减小滑道走行小车的车轮受力，每条滑道采用两根 P43再用钢轨并排使用，在每根枕木上采用道钉钉牢，钢轨接头使用夹板连接，如图 1 所示。

（2）技术要求。①碎石道床滑道下沉量不大于 5 mm；②两股滑道横向平行度误差不大于 3 mm；③滑道走行轨单股纵向水平误差不大于 3 mm，双股横向水平误差不大于 3 mm。

（3）安全施工要点。①确保滑道与新旧门吊走行轨垂直无误差；②道床地基在铺设碎石、枕木前必须用机械夯实，确保密实不沉陷；③碎石道床必须经过震动压实，把下沉量降至最小；④再用枕木经过精心挑选，厚度一致，不得使用弯曲劈裂和平整度不良的木枕；⑤滑道钢轨必须经过探伤仪探测，确认无病害；⑥滑道终端要超出门吊走行轨 1 m，以确保门吊搬迁过程中的安全距离。

2.2 检测门吊技术参数

为确保搬迁门吊技术状态良好，搬迁前，组织施工单位、使用管理单位和济南铁路局特种设备检测站到现场勘验设备技术状态，对门吊支腿的垂直度、主梁上拱度及其他各部位几何尺寸等主要技术参数进行检测，形成纪要备案。

2.3 放置滑道走行小车

在抬起门吊前需封锁货物线路，将门吊行驶至平移位置，使大车走行台车摇枕中心对准滑道，做好防溜措施，切断电源，拆除门吊滑触线装置。

（1）方案。放置滑道走行小车 (以下简称走行小车) 时，在门吊一侧 2 个大车走行台车底板，使用 8 台 30 t 螺旋顶镐 (每台顶镐承重7～9 t ) 将该侧走行装置顶起 100 mm，拆除原门吊走行轨，穿入滑道钢轨，连接、钉闭、加固、整平后，放入走行小车，将门吊平稳落下放在走行小车上，并对走行小车前后轮用木质牙木加固防止滑动；同样方法将门吊另一侧走行装置顶起放在走行小车上并进行加固，如图 2 所示。

（2）技术要求。①每台走行小车承受压力应大于80 kN；②走行小车承受压力必须经过专业检测部门检测合格，并附检测报告；③每台走行小车使用 4 个直径不小于150 mm 的圆钢做轮子，承重轴使用的轴承承受压力应大于 20 kN，如图 3 所示。

图 1 铺设平移钢轨滑道

图 3 走行小车车轮

（3）安全施工要点。①走行小车使用的轴承必须是达到承受压力的合格产品；②使用的 8 台顶镐必须是相同型号、相同吨位的螺旋顶镐，不得使用油压顶镐，顶起落下时，必须保证同步一致；③顶镐底部支撑面必须水平坚固；④小车与门吊接触面放入 5 mm 厚橡胶皮以防止牵引过程中滑动；⑤搬动穿入滑轨时，必须服从指挥，动作统一，防止碰伤手脚；⑥施工时选择风力小于 3 级的天气施工，风力大于 3 级不得施工；⑦放入走行小车时，保证小车轮缘与滑道钢轨间隙左右均为 15 mm，以避免搬迁过程中一侧轮缘靠近滑道钢轨增加阻力。

2.4 整体搬迁方法

门吊迁移时利用 2 台绞车进行牵引。经计算，搬迁滚动摩擦力F为 67.62 kN (车轮-钢轨滚动摩擦系数U= 0.05)，每台绞车承受拉力为33.81 kN (≈3 450 kg)，选用直径为12.5 mm 的 6×19型钢丝绳 (破断拉力为 78.5 kN≈8 010 kg ) 满足要求。

（1）方法。牵引钢丝绳与已设置在门吊大车走行铰接法兰处的滑轮连接，平行于滑道，如图 4 所示。2 台绞车同步牵引，走行速度保持均匀一致，直到门吊走行轮对准新建门吊走行轨停止，做好走行小车防溜措施，如图 5 所示。按照上述方法将门吊两侧分别使用螺旋顶镐顶起，抽出走行小车及滑道钢轨，然后平稳下降，使门吊走行轮落在新建门吊走行线上，做好门吊防溜措施，搬迁工作完成。

图 4 使用钢丝绳牵引门吊整体平移

图 5 门吊整体迁移至新建门吊走行线

（2）绞车牵引技术要求。①为防止牵引力对门吊整体结构受力传递前后不一致，对门吊走行梁端部 ( 同侧 ) 用 25# 槽钢进行刚性连接，槽钢中部下垂度用吊绳找平；②绞车地笼应根据承受拉力按工务手册标准制作；③ 2 台绞车上的钢丝绳应平行于滑道钢轨，钢丝绳承受拉力不小于 80 kN；④ 2 台绞车牵引走行速度保持均匀，走行速度应不大于 1 m/min；⑤牵引时，滑道钢轨上每隔 200 mm 刻画走行刻度，滑道两侧设专人观察走行速度，并随时向指挥员通报，确保同步牵引。

（3）安全施工要点。①门吊搬迁启动后，4 台走行小车应安排专人进行监控，遇到不正常情况应立即停止移动，找出原因，及时解除；②绞车钢丝绳应检测后使用，并安排备用钢丝绳；③施工时选择风力小于 3 级的天气施工，风力大于 3 级不得施工；④搬迁门吊距到位 2 m 时应减慢速度，距到位 0.3 m 时应停止牵引，精确调整平行度，缓慢到位；⑤牵引时，门吊四角设置风揽绳；⑥在门吊走行梁中部设防溜绳；⑦为防止门吊牵引速度过快，设专人在前进方向随时向滑道轨面上撒细沙；⑧整个牵引过程由一人统一指挥。

3 效果

门吊搬迁到位后，拆除滑道、清理现场，接通门吊滑触线。组织施工单位、使用管理单位和铁路局特种设备检测站对门吊主要技术参数进行复检合格并进行空重载试验后交付使用。泰山站货场门吊整体搬迁实现了安全、高效目标，取得了良好的经济效益和社会效益。

（1）安全性好。搬迁过程平稳，对门吊整体技术状态无影响。

（2）速度快，停时短。搬迁过程仅用 1 h 15 min，从搬迁到验收交付使用，门吊停产时间仅 2 天，与拆装方案施工相比，停产时间缩短了 12 天，最大程度地减少了施工对铁路运输生产和地方生产企业的影响。

（3）效益高。按该门吊近年来日均作业量 2 985 t计算，12 天作业量可达 35 820 t，收入超过 40 万元。

（4）成本低。施工所用砟石、钢轨、枕木、钢材、钢丝绳等材料均可再利用，与拆装方案施工相比，工程费用减少超过 10 万元。