港口轮胎式龙门起重机设备整机拆卸方案

庄一君 钱 丹 胡立毅

上海振华重工集团(股份)有限公司

1 引言

轮胎式龙门起重机(以下简称轮胎吊)广泛应用于码头集装箱堆场，依靠电力驱动各机构电机工作，其电能来源包括柴油机、锂电池驱动以及混动3种[1]。

根据设备使用年限20年的生命周期，已有部分码头的轮胎吊过了使用年限，处于待处置状态。绿色发展的战略推动轮胎吊设备更新换代不断加快，新一代的锂电池轮胎吊、超级电容轮胎吊等已经成功在码头大范围的应用[2]。码头上大批柴油轮胎吊的处置成为各码头的难题，如何安全、快速、高效的将轮胎吊整机拆卸是行业研究的新课题。

2 轮胎吊整机拆卸方案设计

该方案以安全高效作业为出发点，将人员和设备进场前后的各施工环节进行优化，形成完整的轮胎吊整机拆卸作业链，内容包括场地勘察、运输方案确定、施工设备要求、施工人员要求、轮胎吊整机拆卸模块确定、模块拆卸方案制定、拆卸过程的安全要求等方面。

2.1 施工场地确定

根据轮胎吊的基本参数(高、宽、基距、轨距、重量)、拆卸设备操作空间以及人员安全操作空间，确定拆卸施工场地需要约50 m×50 m的范围。

2.2 运输方案确定

轮胎吊拆卸后构件运输方案通常有船运和陆运两种，主要根据船期和设备拆卸后的用途(主要是设备重复使用率)来确定运输方式[3]。因本项目实施过程中无合适的船运输，同构件要求的重复利用率低于40%，所以以陆运方式执行运输。

2.3 施工设备及工具要求

根据轮胎吊设备拆解后各模块构件的外形尺寸以及质量确定现场施工设备，主要有：200 t全回转汽车吊1辆、50 t全回转汽车吊1辆；登高车2辆；10 t、5 t叉车各1辆；10 t配重块或者地锚8个、5 t手拉葫芦8只；直径16 mm以上防风钢丝绳8根(每根长度约20 m，根据轮胎吊的高度来确定)。另需配置乙炔割炬：1 m长5支，300型5支(3#割嘴若干)；氧气50瓶；乙炔30瓶。

2.4 人员要求

施工人员种类和数量要求为：冷作工4人，起重工2人，电工3人，钳工1人，辅助工3人，安全员1人，共计14人。

2.5 轮胎吊整机构件分割方案

根据前期的场地、施工设备以及轮胎吊整机结构特点，确定轮胎吊整机拆卸模块构件分割方案，分割模块情况见表1。

表1 轮胎吊整机拆卸模块表

2.6 各模块构件拆卸方案设计

2.6.1 吊具及上架模块

吊具及上架模块拆卸前需对驱动系统进行功能测试，确保拆卸过程中行走和起升机构功能完好，同时清理施工范围内的地面物料。驱动小车行走至空白场地，驱动起升机构使吊具及上架模块落至地面。停机，切割起升机构及防摇钢丝绳，使用叉车将吊具及上架模块铲出施工范围至指定位置摆放。

2.6.2 小车总成模块

小车总成模块重约25 t，吊点高度27 m。使用单台200 t全回转汽车吊作业，设备参数设计为：吊臂长44.2 m，回转半径14 m，角度70°～75°。起吊工具配置参数设计为：钢丝绳直径50 mm，长度8 m，数量4根；45 t卸扣4个。构件拆卸吊装前对吊点位置进行目视检查，确认无异常。按照图1所示方案将小车总成吊装至地面指定位置，在地面切割装车。

图1 小车总成作业简图

2.6.3 大梁模块

大梁模块拆卸前，在门架支腿与大梁之间以及行走鞍梁焊接节点处，分别安装好临时作业平台，同时在支腿顶端设置侧向防倾倒钢丝绳，利用手拉葫芦调整钢丝绳的受力，确保支腿受力方向不偏斜。

大梁模块有2根梁，1根大梁重约18 t，吊点高度25 m。使用单台200 t全回转汽车吊作业(见图2)。起吊工具配置参数设计为：钢丝绳直径28 mm，长度12 m和8 m各2根；25 t卸扣4个。依此方案做2次作业，吊装大梁至地面指定位置后分割再装车。

图2 单根大梁作业简图

大梁吊装设备准备就绪后，在支腿与大梁焊接节点处增加临时定位法兰，同时采用工艺螺栓进行锚固，在原连接焊缝上进行切割，切割完成后汽车吊开始起吊。吊装前对吊耳进行目视检查，确认无异常。

2.6.4 电气房、控制柜、柴油机房模块

电气房重约3 t，吊点高度7.6 m。使用单台50 t汽车吊作业，设备参数为：臂长14.53 m，角度70°～75°，回转半径4 m；起吊工具配置参数设计为：钢丝绳直径28 mm，长度8 m，数量4根；5 t卸扣4个。将电气房吊离、装车后，依次分别将控制柜和柴油机吊离、装车。将关联梯子平台拆除，横撑杆割除(见图3)。

图3 电气房、控制柜、柴油机房拆卸作业简示图

2.6.5 门腿模块

门腿模块共有4根，1根门腿重约15 t，吊点高度22 m。使用单台200 t全回转汽车吊作业，起吊工具配置参数设计为：钢丝绳直径28 mm，长度12 m，数量4根；25 t卸扣2个。依此设计参数方案重复4次吊装作业(浪风绳也相应收紧、拆卸)。吊装门腿梁至地面指定位置后分割再装车(见图4)。

图4 单根支腿吊装作业简图

门腿吊装设备准备就绪后，在支腿下口与鞍梁焊接节点处增加临时定位法兰，同时采用工艺螺栓进行锚固，在原连接焊缝上进行切割，切割完成后，汽车吊开始起吊。吊装前对吊耳进行目视检查，确认无异常。且门腿吊装前在鞍梁上安装8根直径32 mm的浪风绳，以防门腿拆卸过程中鞍梁行走总成组件倾覆。

2.6.6 鞍梁行走模块

鞍梁行走模块包含1套鞍梁和2套大车机构，重约30 t，吊点高度3.5 m。使用单台50 t汽车吊作业，起吊工具配置参数设计为：钢丝绳直径28 mm，长度12 m，数量4根；25 t卸扣2个(见图5)。依次按设计方案重复2次吊装作业，吊装前拆除鞍梁上安装的浪风绳等工装件，并对吊耳进行目视检查，确认无异常。

图5 鞍梁行走总成吊装作业简图

2.7 安全检查工作

作业前，必须对吊耳进行目视检查，确认吊耳完好。起吊设备的制动、限位、连锁以及保护等安全装置应齐全并灵敏有效，在设备工作前需检测完好性。钢丝绳、吊梁和卸扣在使用前检查合格性。

当工作地点的风力达到5级时，不得进行受风面积大的起吊作业。当风力达到6级及以上时，不得进行起吊作业。

3 结语

该拆卸方案已在码头46台柴油机轮胎吊设备上应用，拆卸实施效率提升了30%，施工人员成本、设备租赁成本节约15%以上。同时结合施工场地情况以及安全环保等方面要求，减少了外围因素对拆卸方案效率的影响，使得方案高效、安全、可靠，实现了拆卸流程的无缝衔接。