渣斗門式起重機(jī)的發(fā)展及關(guān)鍵技術(shù)
近年來隨著我國城市地上空間開發(fā)利用的程度越來越大，可利用的地上空間日益減少，而開發(fā)利用廣闊的地下隧道交通正越來越得到政府的重視，“十二五”期間城市軌道交通及過江隧道是我國的投資熱點(diǎn)。至2016年我國將新建軌道交通線路89條，總建設(shè)里程為2500公里，國務(wù)院又批復(fù)了22個(gè)城市的地鐵建設(shè)規(guī)劃，總投資達(dá)8820.03億元。我國的城市軌道交通行業(yè)步入一個(gè)跨越式發(fā)展的新階段，中國已經(jīng)成為世界***大的城市軌道交通市場。城市快速軌道、過江隧道、南水北調(diào)、西氣東輸?shù)戎卮蠊こ痰倪M(jìn)行，使得我國地下隧道工程的建設(shè)正得到迅猛的發(fā)展，作為***設(shè)備與之配套的渣斗門式起重機(jī)也正在成為一個(gè)擁有巨大潛力市場的產(chǎn)品。起重機(jī)作業(yè)工況及典型結(jié)構(gòu)特點(diǎn)根據(jù)市場調(diào)研，為配合地鐵的修建，需要專用的門式起重機(jī)用來提升隧道盾構(gòu)機(jī)所挖的渣土，即渣斗門式起重機(jī)。它是專為修建地鐵隧道，清除地下施工產(chǎn)生的渣土而設(shè)計(jì)制造的特種設(shè)備。渣斗門式起重機(jī)主要用于完成吊運(yùn)豎井（深一般在30~60m）下的渣土及斗車從豎井中吊出至地面及傾倒工作，起重機(jī)要通過特定裝置與設(shè)置在渣斗車兩端的偏心軸鉸接，利用渣斗自重來實(shí)現(xiàn)翻渣。目前，國內(nèi)市場此類渣斗門機(jī)，傾倒渣土有兩種方式，一種是將渣斗吊運(yùn)至設(shè)置在支腿下部或地面上的專用傾倒支架上方，下放龍門鉤吊具使渣斗兩端的偏心軸落在傾倒支架掛鉤上，利用渣斗自重實(shí)現(xiàn)翻渣，這種形式工作效率較低，翻渣位置固定，缺少靈活性，但小車自重輕，成本低；另一種是直接在起重機(jī)小車上設(shè)置翻渣掛鉤，并根據(jù)渣斗實(shí)際尺寸及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)計(jì)龍門鉤專用吊具，吊具通過龍門板鉤直接掛在渣斗兩端的吊柄上，與渣斗上的吊柄進(jìn)行鉸接。當(dāng)龍門鉤吊具和渣斗向上提升至地面時(shí)，液壓推桿驅(qū)動翻渣掛鉤，實(shí)現(xiàn)翻渣掛鉤與渣斗車的避讓動作，渣斗車?yán)^續(xù)向上提升至翻渣掛鉤以上時(shí)，翻渣掛鉤由液壓推桿驅(qū)動下放至渣斗兩端的偏心軸下，然后下放龍門鉤吊具，靠渣斗自重實(shí)現(xiàn)空中自動翻渣，這種形式工作效率高，靈活性好，節(jié)省人力，但成本較前一種稍高。一般渣斗門機(jī)跨度覆蓋豎井寬度，在懸臂側(cè)翻渣，根據(jù)工況一般為單懸臂，也可雙邊懸臂。翻渣方向有兩種，較常用的一種為垂直于主梁翻渣，另一種為平行于主梁。因同一條地鐵線要在不同的地方開挖豎井施工出渣，而每個(gè)城市工地的周邊條件并不一致，但是不可能每一個(gè)工地都要購買一臺新的渣斗門機(jī)，這就要求渣斗門機(jī)應(yīng)能滿足不同工地工況條件施工的需要，因此門機(jī)的跨度往往可變?yōu)槎鄠€(gè)跨度或懸臂可拆卸。根據(jù)翻渣方向的不同，小車可做成雙層，做90°旋轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方向的翻渣。這樣就增強(qiáng)了起重機(jī)適用不同工況的靈活性，以適合不同的跨度，不同的邊界條件和翻渣工況，不會造成重新訂購新的起重機(jī)，節(jié)約了成本。在設(shè)計(jì)過程中，依據(jù)以上實(shí)際使用工況確定主要技術(shù)參數(shù)，就使用頻繁程度確定整機(jī)工作級別為A6；根據(jù)國內(nèi)幾個(gè)主要渣斗制造廠家提供的渣斗尺寸和容量，可確定吊具下起重量為45t；因起升高度高，小車自重及起重量較大，為減小沖擊載荷，降低噪音，整車采用變頻控制調(diào)速；起升速度要求較快，一般在12m/min以上，小車運(yùn)行速度一般在30m/min左右，大車運(yùn)行速度一般在40 m/min左右；起升高度一般為軌道面以下30~60m，主梁底至軌道面9m，渣斗距地面高度約為2.5m左右，這樣在實(shí)現(xiàn)空中翻身時(shí)，避免揚(yáng)塵或淤泥飛濺，利于渣土的傾倒，跨度和懸臂長度根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況確定。
