摘 要:随着科技的发展,火力发电厂大容量锅炉的高度及施工速度均在提升,将塔式起重机布置于外框筒结构外,根据锅炉钢架及设备、管道的施工进度,采用临时附着和固定附着相结合的方法,以保证塔吊的垂直运输能力及安全稳定。本文以我單位近期施工的D1100-63塔式起重机为例,简要说明塔式起重机附着的施工要点及方法。
关键词:D1100-63塔式起重机;附着;顶升;加固;回转
一、概况
我单位近期在某电厂锅炉施工中,租赁使用的一台D1100-63塔式起重机(最大起升高度110米,最大起重量63吨),按照施工技术方案要求,布置于锅炉左侧,紧靠钢架立柱的中间位置。前期因锅炉钢架到货迟缓,加之西北地区风大等缘故,要求D1100-63塔式起重机的顶升高度为85米,回转臂杆长度为60米,最大起重量为63吨。随着锅炉钢架的到货,要求该起重机顶升至110米,回转臂杆长度为70米,以满足覆盖整个锅炉施工的需求。但该项目锅炉的安装高度为72米(钢架顶面),起重机附着不能按照建设单位要求加装。后经整体核对、设计,该起重机的临时及固定附着相结合的方法满足施工要求,并能保证其安全可靠的运行。
二、安装方法
(一)D1100-63塔式起重机顶升安装
塔式起重机顶升前,全面检查塔机钢结构无变形、钢丝绳无磨损、电器部分完整、安全防护设施齐全、各限位器灵敏可靠等工作,并做好人员的交底工作。
按照说明书要求将塔式起重机旋转部分进行配平后进行顶升作业,此过程不再赘述。当塔机的工作高度超过其独立高度时必须对塔身进行附着。
(二)D1100-63塔式起重机正式附着安装
塔式起重机正式附着在起重机安装时,随着标准节的就位均已进行了连接,只有与锅炉钢架之间的固定需采用临时附着。
(三)D1100-63塔式起重机临时附着安装
1、附着点的布置:D1100-63塔式起重机临时附着点布置于锅炉钢架的68米层。
2、预埋件的安装:对于钢架结构,只能采用抱箍式安装预埋板在锅炉的钢梁上。固定在锅炉钢架上的附着预埋板板用高强度螺栓锁紧在钢梁上,再将预埋钢板焊接为一体。
3、附墙框与拉杆的选用:采用22#槽钢2根焊接成220×220箱体。框梁由螺栓、螺母、垫圈紧固成附着框架,附着框架靠建筑两角点耳座与建筑物预埋耳板分别将扛杆销轴铰接。
4、附墙框与拉杆的安装:将附着L型框先吊一只到附着点位置,用铁丝箍定牢靠;再将另一只附着L型框先吊到附着点位置拼套于标淮节横梁处,将两块L型框拼接。调好附着框水平度后,上好螺栓,使其紧箍在标准节横梁处;依次将拉杆吊到附着点位置,用销轴将其与附着框耳座及预埋耳板铰接;将环梁提升到附着点位置包在塔身外,然后用螺栓连接成附着框架,调整附着框对角上的螺杆连接成附着框架,调整附着框对角上的螺杆将附着框贴紧在塔身上,并在三面打入,再吊装撑杆将附着框与墙面处铰接点连接在一起。
5、安装质量检查:用经纬仪检查塔机轴心的垂直度在全高上不超过规范值。
三、D1100-63塔式起重机附着计算
(一)厂家提供的数据
(二)塔机附着计算
经过计算拉杆受力
F1=315KN F2=515KN F3=446KN F4=554KN
X1=593KN Y1=379KN X2=546KN Y2 =515KN
拉杆长度见图1
4#杆对应的拉杆长度最长,L=8049mm
4#杆最大力为 F4=554KN
(三)附着撑杆验算
计算条件:Fmax=554KN 长度Lmax=8049mm
撑杆材料采用Q235B,22槽钢,两个槽口相对焊接,采用220*dmm截面积。
材料安全系数:
[λ]=120 为B类截面
撑杆力学模型,如下图2。
稳定性验算:选最长杆计算
单肢截面积A=3624.6mm2,格构柱截面积A1=2A=7249.2mm2
在X轴方向,单肢绕自身惯性矩Ix=25700000mm4
格构柱截面惯性矩I=2Ix=5.14×107mm4
格构柱截面回转半径ix=(I/A1)1/2=84mm
在Y轴方向,单肢绕自身惯性矩Iy =1760000mm4
槽钢的重心距Z0=20.3mm
格构柱截面惯性矩I=2[Iy+ A(d-Z0*2)2/4]=2[1760000+3624.6*(d-40.6)2/4]
格构柱在X和Y方向稳定性要相同,即ix=iy=84
格构柱截面回转半径 iy=(I/A1)1/2=84mm
计算得 d= 203mm ,取220mm; 即采用220x220mm截面积,截面图如图3所示。
格构柱(最长杆)长细比:λ=L/i=8049/84 =96
λ=96<[λ]=120 满足稳定性要求!
强度验算:a 选择内力最大杆4杆,长度8049mm
该杆长细比λ=L/i=8049/84=96
撑杆截面属于B类截面,查表得ψ=0.581
由撑杆重量引起的最大弯矩为: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强度满足要求。
b 选择最长杆4,内力554kN
该杆长细比 λ=L/i=8049/84=96
撑杆截面属于B类截面,查表得ψ=0.581
由撑杆重量引起的最大弯矩为: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 强度满足要求。
通过上面计算可知,采用22槽钢做的格构柱拉杆满足强度和稳定性要求。
四、结论
通过整个工程项目的使用,我单位安装的D1100-63塔式起重机附着满足该项目的施工要求,直至该起重机拆除,检查其附着的情况均未能发现有变形等缺陷,方案满足使用要求。
作者简介:马金斌(1972-),男,宁夏电力建设工程公司汽机专责工程师,从事火力发电厂的安装工作。endprint