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采用特制鋼架吊裝高層廠房內的大型設備

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采用特制鋼架吊裝高層廠房內的大型設備


    摘 要:介紹某聚合廠房內4臺反應器的吊裝方法,該方法利用了混凝土立柱能承受較大正壓力的特性,采用鋼結構吊架坐在廠房頂部的立柱上,成功地吊裝就位4臺反應器。
    關鍵詞:高層廠房;設備;鋼架;吊裝

    上海遠東紡織工業有限公司二期工程中,聚合廠房為混凝土框架結構,高39m,共7層。5層標高:+25.00m,6層標高:+31.50m,7層標高:+39.00m(廠房頂層);炷亮⒅孛鏋800mm×800mm。在聚合廠房內5樓、6樓有4臺反應器(設備底部穿過樓層就位),其中最大的一臺C-050(3420×9128,質量50.48t)位于A~B軸/③~④軸,設備支座距設備頂部管口距離3.9m,設備支座就位標高:+25.00m。廠房的平面布置及4臺反應器的就位位置見圖1。
    1 采用特制鋼架吊裝設備
    在二期工程中,土建設計時未考慮4臺反應器的吊裝條件。在選擇吊裝方法時,考慮到頂層(7樓)樓面橫梁不能承受設備吊裝荷載。根據廠房的結構,最終決定在廠房頂層(7樓)混凝土立柱頂面設置鋼架拴掛滑車組吊裝設備就位,滑車組從樓頂層正對反應器中心位置的風機孔進入廠房內(若無風機孔可要求土建預留孔)。為便于設備吊裝就位,要求土建預留6樓南面墻的橫梁(見圖1A軸/③~④),待設備就位后再澆筑。另外,在設備C-100就位的上方6樓樓面預留一方孔(400mm×800mm),便于滑車組通過。此孔要求正對廠房頂層預留的吊裝孔。
    具體的實施步驟是:(1)制作一個長7m,寬7m,高3m的鋼結構框架,用200t液壓起重機吊至樓頂層,鋼架的4條腿安置在所要吊裝的反應器四周的4根立柱上。(2)在鋼框架上架設鋼梁,在鋼梁上拴掛滑車組。(3)在6樓布置兩臺8t卷揚機作牽引。(4)根據廠房樓層結構,設備C-100、C-110必須從其就位樓層的下一層樓面往上提吊。因此須事先拆除設備C-100、C-110支座孔的鋼結構(拆除的鋼結構待設備就位后復位)。(5)拆除C-060上方六層樓面的鋼結構(C-050就位位置6樓墻面橫梁已預留,故其上方為空洞)。(6)用200t液壓起重機將設備從地面平臥吊至5樓樓面(C-100送至4樓樓面),再將設備裝上拖排滾運至吊裝位置。(7)滑車組提吊設備就位,設備尾部掛設兩臺10t手拉葫蘆溜尾。C-050可直接用200t液壓起重機溜尾。(8)依照上述步驟,按先里后外的順序,吊裝C-100→C-110→C-060→C-050等設備就位。
    2 鋼架的設置
    2.1 鋼架的設計
    2.1.1先按C-050的吊裝所需高度進行計算鋼架所需高度,如圖2所示。
    H1=h1+h2+h3+h4+h5
      =9.1+0.6+3.5+3.3+0.5=17m。
    式中:h1為設備高度,9.1m;h2為設備頂部管口至平衡梁桿的距離,0.6m;h3為平衡梁桿至滑車組的距離,3.5m;h4為滑車組預留高度,3.3m;h5為拴掛滑車組鋼絲繩的垂度,0.5m。
    5樓樓面至廠房頂部距離H2為14m,H1-H2=3m,故鋼架高度需要3m。
    3.1.2鋼架承受荷載。以C-050的吊裝為例計算鋼架的承受荷載N。
    N=K1(Q+q)g=1.1(50.48+0.5)×10=560.70kN
    式中:K1為動載系數,取1.1;Q為C-050設備質量,50.48t;q為索具質量,取0.5t。
    3.1.3鋼架結構的設計圖
    根據鋼架最大承受荷載及所需高度,經過計算(計算過程略去),鋼架及吊梁設計如圖3所示。
    2.2 鋼架的吊裝
    鋼架外形尺寸為長7m,寬7m,高3m,質量7t,用200t液壓起重機(起重機主臂全伸加接一節副臂)站在廠房南面,提吊至廠房頂部的吊裝位置。鋼架的4條腿應正好座落在4根混凝土立柱的中心上。
    鋼架就位好以后,再用200t起重機將吊梁吊至鋼架上面。吊梁應架在鋼架的承重梁上,吊梁所放的位置要求正對所吊反應器位置的中心線上方。
    3 滑車組及牽引卷揚機的設置
    根據最重的設備C-050計算吊裝荷載,選取80t滑車組(6輪×6輪);嚱M穿繩采用雙跑頭順穿法。
    跑繩拉力S1、S2可按下式計算:
    S1=S2=f-1fn-1·N2·fn-1·fk=1.04-11.046-1×560.72×1.046-1×1.043=57.5kN
    式中:n為有效工作繩數,n=6;k為導向滑車個數,k=3;f為滑車組系數,f=1.04。
    根據跑繩受力,選取兩臺8t卷揚機作牽引,跑繩規格可選取6×37-24。跑繩可穿過廠房頂層的孔進入6樓,然后經過6樓立柱拴掛的導向滑車進入卷揚機。當跑繩穿過樓頂的孔時,應在該孔上面設置一個小鋼架拴掛導向滑車,并應注意將小鋼架的腿坐在樓頂的次橫梁上。兩臺8t卷揚機布置在6樓,用鋼絲繩拴固在立柱上,在布置卷揚機時,應考慮到卷揚機至導向滑車的距離大于卷揚機卷筒的20倍。
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