特大型箱型钢井架安装关键技术改进探讨

特大型箱型钢井架安装关键技术改进探讨

李可房

中国平煤神马建工集团有限公司安装处河南平顶山467000

摘要：社会经济的快速发展，对特大型箱型钢井架安装技术带来了新的机遇与挑战，有必要对其技术改进问题展开深入研究与探讨，并采取最优化的实施措施，达到事半功倍的安装效果。本文首先概述了相关内容，并立足客观实际分析了关键技术研讨与改进问题，望该课题的研究，对后续相关工作的实践能够起到借鉴与参考作用。

关键词：箱型钢井架；安装；技术；改进

1前言

在特大型箱型钢井架安装工作中，其技术改进是一项综合性较强的系统性工作，如何取得最为理想的效果，保证顺利进行，备受业内人士关注。本文从实际出发，结合相关先进理念，对该课题进行了深入研究，阐述了个人的几点认识。

2概述

箱型钢井架一般有L-A和A型，特大型箱型钢井架A型较多。在井架安装的过程中，不仅要保证井架的吊装安全，还要保证井架安装的精度，因此针对特大型箱型钢井架安装采用的关键技术进行研讨与改进显得更为重要。井架现场拼装、焊接，地锚埋设、稳车布置、缠钢丝绳→桅杆竖立（穿滑车绳）→主斜架竖立→副斜架竖立→主、副斜架空中合拢、找正、焊接→桅杆拆放→井架整体找正。

3关键技术研讨与改进

3.1井架地面预组装技术

采用地面预组装技术，将构件在施工现场起吊位置预组装成一体，经验收合格后，将井架构件焊接在一起，使井架的整体尺寸得到有效控制。若受场地限制，可在场地外分段组装焊接成若干个起吊单元；利用空中散装法完成井架安装时，采用地面预组装技术来保证空中对接质量。

3.2井架整体平移技术

由于施工条件的限制，可以在场地外将井架组装成整体后，利用承载平车将井架整体平移至起吊位置完成后续的起吊工作。

3.3折页定位与翻转技术

3.3.1折页的设计与定位在井架安装中，起到至关重要的作用，折页的强度影响着井架起吊的安全，折页的定位（标高与角度）影响到井架安装的几何尺寸。

3.3.2折页的结构设计根据井架受力情况，采取不同的形式。对于特大型钢井架活动折页建议设计为带沟槽的形式，同时折页的材质应与主斜架的材质一致，焊条的选型及焊机/加强板的布置应按规定要求进行。

3.3.3折页的受力按主斜架抬头时/副斜架采用滑动提升快就位时/副斜架采用大翻转法刚抬头时等临界状况下的最大受力设计折页，折页的眼孔及与销轴在直径方向相差宜小于2mm。

3.3.4设计活动折页时，应综合考虑主斜架箱体的高度及基础的大小，同时要考虑固定折页与基础预埋板的焊接，一般销轴中心线与预埋板之间宜为220～350mm，预埋件基础部分建议做成凸台型式。

3.3.5活动折页与箱体焊接时，应保证折页与箱体垂直，对于大型井架建议先将活动折页与箱体焊接后，再在折页两侧加腹板和筋板，同时在箱体内部活动折页的受力部位应采取合适的方式进行加固（方钢/钢管）。

3.3.6应校核活动折页的平行度，同时严格保证两轴心线的标高及同轴度，以保证在主斜架起吊到位后在设计位置。

3.3.7固定折页焊接定位时，在核对活动折页的位置尺寸无问题后，应将固定折页外侧板与活动折页贴实，内侧板与活动折页留一定的间隙（一般为10mm），考虑到主斜架在起吊时，腿部有向外水平的推力作用，销轴宜从内侧往外侧穿。

3.3.8在井架横梁及斜梁的组装过程中，采用折页定位与翻转技术和手拉葫芦辅助配合，能安全快速地完成构件的定位。

3.4桅杆站位选择与基础处理关键技术

3.4.1桅杆站位选择应综合考虑主提升力的大小，桅杆底部受力与基础处理，周围障碍物及桅杆的竖立与拆除放置等问题。

3.4.2桅杆的站位应考虑主斜架起吊到位后，桅杆与井架滑车及桅杆与主斜架横梁的安全距离，桅杆尽量靠近主斜架吊点的位置。通过定性分析及同一方案的定量比较，选择桅杆站位，在综合考虑现场条件的前提下，尽量让主提升绳与主牵绳的夹角不能相差太大，以减少桅杆的弯曲应力。

3.4.3选择桅杆站位时，应考虑桅杆底部离冻结圈的距离，尽量远离冻结圈，有必要时，要考虑冻结圈的侧向受力而进行加固。

3.4.4双桅杆的站位应沿井架中心线对称布置，同时两副桅杆的间距应与主斜架吊耳中心线一致，否则桅杆易产生扭曲。主斜架抬头时，应保证桅杆处于垂直状态，至主斜架快到位时，根据具体情况，可适当进行仰杆。

3.5混凝土大地锚关键技术

特大型箱型井架双桅杆主牵地锚若采用以往的锚桩形式，主牵的锚桩位置无法满足要求，主牵地锚采用混凝土大地锚，在锚坑内设预埋件，钢性吊耳受力部位从地锚侧面预留，地锚上表面预留预埋件，将若干台主牵稳车固定在混凝土地锚的上平面预埋钢板上，两桅杆主牵地锚受力均匀，与主提升系统受力对称，桅杆稳定，安全可靠，克服以往的锚桩存在的以下问题：（1）双桅杆的主牵地锚占地面积大，文明施工差；（2）主斜架抬头时，桅杆的主牵力最大，由于锚桩及稳车的局部受力有变动趋势，造成桅杆在起吊主斜架时抱杆不垂直，且造成两侧缆风绳可能受力大而失稳趋势，很不安全；（3）主牵地锚及桅杆底部采用混凝土大地锚解决了现场场地空间小的问题，保证主牵系统及桅杆底部的稳定性，安全可靠，文明施工。

3.6桅杆头部专用夹具与多吊点钢性吊耳水平布置技术

3.6.1在桅杆头部对称设专用夹具，夹具上滑车呈水平方向布置，主斜架起吊过程中，随主斜架起吊角度的变化，主提升方向的专用夹具随销轴上翻转；若桅杆需要仰杆，直接同步收紧主牵绳，专用夹具及时调整角度，桅杆受力均匀。

3.6.2主斜架的吊耳采用多吊点钢性吊耳水平布置，吊耳布置在天轮平台梁有筋板的位置处，同时，对大吨位的起吊吊耳进行内外加固，吊耳水平方向布置具有如下优点及注意事项：（1）井架受力计算时，计算更准确，另外桅杆头部连接板的受力好；（2）主斜架起吊若采用双桅杆，两套复式滑车之间应设置平衡吊耳，平衡吊耳挂三星板，三星板对称布置2只单柄导向滑车；（3）吊耳的材质应与井架母材一致，吊耳与箱体内侧筋板的主焊缝强度应足够，平焊缝尽量少，平焊不能多焊，否则吊耳的关键受力部位因焊接导致吊耳材质的金相组织发生变化，即使吊耳头部不出现问题，很可能在起吊过程中出现疲劳，导致吊耳与井架箱体处断裂，吊耳尽可能多点布置。

3.7复式平衡及穿绳技术

3.7.1双桅杆起吊井架过程中，为保证井架起吊过程中受力均匀，避免单根桅杆的受力过大而发生意外，在井架两套主提升系统之间设置平衡吊耳，同时在主牵混凝土地锚处两主牵系统之间也设置平衡吊耳，平衡吊耳处挂设三星板，通过三星板的角度变化及桅杆底部跑头滑车的受力监测，及时调整稳车，保证井架起吊过程中的系统大平衡。

4结束语

总之，在当前各种条件下，特大型箱型钢井架安装实践中依旧存在着多方面的问题，我们应该从这些问题的实际情况出发，深刻分析其产生的多方面原因，统筹并进，多措并举，克服该项工作中的诸多难点问题，进而获得最为优化可行的实施策略与效果。

参考文献：

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[2]高金锁，李兴坡.矿井钢井架结构设计方法探讨[J].煤炭工程.2016（02）

[3]张文斌.基于SAP2000矿山钢井架的结构设计[J].中国矿山工程.2015（02）