段傳琪

中煤礦山建設(shè)集團(tuán)公司機(jī)電安裝處，安徽宿州 234000

0 引言

井架根據(jù)結(jié)構(gòu)和重量，設(shè)計(jì)（或按吊裝工藝）為若干單元部件在工廠制造及廠內(nèi)預(yù)組裝合格后運(yùn)至現(xiàn)場再經(jīng)組裝、焊接、找正后吊裝豎立。井架制造包括箱形、焊接I（H）型鋼部件及其他構(gòu)件、零部件等，以1個(gè)運(yùn)輸單元為1段，分段長度應(yīng)盡量減少鋼板的拼接，最大不超過12m[2]。

井架“桅桿提升法”安裝工藝原理見表1[3]。

表1 桅桿提升法工藝原理

1 “翻轉(zhuǎn)法”豎立工藝原理

礦山鋼結(jié)構(gòu)井架主要分為單繩提升井架和多繩提升井架，多繩提升井架又主要分為櫓式（L）、A式及L-A型三種型式。

由鋼結(jié)構(gòu)井架特征和結(jié)構(gòu)形式（除鑿井井架外）知，單繩井架由立架軀體和斜撐架組成。多繩井架由斜撐架和立架兩部分組成，斜撐架又分為主斜架、副斜架。根據(jù)結(jié)構(gòu)特征，其安裝程序?yàn)椋簡卫K井架先豎立架軀體，后吊裝斜撐架；多繩井架先豎立斜架，后豎立立架。斜架又分為先豎立主斜架、再豎立副斜架或主副斜架整體豎立。起吊工藝有“翻轉(zhuǎn)法”及“滑移提升法”?！胺D(zhuǎn)法”亦稱“扳吊法”、“旋轉(zhuǎn)法”。又可分為“半翻轉(zhuǎn)法”、“大翻轉(zhuǎn)法”（“大翻轉(zhuǎn)法”又稱“雙轉(zhuǎn)整體扳吊法”、“扳倒法”）[6]。

圖1 井架“半翻轉(zhuǎn)法”吊裝工藝原理圖

所謂“半翻轉(zhuǎn)法”工藝，即豎立桅桿并在井架根部設(shè)置回轉(zhuǎn)鉸鏈或絆腿（亦稱封繩，即起底部柔性固定并能承擔(dān)井架起吊水平分力的鋼絲繩滑車系統(tǒng)），桅桿頭部提升方向設(shè)置定滑輪組，井架上為避免應(yīng)力集中，設(shè)置多個(gè)吊點(diǎn)掛設(shè)動滑輪組，然后穿鋼絲繩組成提升系統(tǒng)；根據(jù)計(jì)算在提升相對側(cè)一定距離（地錨出繩角30°，不大于45°）埋設(shè)多組地錨，在桅桿頭部和地錨引出繩掛設(shè)滑車組穿鋼絲繩組成起吊主纜風(fēng)（亦稱主牽）平衡系統(tǒng)；并設(shè)置桅桿穩(wěn)定纜風(fēng)即側(cè)風(fēng)（亦稱側(cè)牽）平衡系統(tǒng)。井架通過提升穩(wěn)車運(yùn)轉(zhuǎn)纏繞收緊起吊系統(tǒng)提升鋼絲繩將井架翻轉(zhuǎn)豎起至設(shè)計(jì)角度?！鞍敕D(zhuǎn)法”應(yīng)用較為廣泛，單繩井架中的立架軀體、櫓式井架的斜架、A及L-A型井架中的主斜架和立架，在井口絞車房等建筑物和構(gòu)筑物形成后，較多地采用該工藝安裝。對于兩用井架中的主斜架或?qū)⒅鳌⒏毙奔苷w組裝豎立，也較多地選用該工藝。它的優(yōu)點(diǎn)是有利于現(xiàn)場的組裝布置，而且提升開始時(shí)受力最大，較為安全。豎立工藝原理見圖1。

所謂“大翻轉(zhuǎn)法”工藝，即將“半翻轉(zhuǎn)法”工藝中的主纜風(fēng)側(cè)鋼絲繩變?yōu)樘嵘K牽引帶動井架翻轉(zhuǎn)，同時(shí)桅桿同步傾倒，垂直安裝的設(shè)備豎立到位時(shí)，桅桿放倒至地面。優(yōu)點(diǎn)是提升力減小、井架上吊點(diǎn)增加、桅桿中部與井架可柔性連接，能較好地改善井架及桅桿受力和變形，減少放倒桅桿工作量等。缺點(diǎn)是桅桿回轉(zhuǎn)鉸鏈和絆腿的設(shè)置及起吊過程中操作復(fù)雜，當(dāng)提升繩與井架側(cè)鋼絲繩成180°時(shí)，應(yīng)啟動井架側(cè)鋼絲繩系統(tǒng)提升豎立，且應(yīng)具備倒桿的條件。立架安裝、兩用井架整體安裝現(xiàn)場具備條件時(shí)可選擇該工藝。起吊工藝原理見圖2。

圖2 井架“大翻轉(zhuǎn)法”吊裝工藝原理圖

2 “滑移提升法”豎立工藝原理

所謂“滑移提升法”工藝，即利用桅桿或已豎起的主架（斜架或主斜架）與被吊井架頭部吊點(diǎn)形成提升鋼絲繩滑車組，通過提升穩(wěn)車?yán)p繞收緊提升鋼絲繩使其被牽引滑移提起離開地面，并在井架（如立架或副斜架）腿部設(shè)置留繩滑車組控制其偏擺和控制其向前的分力（邁向基礎(chǔ)或鎖口），以實(shí)現(xiàn)底部就位和頭部合攏連接找正的安裝工藝。“滑移提升”同樣設(shè)置多個(gè)吊點(diǎn)及吊耳，采用桅桿時(shí)設(shè)置牽繩平衡穩(wěn)定系統(tǒng)。該工藝特點(diǎn)是提升終了時(shí)，提升力量最大。單繩井架中的立架、A及L-A型井架中的副斜架、立架及櫓式井架中的立架較多地采用這種工藝。“滑移提升法”豎立工藝原理圖見圖3。

圖3 井架“滑移提升法”吊裝工藝原理圖

井架豎立還有“半翻轉(zhuǎn)法”與牽拉繩結(jié)合以及與倒桿、移桿相結(jié)合，其基本原理還是“半翻轉(zhuǎn)法”。井架的豎立多采取“翻轉(zhuǎn)法”與“滑移提升法”的組合工藝。

3 結(jié)論

在制定井架組裝豎立方案時(shí)，應(yīng)盡量不影響土建等工序的施工，采用平行交叉作業(yè)。井架安裝的總平面布置，應(yīng)結(jié)合井口工況確定井架、桅桿及地錨的布置。井架的現(xiàn)場組裝，按照《鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行。應(yīng)盡量將各構(gòu)件一次性組裝完再豎立，特別是天輪平臺等主要結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的組裝。地面組裝除能減少豎立后高空作業(yè)量、降低工人勞動強(qiáng)度和安全威脅及加快工期外，也是保證井架質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，起吊方案制定應(yīng)充分考慮。當(dāng)井架受結(jié)構(gòu)尺寸影響，如起吊梁、天輪平臺梁等不能在地面一次性組裝時(shí)，可采取先將井架提升抬頭一定角度組裝完其他構(gòu)件后再豎立的施工方法。

[1]江聲述.生產(chǎn)鑿井兩用落地多繩提升井架設(shè)計(jì)[J].特種結(jié)構(gòu)，2001,18(1)：31-35.

[2]方金松.平頂山十三礦主井井架組立及平移可行性的理論分析[J].煤礦設(shè)計(jì)，1999(4)：32-36.

[3]陳大峰.淺析鋼結(jié)構(gòu)井架的安裝技術(shù)[J].煤炭工程，2003(5)：21-23.

[4]張連光，孫艷花，侯向遠(yuǎn).箱形鋼結(jié)構(gòu)井架安裝施工工藝研究[J].煤礦機(jī)械,2003(3)：79-80.