專利名稱：一種浮吊千斤柱系統(tǒng)平地滑移工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種千噸以上大件平地滑移技術(shù)，具體涉及一種2500t浮吊千斤柱系統(tǒng)因不能在碼頭區(qū)大合攏，但必須在碼頭吊運而設(shè)計的平地滑移工藝。
背景技術(shù)：
不管是船還是大型鋼結(jié)構(gòu)目前的滑移主要是在有坡度的情況下自上而下滑移的， 對大合攏的場地只能選擇在特定的區(qū)域。這種技術(shù)的使用比較有局限性，大合攏場地使用不靈活，幾個工程不能交叉同時施工，導(dǎo)致工期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要任務(wù)在于提供一種浮吊千斤柱系統(tǒng)平地滑移工藝，具體涉及一種使千斤柱系統(tǒng)大合攏的制作不僅僅局限于碼頭區(qū)域，可利用其余場地，使工期相沖突的產(chǎn)品兩不誤。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的一種浮吊千斤柱系統(tǒng)平地滑移工藝。所述千斤柱系統(tǒng)滑移的主要部件為副桿，其特征在于步驟如下選擇兩條移動軸線，為使副桿受力分布均衡，這兩條軸線分別為副桿頂橫梁和底橫梁；再在兩條軸線的副桿下方設(shè)置擱墩，擱墩下的移動路線全長范圍內(nèi)設(shè)置雙層鋼板，鋼板間涂以潤滑油以減輕摩擦力；然后在軸線末端靠近江邊碼頭處設(shè)置地錨總根；最后以卷揚機為牽引動力，以油泵為輔助頂推動力，對副桿進行牽引和頂推滑移。進一步地，所述滑移的摩擦系數(shù)為0. 06-0. 2。進一步地，所述滑移的摩擦系數(shù)優(yōu)選為0. 2。進一步地，所述滑移路線選擇以副桿結(jié)構(gòu)的頂橫梁和底橫梁作為副桿滑移的支撐線，這兩根支撐線完全平行，且這兩根支撐線及其向江邊碼頭的自然延伸線即是副桿滑移的兩根中軸線；據(jù)其所處方位分別稱為南軸線和北軸線。進一步地，在副桿頂橫梁和底橫梁相應(yīng)的北軸線和南軸線上設(shè)置擱墩，副桿即擱置其上。進一步地，在所述南北軸線兩端分別設(shè)置IOOt級牽引拉耳和IOOt級頂推支座。進一步地，所述擱墩的布置為將若干個擱墩捆綁在一起或預(yù)制組合墩，以每條軸線18個擱墩，進行成組布置，具體為將每4個新制強力擱墩為一個組合布置在軸線首尾端，其余每條軸線還有10個擱墩，以每個組合5個擱墩為宜進行布置。進一步地，在所述軸線首端的擱墩組合的首部，第一擱墩底板上設(shè)置IOOt級牽引拉耳。進一步地，在所述軸線首端的擱墩組合的末端擱墩附設(shè)頂推支座。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用上述工藝，使大合攏場地選擇面較廣，不僅僅局限于某個特定區(qū)域。當(dāng)幾個工程施工日期、施工場地有沖突時不會因場地的原因而受影響。


圖1為本發(fā)明的副桿滑移方案示意圖；圖2為圖1中沿A-A線剖視圖；圖3為2500t浮吊副桿與兩個鋼沉井節(jié)段同時施工場地布置示意圖；圖4為副桿滑移路線圖；圖5為路基找平布置圖；圖6為路基鋼板及止偏角鋼布置圖。
具體實施例方式本發(fā)明的工藝主要應(yīng)用在幾個工程同時施工，場地偏小，場地使用有局限性使工作面不能展開的情況下實現(xiàn)例千斤柱系統(tǒng)從A地到B地的平地滑移工藝。具體以以下實施例具體說明實施例承制的2500噸浮吊千斤柱系統(tǒng)，起吊重量約1100噸，原計劃放在江邊碼頭區(qū)域總裝，并租用1300噸浮吊船吊運上船安裝，時間定在三月中下旬。在此同時，又承制了另一重大產(chǎn)品是合福鐵路銅陵長江大橋3#墩鋼沉井。該鋼沉井按要求分為大節(jié)進行工廠制作，然后分節(jié)駁運到施工現(xiàn)場進行水上合攏。鋼沉井單節(jié)重量700 1000噸，占地面積38mX 62m，也必須要放在碼頭區(qū)域進行施工，碼頭區(qū)域施工日期為2月底至5月初。由于上述兩大產(chǎn)品施工場地根據(jù)施工進度要求發(fā)生嚴(yán)重沖突，經(jīng)研究，決定采用兩不誤的施工日期和施工場地安排，即首先在和碼頭區(qū)域相連接的3#平臺上，留足兩節(jié)鋼沉井制作場地后的范圍內(nèi)進行2500t浮吊千斤柱系統(tǒng)的總裝施工，而碼頭區(qū)域則進行兩節(jié)鋼沉井的平行作業(yè)，待兩節(jié)鋼沉井完工并吊運出廠后，立即進行千斤柱的滑移工作，拖運到位后完成系統(tǒng)其余構(gòu)件和設(shè)備安裝，再吊運上2500t浮吊船。以下是根據(jù)上述情況作出的滑移方案1、選擇兩條移動軸線，為使副桿受力分布均衡，這兩條軸線分別為副桿頂橫梁1 和底橫梁2。2、在兩條軸線的副桿下方設(shè)置擱墩3，擱墩3下的移動路線全長范圍內(nèi)設(shè)置雙層鋼板4，鋼板間涂以潤滑油以減輕摩擦力。3、在軸線末端靠近江邊碼頭處設(shè)置地錨總根5。4、以卷揚機為牽引動力，以油泵為輔助頂推動力，對副桿進行牽引和頂推滑移。以上所述的副桿滑移方案示意圖見附圖1。確定了上述總體思路后，接下來要確定以下內(nèi)容(1)定滑移重量；(2)擇摩擦系數(shù)；(3)移路線；(4)移設(shè)備及工裝；(5)移擱墩布置及與副桿間的連接形式；(6)制擱墩使用材料及結(jié)構(gòu)形式；
(7) 300t級特大型旋轉(zhuǎn)支點擱墩的設(shè)計與制作。經(jīng)過開題研討及隨后的多次課題活動，對各課題均已得出明確結(jié)論，以下將分別作解題闡述。(1)滑移重量及牽引力千斤柱系統(tǒng)包括副桿795t，拉桿172t，總吊耳板及其加強13. 5t，扶梯平臺30. 2t， 部分滑輪架50t，總重約888. 7t。千斤柱系統(tǒng)必須參與滑移的主體為副桿795t，已裝焊于其上的總吊耳板及其加強13. 5t，角鋼擱墩20個約14. 42t，新制球扁鋼擱墩16個約19. 41t，擱墩組合加強材約6. 86t，模板材料約2. 91t，滑移鋼板約4t，兩只IOOt級拉耳約0. 84t，總共滑移重為約 857t。根據(jù)滑移物重量857t及選定的摩擦系數(shù)0. 2，可知滑移時所需牽引力為857 X 0. 2 =171. 4(t)。這樣一個重量，不管是從理論還是實踐，一定能夠順利滑移和頂推到位。(2)摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)無疑是本課題最關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，但無經(jīng)驗數(shù)據(jù)可資借鑒?！吨袊鴻C械設(shè)計手冊》提供的鋼與鋼之間靜摩擦系數(shù)無潤滑劑條件下為0.15，有潤滑劑條件下為0. 10 0. 12 ；動摩擦系數(shù)無潤滑劑為0. 15，有潤滑劑為0. 05 0. 10?！镀鹬毓ぶR手冊》提供的鋼與鋼之間的摩擦系數(shù)為干燥條件下為0.12 0. 40， 潤滑條件下為0. 06 0. 25，而且注明壓力小時取小值，壓力大時取大值。這一摩擦系數(shù)應(yīng)該被認(rèn)為是動摩擦系數(shù)，因為從起重工操作層面來說，不可能討論力學(xué)概念下的靜摩擦問題。為了驗證和確定摩擦系數(shù)，專業(yè)人士進行了一次鋼板對鋼板的滑移摩擦試驗，得出的數(shù)據(jù)是0. 06;這一試驗數(shù)據(jù)雖然得到了大家認(rèn)同，但是經(jīng)過了解其試驗狀態(tài)，試驗狀態(tài)與實際情況相差甚遠。(1)摩擦面壓強不可比。雖然純力學(xué)研究意義上的摩擦系數(shù)與摩擦面積無關(guān)，但從起重工知識上的“壓力大時取大值”這一條來說，則說明摩擦系數(shù)與摩擦面承壓的壓強正相關(guān)。試驗狀態(tài)是兩塊壓鐵約20t，與滑移鋼板接觸面積約5m2，壓強為4t/m2。而實際上擱墩底盤面積為lm2，承力為20t 40t，壓強為試驗狀態(tài)下的5 10倍。(2)滑移距離不可比。試驗時的滑移距離僅數(shù)十公分，而實際上的滑移距離是數(shù)十公尺，相差數(shù)以百倍計。經(jīng)集體討論，大家認(rèn)為應(yīng)對滑移試驗進行重新設(shè)計(1)移鋼板上的承壓面積應(yīng)控制在Im2左右。(2)移重量應(yīng)增加到30t左右。(3)移距離應(yīng)在Im2左右范圍內(nèi)反復(fù)進行。(4)驗應(yīng)在僅涂潤滑機油而無牛油狀態(tài)下進行。第二次摩擦試驗除上述第4條因牛油已經(jīng)涂好而無法做到外，其余均按照預(yù)先設(shè)計好的條件進行。試驗結(jié)果，每次移動距離約lm，摩擦系數(shù)第一次約0. 05，第二次約0. 10， 第三次和第四次在0. 06和0. 07之間。最后大家一致確認(rèn)，本次試驗得到的鋼板與鋼板之間潤滑狀態(tài)下的動摩擦系數(shù)為0. 10。
對上述試驗結(jié)果進行定性分析，為什么最大摩擦系數(shù)出現(xiàn)在第二次？這一結(jié)果印證了一個設(shè)想牛油作為補充潤滑劑，是有一定厚度的，第一次牽引實際上是在牛油上面滑行的，第二次牽引是在牛油被摩擦掉或部分摩擦掉的情況下滑移的。由于重物下的滑移鋼板兩端聚集了大量牛油，在第三次及其以后滑移過程中，這些牛油在壓力下又對滑移區(qū)域進行了潤滑涂抹，所以形成如此不同的試驗結(jié)果。實際操作中的摩擦系數(shù)到底取多大為宜？經(jīng)過多次試驗，大家一致認(rèn)為取0.2，其理由如下(1)實際滑移時的路基、工裝、設(shè)備狀況較試驗狀態(tài)復(fù)雜得多，可能還要應(yīng)付突發(fā)狀況。(2)試驗狀態(tài)下牛油起了重要作用，實際滑移未啟動時，每條軸線18個擱墩下的滑動鋼板都有牛油，將經(jīng)過的路基鋼板上也涂滿了機油和牛油。但是，只要滑移一起動，牽頭的第一只擱墩就會將其經(jīng)過處的絕大部分牛油摩擦掉，隨著第二，第三，……，第N只擱墩經(jīng)過，不僅牛油被全部摩擦掉，連潤滑機油也要被摩擦掉，從而使部分?jǐn)R墩區(qū)域的滑動鋼板與路基鋼板之間處于干燥摩擦狀態(tài)，從而使摩擦力增大，滑移所需牽引力上升。(3)滑移路線及工裝設(shè)備布置首先，場地布置2500t浮吊副桿與兩個鋼沉井節(jié)段同時施工場地布置見附圖2，2500t浮吊副桿的位置6為遠離碼頭的位置，兩個鋼沉井節(jié)段的施工位置7為在碼頭。其中鋼沉井在碼頭區(qū)域建造，沿江邊平行于防汛墻布置，離防汛墻約50m以內(nèi)范圍均屬其建造場地；離防汛墻約IOOm以內(nèi)其余3#平臺則屬2500t浮吊副桿總裝場地。然后確定副桿滑移路線，副桿滑移路線見附圖3 (1)選擇副桿結(jié)構(gòu)的上橫梁1和下橫梁2作為副桿滑移的支撐線，這兩根支撐線完全平行，相距26914. 5mm。這兩根支撐線及其向江邊的自然延伸線即是副桿滑移的兩根中軸線，據(jù)其所處方位分別稱為南軸線9和北軸線8。(2)在兩根中軸線上距防汛墻約5m處，分別設(shè)置IOOt級地錨預(yù)埋板。(3)由于地錨位置的限制，不能太靠近碼頭；副桿的滑移過程要分“兩步走”卷揚機拖移約83m，油泵頂推移動約5. :3m。(4)、滑移路基及其找平，路基找平布置圖見附圖4 ①滑移路基即指中軸線兩側(cè)各一定范圍內(nèi)的通道，目前現(xiàn)存的路基就是無預(yù)埋件的3#平臺和有預(yù)埋件的碼頭區(qū)域。②現(xiàn)存路基無論從宏觀還是微觀上看都是不平的，近千噸的重物在其上滑行，可能會產(chǎn)生爬坡現(xiàn)象而要求增大牽引力，形成滑移困難甚至不能移動；也有可能產(chǎn)生側(cè)向滑移甚至滑出規(guī)定路線。③從上所述可知，對滑移通道上的路基進行找平是必不可少的。④可以對南、北兩條軸線分別進行找平。找平范圍為滑移通道全長，中軸線兩側(cè)各 1. Im范圍以內(nèi)。⑤路基找平既可以用澆水泥的辦法也可以用鋪石子的辦法。澆水泥對平臺和碼頭平時的使用有影響，要澆要拆成本相對較大，因此擬選用鋪石子的辦法。⑥路基找平材料為碎石或“瓜子片” 10。如用瓜子片，對通道覆蓋的最小厚度為IOmm ；如用碎石，對通道覆蓋厚度不小于碎石直徑的3倍。因為是手工操作拂平，如有困難， 可在瓜子片或碎石上鋪上黃沙。(5)、路基鋼板及止偏角鋼①平后的路基必須鋪上路基鋼板11 ；②基鋼板厚度δ彡16mm,寬度彡1. 8m ；③一條中軸線上的路基鋼板11必須等厚；④基鋼板11的對接縫不留間隙，不允許有板邊差。⑤基鋼板11對接縫采用間斷焊形式，每焊IOOmm空出200mm，焊縫深度不小于 8mm，不得高出母材表面。⑥基鋼板11不需與路基進行連接固定，因為路基已經(jīng)找平，鋼板與碎石間的摩擦系數(shù)在0. 36 0. 39，大于鋼板與鋼板間的潤滑摩擦系數(shù)，本案選定為0. 2，且是內(nèi)力作用， 因此在滑移過程中，路基鋼板11與路基之間不會產(chǎn)生相對位移。⑦防止副桿在滑移過程中產(chǎn)生側(cè)滑而偏離滑移路線，擬在路基鋼板11上沿滑移方向設(shè)置止偏角鋼12。⑧條軸線上是設(shè)置一條還是兩條止偏角鋼12 ？根據(jù)直觀分析，由于滑移中的副桿是一個剛性整體，當(dāng)一條軸線上控制某一方向，向南或向北側(cè)滑的止偏角鋼發(fā)揮作用阻止副桿滑出規(guī)定路線時，整個副桿都不會偏離滑移路線。因此決定每條軸線只設(shè)立一條止偏角鋼12。⑨偏角鋼12縱向位置為南軸線偏北二分之一滑移鋼板寬+20mm處，北軸線偏南二分之一滑板寬+20mm處，距終點IOm左右范圍內(nèi)不布置止偏角鋼12 (頂推滑移轉(zhuǎn)向區(qū)域)。⑩偏角鋼12材料為L100X 10等邊角鋼，與路基鋼板11間采用角肢側(cè)單面間斷焊，焊縫長IOOmm空500mm，焊腳長度6mm。(11)路基鋼板11及止偏角鋼12布置見附圖5。(6)、擱墩的設(shè)計與布置①在副桿頂橫梁1和底橫梁2相應(yīng)的北軸線8和南軸線9上設(shè)置擱墩3，副桿即擱
置其上。②據(jù)副桿結(jié)構(gòu)重量約800t計，北軸線8承重較大，近500t ；南軸線9約300多噸， 所以擱墩3承力核算以北軸線8為基礎(chǔ)來分析。③如果沿軸線布置18個擱墩，每個擱墩承重約30t。但軸線的兩端則要超過這一數(shù)值，達40t以上。為此決定做以下擱墩3。④擱墩3的材料，盡量利用公司庫存余料以降低成本。其尺寸和現(xiàn)存擱墩相同，即 ImXlmX 1. 8m ；其底板為60mm Φ 1240余料，一方面是為了對地面壓力均勻，減輕對潤滑劑的擠括作用，另一方面則是為了承受IOOt級拉耳和支座的集中力。擱墩的主要材料為球扁鋼，承壓力為50t。⑤擱墩的布置，可以在受力集中的軸線兩端成組，其余單個，也可以全部成組布置。分析兩種布置方式的特點后還是決定全部成組布置。成組的優(yōu)勢有兩方面，一是將4 個或5個墩子捆綁在一起，提高了擱墩對局部超負(fù)荷的抵抗力；二是預(yù)先制成組合墩，布置可以快捷。⑥根據(jù)每條軸線18個擱墩的受力要求，和軸線的首、尾端受力較大的重力分布規(guī)律，決定將每4個新制擱墩為一個組合布置在軸線首尾端，分別稱為A型擱墩組合和B型擱墩組合；其余每條軸線還有10個擱墩，以每個組合5個擱墩為宜，稱為B型擱墩組合和C型擱墩組合。⑦A型擱墩組合的首部第一擱墩底板上設(shè)置IOOt級牽引拉耳。⑧B型擱墩組合的末端擱墩附設(shè)頂推支座，應(yīng)其對應(yīng)的油泵支座(7)、副桿與擱墩的連接①副桿與擱墩通過模板形式連接。②模板設(shè)置于每個擱墩的縱向兩側(cè)，呈間斷布置以便焊接。但是每組擱墩的首、尾端要設(shè)置橫向模板。③模板高度約0. 3m，縱向模板每塊長< 0. 97m，橫向模板長約1. :3m。④安裝模板前，一定要嚴(yán)格檢驗滑動鋼板與止偏角鋼之間的間隙是否全線完全一致。⑤模板僅與擱墩焊接，不得與副桿焊接。垂直焊縫滿焊，模板下口仰焊縫每端 200mm，焊腳長 12mm。(8)、滑動鋼板①滑動鋼板受擱墩的正壓力和路基鋼板的支反力，與其厚度關(guān)系不大，因此取δ =8即可。②根據(jù)經(jīng)驗和試驗結(jié)果，前面的擱墩將會把行進路線上的潤滑劑括走，后面的擱墩下因缺乏潤滑劑從而引起牽引力上升。因此，在每組擱墩間的滑動鋼板留有足夠間隙，在牽引行進過程中，不斷在此間隙中對路基鋼板補充涂抹潤滑劑是必要的。③每張滑動鋼板的首端必須軋圓以減少對潤滑劑的括擦。(9)、潤滑油的涂油方法①檢查路基鋼板確認(rèn)路基鋼板平整無馬腳。②滑移，前路基鋼板上僅擦潤滑機油，不涂牛油，在滑動鋼板反面涂上牛油。③滑移時，應(yīng)不斷的在每組擱墩滑動鋼板的間隙間對路基鋼板上涂機油。(10)、牽引及頂推滑移①副桿滑移主要采用牽引方式，由于受地錨位置限制而使?fàn)恳茻o法到位時， 輔之以油泵頂推的方式。為了防止意外出現(xiàn)，當(dāng)牽引滑移到不能牽引時，撤下牽引設(shè)備，改用四個50t級油泵按常規(guī)方法進行頂推滑移，直到副桿位置達到1300t浮吊要求的地方為止。
權(quán)利要求
1.一種浮吊千斤柱系統(tǒng)平地滑移工藝，主要為千斤柱系統(tǒng)不能直接在碼頭區(qū)大合攏， 而合攏后必須在碼頭吊裝特別設(shè)計的一種大件平地滑移工藝；所述千斤柱系統(tǒng)滑移的主要部件為副桿，其特征在于步驟如下選擇兩條移動軸線，為使副桿受力分布均衡，這兩條軸線分別為副桿頂橫梁和底橫梁；再在兩條軸線的副桿下方設(shè)置擱墩，擱墩下的移動路線全長范圍內(nèi)設(shè)置雙層鋼板，鋼板間涂以潤滑油以減輕摩擦力；然后在軸線末端靠近江邊碼頭處設(shè)置地錨總根；最后以卷揚機為牽引動力，以油泵為輔助頂推動力，對副桿進行牽引和頂推滑移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浮吊千斤柱系統(tǒng)平地滑移工藝，其特征在于所述滑移的摩擦系數(shù)為0. 06-0.2。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種浮吊千斤柱系統(tǒng)平地滑移工藝，其特征在于所述滑移的摩擦系數(shù)優(yōu)選為0.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浮吊千斤柱系統(tǒng)平地滑移工藝，其特征在于所述滑移路線選擇以副桿結(jié)構(gòu)的頂橫梁和底橫梁作為副桿滑移的支撐線，這兩根支撐線完全平行， 且這兩根支撐線及其向碼頭邊的自然延伸線即是副桿滑移的兩根中軸線；據(jù)其所處方位分別稱為南軸線和北軸線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種浮吊千斤柱系統(tǒng)平地滑移工藝，其特征在于在副桿頂橫梁和底橫梁相應(yīng)的北軸線和南軸線上設(shè)置擱墩，副桿即擱置其上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種浮吊千斤柱系統(tǒng)平地滑移工藝，其特征在于在所述南北軸線兩端分別設(shè)置loot級牽引拉耳和IOOt級頂推支座。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種浮吊千斤柱系統(tǒng)平地滑移工藝，其特征在于所述擱墩的布置為將若干個擱墩捆綁在一起或預(yù)制組合墩，以每條軸線18個擱墩，進行成組布置， 具體為將每4個新制強力擱墩為一個組合布置在軸線首尾端，其余每條軸線還有10個擱墩，以每個組合5個擱墩為宜進行布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種浮吊千斤柱系統(tǒng)平地滑移工藝，其特征在于在所述軸線首端的擱墩組合的首部，第一擱墩底板上設(shè)置IOOt級牽引拉耳。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種浮吊千斤柱系統(tǒng)平地滑移工藝，其特征在于在所述軸線首端的擱墩組合的末端擱墩附設(shè)頂推支座。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種浮吊千斤柱系統(tǒng)平地滑移工藝，主要為千斤柱系統(tǒng)不能直接在碼頭區(qū)大合攏，而合攏后必須在碼頭吊裝特別設(shè)計的一種大件平地滑移工藝。所述千斤柱系統(tǒng)滑移的主要部件為副桿，其特征在于步驟如下選擇兩條移動軸線，為使副桿受力分布均衡，這兩條軸線分別為副桿頂橫梁和底橫梁；再在兩條軸線的副桿下方設(shè)置擱墩，擱墩下的移動路線全長范圍內(nèi)設(shè)置雙層鋼板，鋼板間涂以潤滑油以減輕摩擦力；然后在軸線末端靠近江邊碼頭處設(shè)置地錨總根；最后以卷揚機為牽引動力，以油泵為輔助頂推動力，對副桿進行牽引和頂推滑移。
文檔編號B66C23/52GK102234071SQ201010160470
公開日2011年11月9日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者劉紅梅, 王建龍 申請人:華泰(南通)船務(wù)有限公司