裴立峰 孫旭峰

（山西省水利建筑工程局集團(tuán)有限公司 山西太原 030006）

0 引言

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管（簡稱PCCP 管）廣泛應(yīng)用于長距離輸水工程。PCCP 管材重量及體積比較大，安裝時(shí)受地形條件及作業(yè)空間的制約因素多，起重機(jī)械無法展開作業(yè)時(shí)，管道的運(yùn)輸、吊裝和安裝難度極大。禹門口水利工程澮河干渠改造項(xiàng)目位于臨汾市曲沃縣城城區(qū)段，管溝一側(cè)為居民房屋，一側(cè)為綠化帶，無法采用起重機(jī)械作業(yè)，同時(shí)管溝內(nèi)有一趟長期運(yùn)行的玻璃鋼管道，PCCP 管道安裝時(shí)作業(yè)空間極?。晃鞣豆鄥^(qū)東擴(kuò)工程萬榮城東片工程施工標(biāo)南仁倒虹段為PCCP 及鋼管結(jié)合段，地形為沖溝陡坡地帶且坡度不連續(xù)，現(xiàn)場無施工道路，面臨機(jī)械無法作業(yè)的難題。兩個(gè)項(xiàng)目的施工難點(diǎn)及特點(diǎn)，一是起重機(jī)械無作業(yè)條件，二是現(xiàn)場不利于鋪設(shè)導(dǎo)軌及固定卷揚(yáng)機(jī)。因此，在傳統(tǒng)龍門吊（鋪設(shè)道軌卷揚(yáng)機(jī)牽引行走）基礎(chǔ)上研制了履帶式龍門吊，即無需鋪設(shè)軌道，無需固定卷揚(yáng)機(jī)牽引龍門吊，利用履帶自行行走完成管道的運(yùn)輸，通過前后液壓調(diào)整油缸完成管道安裝。

1 工藝原理

為解決有限空間復(fù)雜環(huán)境下PCCP 管道安裝存在的技術(shù)難點(diǎn)，經(jīng)分析研究，通過對傳統(tǒng)牽引式軌道龍門吊改進(jìn)，研制了履帶式龍門吊。工藝原理如下。

1）履帶式龍門吊采用兩條承載24 t 的履帶做為行走部分，履帶采用液壓泵驅(qū)動，最大行駛速度3 km/h，最大爬坡角30°；液壓泵配套37 kW 異步電動機(jī)做動力源，采用星三角接線降壓起動；電源自帶100 kW 柴油發(fā)電機(jī)組一套。該技術(shù)改變了傳統(tǒng)工藝通過卷揚(yáng)機(jī)轉(zhuǎn)動鋼絲繩牽引龍門架進(jìn)行管道運(yùn)輸安裝的工藝。見圖1。

圖1 履帶式龍門吊外觀圖

2）起吊設(shè)備配置4 套10 t 電動倒鏈和一個(gè)5 t 手動倒鏈。4 個(gè)10 t 倒鏈主要是用于運(yùn)輸和安裝管道時(shí)起吊管道和調(diào)整管中心，5 t 倒鏈主要用于陡坡運(yùn)輸管道時(shí)為防止管道向前滑動固定管道。見圖2。

圖2 履帶式龍門吊爬坡段運(yùn)輸PCCP 管

3）龍門吊前、后側(cè)分別布置兩臺液壓油缸。前側(cè)水平布置的為頂管油缸，后側(cè)垂直布置的為調(diào)整軸線油缸。油缸均通過液壓泵驅(qū)動采用液壓管連接至操作系統(tǒng)，通過動力傳輸轉(zhuǎn)化從而實(shí)現(xiàn)履帶行走、油缸運(yùn)動的功能。該技術(shù)改變了傳統(tǒng)工藝由人工拉動倒鏈，用方木、千斤頂支撐到溝壁人工手動調(diào)整管道軸線進(jìn)行管道安裝的工藝，加快了安裝速度，減少了人工安裝帶來的安全隱患。見圖3。

圖3 履帶式龍門吊安裝PCCP 管

4）橫梁中間采用桁架支撐，確保龍門吊架體穩(wěn)定性。通過改進(jìn)，減少了軌道鋪設(shè)以及卷揚(yáng)機(jī)牽引，行走靈活，安全穩(wěn)定性好，加快了施工進(jìn)度；四個(gè)起重吊點(diǎn)均為電動，軸線調(diào)整采用兩側(cè)安裝的液壓油缸，減少了人工投入；履帶式龍門吊運(yùn)輸管道時(shí)安全系數(shù)高；安裝PCCP 管時(shí)采用前身液壓油缸反向推力，實(shí)現(xiàn)管道快速安裝，縮短了安裝時(shí)間。

2 工藝技術(shù)特點(diǎn)

PCCP 管道安裝遇到復(fù)雜環(huán)境，如城區(qū)段施工、高邊坡地形等無法采用起重機(jī)械安裝的地段，通常采用傳統(tǒng)龍門吊運(yùn)輸及吊裝管道。即卷揚(yáng)機(jī)牽引龍門吊在軌道上運(yùn)輸管道就位，然后通過龍門吊橫梁上安裝的四個(gè)電動葫蘆和兩側(cè)的千斤頂對管道進(jìn)行高程、軸線調(diào)整安裝。龍門吊行走前需對鋪設(shè)的道軌和卷揚(yáng)機(jī)充分固定，跟隨管道安裝進(jìn)度對卷揚(yáng)機(jī)、道軌循環(huán)進(jìn)行的搬運(yùn)、固定。

采用履帶式龍門吊進(jìn)行PCCP 管道安裝，節(jié)省了道軌、卷揚(yáng)機(jī)的搬運(yùn)、固定等工序，解決了澮河干渠改造項(xiàng)目城區(qū)段以及萬榮城東片倒虹吸爬坡段不適宜固定卷揚(yáng)機(jī)鋪設(shè)導(dǎo)軌的難題，履帶式龍門吊行走靈活機(jī)動、穩(wěn)定安全、速度快，可以快速精準(zhǔn)的完成DN1000 至DN1800PCCP 管道安裝，實(shí)現(xiàn)了履帶式龍門吊在復(fù)雜環(huán)境下自行行走、高精度、快速度的新型PCCP 管道安裝工藝流程。

3 結(jié)語

履帶式龍門吊是可以在復(fù)雜環(huán)境下高精度、快速度的一種新型安裝PCCP 管的工藝技術(shù)。在禹門口水利工程澮河干渠改造項(xiàng)目、西范灌區(qū)東擴(kuò)工程萬榮城東片工程兩個(gè)工程項(xiàng)目上采用該技術(shù)，使施工速度提高了二倍，縮短了工期，與傳統(tǒng)牽引式軌道龍門吊安裝工藝相比分別可節(jié)省62 900 元、102 950 元，如節(jié)省了軌道、卷揚(yáng)機(jī)、地錨裝置等材料購置費(fèi)用；節(jié)省了大型履帶吊的租賃費(fèi)用；通過改進(jìn)加快了安裝進(jìn)度，設(shè)備、人員投入周期縮短，節(jié)省了人工費(fèi)、設(shè)備費(fèi)。取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

該工藝技術(shù)是一項(xiàng)有很強(qiáng)實(shí)用性的施工技術(shù)，可為類似項(xiàng)目的施工提供借鑒。該技術(shù)的適用范圍是：在有限空間復(fù)雜環(huán)境下，如城區(qū)段管道、高邊坡地形、道路平臺修筑費(fèi)用高、機(jī)械設(shè)備作業(yè)成本占用比例過高以及無法鋪設(shè)軌道和固定卷揚(yáng)機(jī)的施工條件，采用的裝備適用于坡度不大于30°、管徑為DN1000～DN18000PCCP 管道安裝施工。