CN101922257B - 三付抱杆“一”字形站位竖立井架 - Google Patents

Abstract

三付抱杆(1)“一”字形站位竖立井架(6)，主要是用在煤矿和非煤矿山立井安装井架(6)施工中，利用抱杆(1)竖立井架(6)的技术问题。主要是解决因为井架(6)重量重，一付或二付抱杆(1)因强度不足无法安全起吊的技术难题。本发明采用三付抱杆(1)呈“一”字形布置，排列在井架基础(7)连线位置附近，三付抱杆(1)同时均匀受力，共同承担井架(6)起吊重量。

Description

三付抱杆“一”字形站位竖立井架

技术领域：

在煤矿和非煤矿山立井井架安装施工中，往往要利用抱杆竖立箱形钢结构井架。

背景技术：

四柱箱形井架在实际施工中，往往将井架从中间位置分开成二个大片组装，先竖立的一片称之谓“主斜架”，后竖立的一片称之谓“副斜架”，统称井架。然后主，副斜架在空中合拢焊接成整体。在煤矿(或非煤矿山)竖立钢结构井架时，现在通常的施工做法都是根据井架的高度和重量，并根据抱杆的受力强度计算，选择合适的抱杆，确定抱杆付数。当井架较小，一付抱杆可以满足起吊能力时，就选择一付(图1)。抱杆断面常为1米×1米，1.2米×1.2米，1.45米×1.45米，1.6米×1.6米等多种规格，抱杆高度按井架高度适当选择配用。当起吊重量较大，一付抱杆无法满足起吊能力时，则选择两付抱杆同时使用(图2)，在两付抱杆与井架之间用于起吊井架的钢丝绳采用平衡穿绳法，并采用相应的操作技术点刹某一台或几台稳车，保证起吊钢丝绳在竖立过程中受力均匀。(见中国发明专利：矿用大型钢井架吊装专用机具，专利号ZL200710178060.2)。

对于超出两付抱杆起吊承受力的井架重量，现在大多采用将抱杆向井架头部方向站位(图3)，借此减少井架起吊时的初始抬头力量，甚至将抱杆站位到井筒中间位置(刚冻结未开挖)或超出井筒站位在井架下天轮平台梁附近。

上述施工方法，存在很大的技术缺陷，根据我国现在井架的设计状况，大型井架的重量在1000吨以上，其中主斜架最大不可拆重量也在500吨-600吨之间。因此，同时用两付1.6米×1.6米抱杆起吊，无论抱杆如何向前站位有利于井架抬头起吊，由于井架头部重量重，重心整体上移，均不能保证抱杆和井架安全。如果在技术上采用将抱杆位移到下天轮平台附近，即使满足了井架起吊抬头时的抱杆强度，但是也给井架在35°-73°之间的起吊带来技术上的困难。因为井架到达35°左右时，提升绳与井架之间的夹角已形成90°，继续超过90°时，由于井架与基础是用折页连接，通过受力分析可知，主提升绳反而对抱杆产生一种压力，致使抱杆受力更大(图4)无法起吊。同时滑轮组之间的行程已经很小，很难调整平衡连接卡位置。

唯一可行的解决方案应该是增大抱杆横断面或增加抱杆付数。

无限制增大抱杆断面在理论上讲，可以大幅度提高承载能力，然后由于实际施工的原因，竖立大截面抱杆也存在技术困难，而采用三付抱杆，并在三付抱杆与井架之间采用复式大平衡穿绳，则三付抱杆平均受力，共同承担井架的起吊重量。

发明内容：

1、首先根据井架最大不可拆重量和高度，进行受力分析计算，选择三付相同型号、相同高度的抱杆，解决二付抱杆起吊井架强度不够的技术问题。

2、在井架基础之间的连线位置上，分别布置三个底盘，底盘与土层之间要密实接触，接触面积应根据受力计算，保证抱杆在起吊过程中不发生下沉和不均匀下沉。由于底盘位置决定抱杆位置，井架可以一次性地起吊到设计位置而不需要后仰抱杆。

3、根据现场场地条件，并采用汽车吊，0.8米×0.8米小抱杆等多种辅助手段，(竖立抱杆方法不是唯一的)将三付抱杆站位在三个底盘上(图5、图6、图11)。

4、绑结好抱杆之间的联系绳、浪风绳，使三付抱杆能稳固地站立在底盘上。

5、根据措施计算选择绳长和绳径，分别穿齐主提升钢丝绳系统和主牵引钢丝绳系统。主提升绳采用复式大平衡穿绳系统(图7)，主牵引系统采用单独的两车一组传统穿绳技术。复式大平衡是二个大平衡系统的叠加，主要是保证6台提升稳车在起吊过程中受力一致，并可人为地建立点刹控制每一台车快慢，保证平衡连接卡在上下滑轮组之间安全行程范围内自由调节，平衡连接卡在井架即将到位时不能进入滑轮组内挤伤以造成事故。专利号ZL200710178060.2(图10)

有益效果：

1、解决两付抱杆无法超强度起吊井架，抱杆强度超出安全许可应力的技术难题。

2、避开增加抱杆断面，竖立2米×2米×60米大抱杆的技术难题。

3、克服大平衡穿绳技术最多仅能与两付抱杆匹配的技术偏见，而是将大平衡穿绳技术扩展为复式大平衡穿绳，由4台稳车变为6台稳车同时提升应用。

4、三付抱杆各承担三分之一起吊总重量，有效地降低起吊安全风险，比两付抱杆提高承载能力50％。

5、可以进一步扩展为多抱杆与复式大平衡穿绳技术，如井架重量必须要时，

可延伸为四付抱杆甚至多付抱杆。

6、解决施工过程中，因抱杆强度不够，而要将抱杆向井架头部方向位移站位的起吊难题，不需要主牵引系统操作抱杆后仰，可以一次性直接将井架起吊到位。

附图说明：

图1、单抱杆竖立井架侧面示意图

图2、双抱杆竖立井架示意图

图3、双抱杆在井架头部竖立示意图

图4、井架起吊至35°示意图

图5、三抱杆站位与主提升系统穿绳平衡原理图

图6、三抱杆竖立准备示意图

图7、三抱杆主提、主牵穿绳系统图

图8、三抱杆竖立井架示意图

图9、三抱杆竖立井架平面布置图

图10、三抱杆竖立井架到位示意图

图11、底盘结构图

1、抱杆    2、主提升用稳车    3、主牵引用稳车    4、主提升用钢丝绳

5、主牵引用钢丝绳    6、井架(主斜架)    7、井架基础

8、平衡连接卡    9、浪风稳车    10、浪风绳    11、滑轮组

12、导向单柄滑轮    13、抱杆头联系绳    14、底盘    15、下天轮平台

16、平钢板    17、道木    18、工字钢

具体实施方式

1、首先应认真考察施工现场场地情况，确定井架6的组装位置和三付抱杆1在地面的组装位置，并确定施工总体方案(图6)。

2、根据计算和施工工序要求，确定井架6的最大不可拆重量、重心、高度、起吊力量，选择三付相同规格、相同截面、相同高度的抱杆1。

3、在井架基础7之间的连线位置附近，分别布置三个底盘14，底盘14下部用工字钢18排列，中部用道木17平铺，上部用δ20mm～δ30mm的平钢板16铺设，底盘14放置在经过平整夯实的土层上，接触面积要足够保证抱杆1在起吊过程中不发生下沉或不均匀下沉(图11)。

4、用300T汽车吊将中间一付抱杆1起吊站立在中间底盘14位置上，并系好抱杆1头部的四面浪风绳10(图6)

5、利用中间抱杆1竖立起侧面的第二付抱杆1，并固定好第二付抱杆1的浪风绳，并联系固定好第一、第二付抱杆1之间的抱杆头联系绳13。

6、利用中间抱杆1竖立起侧面的第三付抱杆1，并固定好第三付抱杆1的浪风绳10和抱杆头部联系绳13。施工到此，三付抱杆1便成“一”字形排列在三个底盘14上，站立牢固。(图5)

7、根据措施要求，选择合适直径和合适长度的钢丝绳12根，其中6根是主提升用钢丝绳4系统穿绳，6根是主牵引用钢丝绳5系统穿绳。(图7)

8、按照提升能力要求，选择12台凿井稳车，其中六台是主提升用稳车2系统，六台用于主牵引用稳车3系统(图7、图8)

9、根据大平衡穿绳系统原理图(图5、图7)和复式大平衡穿绳系统图，将主提系统4和主牵引系统5的钢丝绳穿齐，两根绳头之间的连接平衡卡8卡牢。至此，本发明涉及的三付抱杆1站位起吊井架6的准备工作全部结束，并转入下一步竖立井架6的工序。

10、调整好主提升钢丝绳4，主牵引钢丝绳5和抱杆1垂直度，浪风绳10松紧度后，同时起动六台主提升稳车2，井架6则缓慢抬头，直至起吊到设计位置。(一般设计位置是井架对地夹角73°左右)(图10)

Claims (1)

1.一种涉及将三付抱杆(1)“一”字形排列站位，竖立矿用井架(6)的主斜架，其特征是：三付抱杆(1)在起吊井架(6)过程中，每付抱杆(1)承担三分之一起吊总重量；六根提升绳(4)之间采用2块三星板串联、并联使提升绳均匀受力；抱杆(1)站位在井架基础(7)之间，无须后仰抱杆(1)，一次性将主斜架(6)竖立到设计位置。

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