内河船厂大轨距门式起重机坞口安装技术

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Abstract：Limited by the berthing condition at the dock terminal of inland river shipyard and navigation height of thebridge，the large-gauge gantry crane fails to be transported by large-scale transport ship，and large-scale floating crane can-not get to the site for the hoisting.Based on the installation characteristics of large-tonnage，large-gauge gantry crane，anew instalation method is designed in the paper，with detailed introduction to its key technologies.Compared with tradi-tional tower lifting instalation scheme，the paper introduces the benefit advantages of dock installation technology，whichprovides guidance to installation of similar gantry cranes in the inland fiver shipyard。

Keywords：large-gauge；gantry crane；dock；instalation technology随着我国造船工业的快速发展，造船模式也相继从船台造船转向船坞造船，作为船坞主要配套设备的大型造船用门式起重机 (以下简称龙门吊)的需求也大幅度增加。为了缩短船舶的建造周期，大量的舾装工作在分段总组前完成，使得分段总组的质量和尺度也越来越重和越来越大，所以，客户要求造船用龙门吊的跨度越来越大，起吊能力也越来越重，起升高度越来越高，致使整机质量和安装高度不断增加，其安装难度越来越大，尤其是内河船厂的大轨距龙门吊更甚。

900 t龙门吊是我公司为熔盛某船厂 自行设计和制造的大吨位、大跨距船厂用龙门吊，整机高度约 103 m，轨距 162 m，安装后主梁底面距轨面为76 m，主梁为单箱梁结构，梁高11.8 m，整体质量约3 610 t，共3台机，分别位于3个船坞的坞口，3台龙门吊全部由上海振华重工 (集团)股份有限公司长兴分公司制作安装。国内外龙门吊的安装技术由于受到吊装设备、运输船舶 的限制，大都采用分段运输，现场拼装主梁和刚柔性腿结构，然后采用大型履带式吊装设备或桅杆吊装，或者采用塔架加钢铰线、液压缸系统提升等方法- 0 - 安装，这类方案安装周期长，土建基础投入大，对用户场地占用时间长，将对用户的生产产生巨大影响，由于用户生产任务繁忙，不能接受传统塔架提升方案，并要求实现坞 口总装。因此，非常有必要研究新的安装工艺方案，在实现坞 口总装的同时降本增效。

1 方案设计受用户坞口现场的靠驳条件和前沿水深制约，900 t龙门吊无法采用大型运输船整体发运卸船；另外，受苏通大桥通航高度 (限高60 m)的限制，即便采用驳船也无法整机运输过桥，而且大型浮吊也无法到达用户现场参与直接吊装。因此，在前期调研与计算分析的基础上，设计了-种独特的龙门吊运输与坞 口安装方案，其主要 内容为：1)通过驳船将龙门吊分部件从长兴基地散件发运到南通基地，解决过苏通大桥问题；2)将龙门吊上部结构 (包括主梁、刚性腿、柔性腿三大部件)通过浮吊整体安装在运输驳船的总装塔架上，由于大型浮吊无法过苏通大桥，采用 2艘较小的浮吊抬吊主梁，解决浮吊吊装问题；3)采用驳船 《起重运输机械》 2012(12)塔架将龙门吊上部结构整体长距离运输至船厂的船坞坞口，利用驳船 自身的调载系统及潮汐变化，实现上部结构整体与事先摆放在码头的大车行走的对接，从而实现龙门吊的整体安装。

2 方案实施针对设计的 900 t龙门吊运输与坞 口安装方案，对总装流程和方案上进行了大胆的创新，采取相应的工艺措施解决，主要分 4步骤逐步实现坞口安装任务。

2.1 大件运输过苏通大桥针对 900 t龙门吊整机高度远大于苏通大桥通航高度 (限高 60 m)无法整体过桥的实际情况，将主梁、刚柔性腿三大构件在长兴基地拼装成型，并完成部装工作，在长兴基地将主梁吊装到运输驳船上后，利用浮吊分别吊装上、下小车，并做好船运绑扎工作，然后利用驳船驳运至小南通基地，其他构件如发运塔架、大车行走等也通过驳船运输解决过桥问题。

2.2 南通基地利用浮吊总襞利用浮吊在 振驳19号”驳船上吊装发运塔架，再利用2台浮吊将主梁抬吊到 振驳 19号”驳船上的发运塔架上。由于公司 自有的大型4 000 t浮吊和新1 600 t浮吊等受苏通大桥通航高度限制，无法到达小南通基地参与吊装，能到达小南通基地的自有 1 600 t全回转浮吊吊高只有86 m，而主梁吊装到最高时重心高度要达到85.58m，浮吊吊高严重不足。针对这个问题，通过截取主梁端部分段在长兴基地与主梁预拼并安装好对位工装后拆除并与刚性腿拼接成型，如图 1所示。

在主梁下箱体位置设计吊点，在主梁顶部对着隔板位置设计了4只 80 t吊耳，并定置了 2根156 mm×14 m高性能无接头绳圈。吊装时将该高性能无接头绳圈-组双使用，分别挂于 1 600 t浮吊主钩的4个爪上，并利用 1 600 t浮吊300 t小钩 (起升高度 100 m)通过 1o8 mm×10 m钢丝绳-组双吊住主梁顶上的吊耳，以起到平衡主梁的作用，提高塔架进档的安全性。经多次协调论证 ，如图2所示d采用 1 600 t全回转浮吊和 1 800 t浮吊在主梁两端双机抬吊有效解决了浮吊吊高不足的问题。主梁吊装到位后，装焊塔架顶部与主梁之间的挡架《起重运输机械》 2012 (12)图 1 全回转 1 600 t浮吊吊装示意图图2 双浮吊两端抬吊主梁等绑扎件。主梁绑扎结束后，利用 l 800 t浮吊吊装柔性腿，完成柔性腿与主梁的对接，并做好柔性腿与主梁之间的绑扎。然后采用 1 800 t浮吊吊装刚性腿，完成刚性腿与主梁的对接，利用预拼时安装的对位工装对拉，按技术要求进行环缝焊接，并进行焊缝检验，最后整体吊装维修吊，完成整机龙门架的安装，并按船运设计要求做好船运绑扎。

2.3 龙门架整体发运由于用户坞口凹档的宽度为 157.5 m，且坞口水深只有6 m，无法满足公司大型自航船的靠驳卸船。因此，只能选用长度小于 157 m的驳船进入坞口凹档卸船，同时考虑整体运输稳性，最后选用公司自有长度为 128 m的 振驳 19号”驳船运输。根据航行水域，按我国内河船舶法定检验技- 1 1 - 术规则 《船舶与海上设施法定检验规则》 (2004)及 2008年修改通报对长江 A级航区船舶的稳性要求，进行了自由液面影响修正。按规范要求核算了龙门吊整体运输工况下的稳定性，均满足法规要求 〖虑到龙门吊轨距为 162 13，刚、柔性腿全悬挂于驳船外，因此，改制了两副 自身高度为74.792 m的专用发运塔架。塔架安装焊接于驳船上，龙门吊在小南通基地采用浮吊吊装到发运塔架上，并采用前后左右方向的挡座与塔架绑扎。

根据上海船舶运输科学研究所五 自由度运动耐波性计算程序，可以得出驳船运输过程中龙门吊上部结构重心处的运输加速度，横 向加速度 口 0.338 g(g为重力加速度 )，纵 向加速度 n 0.076 g，垂向加速度 n 0.043 g，由此计算出在运输工况下该龙门吊上部结构所需的绑扎力，并分别校核上部结构及绑扎件强度均满足要求 1。

振驳 19号”驳船使用 2艘 3 000 Hp和1艘4 200Hp拖轮 由小南通基地整体绑拖运往熔盛重工码头，如图3所示。

图3 上部结构整体运输航行应选择在天气晴好时段，风力小于5级(8 rn/s)，驳船调整吃水至平均3.3 m左右。

2.4 用户现场整机卸船将大车行走机构分 2部分采用驳船提前发运至用户码头，利用 120 t浮吊将行走机构排装在坞口的大车行走轨道上，并用 H型钢在两侧支撑固定，行走前后方向用临时车捎止挡，并在每组大车行走的两端用钢丝绳配合 5 t手拉葫芦拉好，用于防风和调整行走前后位置。龙门吊整体运输至用户码头后，驳船先顶靠在柔性腿侧码头，带缆固定。龙门吊开始进行上部解绑工作，主要解绑部位：拆除龙门吊大梁与塔架的绑扎支架，取出抗剪板；拆除柔性腿柔性铰上的刚性海绑件。同- 12 - 时做好卸船前准备工作：测量并调整大车行走定位，系好柔性腿牵拉钢丝绳，做好大车行走螺栓、引销等安装准备和拉索葫芦的系固，并搭好行走螺栓安装平台。驳船压载系统分析：该驳船有 2台 900 m /h的压载泵，每小时驳船的吃水变化△D2 X900/(128 X40 X 0.95)0.37 m (0.95为驳船的方形系数)，选择每小时潮差变化在 0.2 m以内的时间段进行操作，这样压载速度大于潮汐变化，能满足上部结构安装要求 J。卸船当天应选择最高潮大于3.0 m、潮差大于 2 m、高低潮时段 8 h左右的日子。在最高潮前 1.5 h，驳船通过卷扬机牵引，缓慢向刚性腿侧移动直至到达岸上大车行走安装位置，先对准刚性腿侧位置，刚性梁侧比柔性腿侧低 150 mm。同时驳船根据对位高度，进行刚性腿侧压水，以眷连接刚性腿螺栓，但驳船纵向倾角不应大于0.1。(船首尾吃水差不大于0.26 m)。刚性腿对准位后，即白上而下插入引销，尔后连接螺栓。在刚性腿对位同时，柔性腿也开始用拉索调节摆角，使之与行走对位，驳船视安装进度进行压水调节。当刚、柔性腿与行走螺栓连接紧固 1/3以上后，驳船即整体压水 (在退潮时段)，以便塔架眷脱离龙门吊大梁，如图4所示。

图4 用户现场整机卸船当塔架上部与龙门吊大梁底面间隙大于 0.8 laq时，驳船应眷由拖轮牵引侧移退出，完成龙门吊用户现场的整体卸船，龙门吊整个安装工作完成。

3 效果分析900 t龙门吊在各相关部门的密切配合下，顺利完成 3台机的整机安装，单机总装和运输周期约 18 d，用户现出在坞 口实现总装，现巢装时间约为3 d，对其生产几乎没有影响，现场不用《起重运输机械》 2012(12)租借大型移动起重设备，安装人员出差人数大幅降低，受到用户的高度评价和肯定。而如果采用常规后场主梁现场拼装 ，再采用塔架提升的方式安装，由于3台机位于3个不同的船坞，每台机土建基础投入将在 230万 台左右，提升安装费用约为400万元，现场钢结构拼装用大型起吊设备租赁费约 50万元，则 3台机共需要 2 000万元左右的安装费用，安装周期约为48 d/台。

该方法与常规塔架提升安装方式对比，主要经济技术指标如下：1)缩短现巢装周期约30(L/台；2)节约安装场地土建基础投人约230万/台；3)节约安装费用约 100万/台；4)节约现场大型起重设备租赁费约50万/台；5)节约现巢装人员差旅费用约30万/台。

综上所述，采用新的安装方式后，可缩短现巢装周期 30 d/台，每台机可节约安装总费用410万 台左右，3台合计可节约总费用约 1 230万元，效果显著。

度和用户坞口靠驳条件限制问题，实现了坞 口安装，缩短了现巢装周期，节约了大量的安装费用 并赢得了用户的高度肯定，提高了公司龙门吊市场的竞争力，为公司以后的龙门吊项 目的总装开辟了新的思路。该安装方式广泛适用于坞 口具备驳船靠泊条件的内河各大船厂的大型龙门吊的安装 ，对于近海船厂由于运输海域的风浪情况比内河复杂，必须根据驳船运输稳性计算结果选择使用。