大型龙门吊整机移位技术研究
吴海来 王彬
摘 要：依托上海振华重工承接的大连STX 船厂900T龙门起重机整体搬迁项目，重点研究、总结大型龙门起重机的整机横移技术。根据施工现场的实际情况，充分利用公司现有的设备及工装，参考公司及行业内的大型港机、设备、海工设备横移技术，以较低的工程成本、较小的施工风险、较短的施工周期，将900T龙门起重机整机在垂直龙门起重机大车运行方向横移210米左右至指定码头轨道位置，一方面为该龙门起重机后续整机装船、运输做好前期准备，另一方面也为大型龙门起重机整机移位工程积累经验。
关键词：大型设备；船厂设备；龙门起重机；整机移位
中图分类号：U693 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）4-0041-02
随着海运行业和海工行业的发展，对集装箱运输船及诸如采油平台之类的海工产品的要求也不断提高，外形尺寸也不断的加大，从而对船舶及平台的制造要求也不断提高，而作为船舶或者海工平台制造的重要的大型设备——大型造船龙门起重机，由于其较高的制造成本，不少企业会选择旧的设备改造，比如加高或者增加龙门起重机大跨距，对生产场地的设备重新布局，这中间往往牵涉到一个龙门起重机移位问题，如果能够妥善的解决好这一问题，将在很大程度上节约成本。
另一方面，自从2008年至今，受全球经济的影响，整个海工行业、造船行业都不太景气，不少海工、船舶制造企业由于不堪重负不得不想办法降低成本，甚至有不少企业面临倒闭或者已经倒闭，从而造成造船设备的闲置，而为了资金的回笼或者资产处理，企业会将造船设备拍卖，会牵涉到设备转运的问题，而大型龙门起重机由于跨距较大，如果能够整体运输将会大大的降低成本，而整体运输搬迁往往牵涉到一个整体移位的问题，故如何安全地将龙门起重机安全移到指定的位置将有很现实的意义。本文旨在介绍一种大型龙门吊整机移位技术。
1 概述
1.1 项目概况
本项目是基于公司对外承接的龙门起重机整体搬迁项目，将已破产的STX（大连）造船旗下的一座900T的龙门起重机整机搬迁至浙江。项目难点较多，在行业内尚属首次。而本文的内容也是整个搬迁项目中的难点之一：装船前需要将该起重机从在场地上由现有位置移至装船所需位置，其中横向（垂直起重机大车运行方向）要移位大约210m左右，大概移位情况见下图1：
1.2 龙门起重机主要参数：
2 横移方案
2.1 可行性分析
2.1.1 技术上的可行性
根据横移现场的场地考察情况，结合公司数年来在港机、海工装备等大型设备方面的整机移位及运输技术，初步判断可以利用临时滚装台车或者公司海工平台下水的工装。公司现有的设备及经验能够解决该项目的问题。
2.1.2 风险性
横移的最大风险就在于龙门起重机倾覆，根据初步的计算并结合相关经验判断，只要现场把握得当，风险还是在可按范围之内。
2.1.3 远期效益
对于这么大的龙门起重机，整机移位及运输在业内属于首次，国内外还没有规范的操作方法或同类的经验可以参考，具有一定的风险性。通过成功解决该问题积累宝贵经验，一方面可填补行业在该方面的空白，另一方面对公司对外展示设计能力、为以后开拓龙门起重机及大型设备的运输搬迁市场、不断的承接相关业务，在行业不景气的情况下寻找经济增长点也有重要的意义。
综上所述，整机横移可以实施。
2.2 横移设备及方案选择
横移设备及工装的选用直接影响到项目运营的成本，故在考虑方案可行性的前提下必须考虑横移设备的成本。
目前行业内对于大型设备的移位不外乎滚动和滑动两种方式。滚动方式有的是采用轴线车（平板车），有的采用临时滚装小车或者利用设备本身的大车行走结合临时轨道将设备移位。而滑移方式移位主要是利用滑板与滑道来移位，当然也还有其它方式，但由于适用性不在本项目方案考虑之列。本项目经过综合考虑，结合各种方式的成本及公司现有设备的使用情况，直接利用公司现有的临时滚装台车及临时轨道来做位移位的介质。而在移位的动力方面直接采用卷扬机作为牵引动力源，利用滑轮组牵引起重机移动。
此外，在横移过程中，如何保证横移过程中起重机的刚、柔腿同步，至关重要，一方面要保证安全，一方面还要考虑成本，毕竟对于企业，利润也是最重要的。有几种解决方案：
解决方案1：移位方案可以采用刚、柔腿同步移位，運行时保证起重机的轨距（刚、柔腿间的距离）变化在一定的范围内，以保证起重机的不倾覆，这要求刚柔性腿两侧需同步牵引。而且根据龙门起重机的参数，柔性腿可允许偏转的角度为0.02rad，则柔性腿下部可变化的范围为：90×0.02=1.8m，也就是说刚、柔性腿距离变化在1.8m范围内龙门起重机稳定性没有问题，理论上来讲，只要在移位时严格保证刚柔腿距离即可。
解决方案2：在主梁与柔性腿间安装连接装置固定柔性腿，以保证在横移过程中柔性腿能跟刚性腿同步移动，该方案曾在公司整机发运过的一台较小的龙门起重机上试行了该方案。但由于本项目的龙门吊较高，如果采用该种方法，一方面连接用的结构会做得很庞大，重量较重，成本较高，且该现场安装也将非常困难。
解决方案3：将龙门吊的刚、柔性腿间用刚性连接杆装置相连，这样在龙门吊保证该连接杆既能受拉，也能受压，以保证两腿间开档不变。由于刚、柔腿间距离较大（160m），连接杆较长，故只要解决该连接杆的稳定性即可。
比较三个方案，最终选用连接杆方案，将刚、柔性腿通过连接杆装置相连来保证横移时的同步移位即可。常规来说，如果连接杆装置要有足够的稳定性，需要将其做成一个立体的桁架结构，本方案中将桁架做成单片结构，这样在水平方向上的稳定性可以解决，对垂直方向上的稳定性，在下部加支撑，保证垂直方向的压杆稳定，为了便于移动，在下部垂直支撑杆下端部安装了橡胶台车，这样整个装置可以跟着龙门起重机一起移动。这样做大大地简化了桁架结构，减轻了重量，从而大大的节约了成本。
2.3 横移方案实施
根据龙门起重机重量、尺寸及大车等参数，龙门起重机移位采用安装400t临时台车，卷扬机牵引方式。在刚、柔腿大车小平衡梁下各安装8个400t台车，牵引侧设置2台12t卷扬机，保险侧设置2台12t卷扬机。
2.3.1 清理横移区域场地并将起重机侧移到位
根据现场场地情况确定横移区域，用平板车和铲车将该区域内场地上的所有物件移除，包括场地上的一些固定设施。以确保横移时场地上无干涉物。在侧移前需做好上部可动件的绑扎固定工作，以防在龙门吊移位过程中其移动而带来危害。
2.3.2 400吨台车安装及临时轨道铺设
用4个1000吨千斤顶将大车行走机构顶起，拆除与400吨台车干涉的车轮，1000吨千斤顶两两一组，分别布置于大平衡梁下，同时做好大车行走平衡梁稳定保护工作，同步顶升至台车安装所需调度，然后按尺寸铺设场地上的临时横移轨道，安装固定临时滚装台车。先顶升柔性腿，再顶升刚性腿。
注意：台车安装后需用车挡将临时滚装台车固定在轨道上。以防龙门起重机整体在轨道上滚动移位。
2.3.3 安装刚、柔腿间连杆装置、牵引系统及地锚
刚、柔腿下的台车安装后并固定后，再安装刚、柔腿间连接杆装置。连接杆布置见下图示意：
连接杆安装完毕后，按尺寸设置地锚和卷扬机（地锚和卷扬机固定在场地上）。本项目方案采用2台卷扬机在前方（柔性腿侧）牵引，同时在另一侧（刚性腿侧）用2台卷扬机做为保险，在龙门起重机的下横梁上安装牵引耳板，然后连接卷扬机钢丝绳及滑轮组，通过卷扬机牵引龙门吊到指定的位置，然后拆除连接杆装置，按前面安装台车的方法，逆过程顶升、拆台车及轨道、安装大车行走拆除的小台车，利用千斤顶将龙门起重机下降使大車行走入码头轨道并做好相应的防风措施。
3 结语
本文只是对整个横移方案作了一个简单的介绍，但实际操作中，还是有很多细节要把握好，各个环节的详细计算必不可少，以确保方案的安全实施。总的来说，本横移方案还是比较成功，在一定程度上验证了工艺方案的可行性，同时也为大型设备横移积累了重要的经验。
参考文献：
[1]符敦鉴.岸边集装箱起重机[M].湖北：科学技术出版社，2007；
[2]张质文，王金诺.起重机设计手册[M].北京：中国铁道出版社.2001；
摘 要：依托上海振华重工承接的大连STX 船厂900T龙门起重机整体搬迁项目，重点研究、总结大型龙门起重机的整机横移技术。根据施工现场的实际情况，充分利用公司现有的设备及工装，参考公司及行业内的大型港机、设备、海工设备横移技术，以较低的工程成本、较小的施工风险、较短的施工周期，将900T龙门起重机整机在垂直龙门起重机大车运行方向横移210米左右至指定码头轨道位置，一方面为该龙门起重机后续整机装船、运输做好前期准备，另一方面也为大型龙门起重机整机移位工程积累经验。
关键词：大型设备；船厂设备；龙门起重机；整机移位
中图分类号：U693 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）4-0041-02
随着海运行业和海工行业的发展，对集装箱运输船及诸如采油平台之类的海工产品的要求也不断提高，外形尺寸也不断的加大，从而对船舶及平台的制造要求也不断提高，而作为船舶或者海工平台制造的重要的大型设备——大型造船龙门起重机，由于其较高的制造成本，不少企业会选择旧的设备改造，比如加高或者增加龙门起重机大跨距，对生产场地的设备重新布局，这中间往往牵涉到一个龙门起重机移位问题，如果能够妥善的解决好这一问题，将在很大程度上节约成本。
另一方面，自从2008年至今，受全球经济的影响，整个海工行业、造船行业都不太景气，不少海工、船舶制造企业由于不堪重负不得不想办法降低成本，甚至有不少企业面临倒闭或者已经倒闭，从而造成造船设备的闲置，而为了资金的回笼或者资产处理，企业会将造船设备拍卖，会牵涉到设备转运的问题，而大型龙门起重机由于跨距较大，如果能够整体运输将会大大的降低成本，而整体运输搬迁往往牵涉到一个整体移位的问题，故如何安全地将龙门起重机安全移到指定的位置将有很现实的意义。本文旨在介绍一种大型龙门吊整机移位技术。
1 概述
1.1 项目概况
本项目是基于公司对外承接的龙门起重机整体搬迁项目，将已破产的STX（大连）造船旗下的一座900T的龙门起重机整机搬迁至浙江。项目难点较多，在行业内尚属首次。而本文的内容也是整个搬迁项目中的难点之一：装船前需要将该起重机从在场地上由现有位置移至装船所需位置，其中横向（垂直起重机大车运行方向）要移位大约210m左右，大概移位情况见下图1：
1.2 龙门起重机主要参数：
2 横移方案
2.1 可行性分析
2.1.1 技术上的可行性
根据横移现场的场地考察情况，结合公司数年来在港机、海工装备等大型设备方面的整机移位及运输技术，初步判断可以利用临时滚装台车或者公司海工平台下水的工装。公司现有的设备及经验能够解决该项目的问题。
2.1.2 风险性
横移的最大风险就在于龙门起重机倾覆，根据初步的计算并结合相关经验判断，只要现场把握得当，风险还是在可按范围之内。
2.1.3 远期效益
对于这么大的龙门起重机，整机移位及运输在业内属于首次，国内外还没有规范的操作方法或同类的经验可以参考，具有一定的风险性。通过成功解决该问题积累宝贵经验，一方面可填补行业在该方面的空白，另一方面对公司对外展示设计能力、为以后开拓龙门起重机及大型设备的运输搬迁市场、不断的承接相关业务，在行业不景气的情况下寻找经济增长点也有重要的意义。
综上所述，整机横移可以实施。
2.2 横移设备及方案选择
横移设备及工装的选用直接影响到项目运营的成本，故在考虑方案可行性的前提下必须考虑横移设备的成本。
目前行业内对于大型设备的移位不外乎滚动和滑动两种方式。滚动方式有的是采用轴线车（平板车），有的采用临时滚装小车或者利用设备本身的大车行走结合临时轨道将设备移位。而滑移方式移位主要是利用滑板与滑道来移位，当然也还有其它方式，但由于适用性不在本项目方案考虑之列。本项目经过综合考虑，结合各种方式的成本及公司现有设备的使用情况，直接利用公司现有的临时滚装台车及临时轨道来做位移位的介质。而在移位的动力方面直接采用卷扬机作为牵引动力源，利用滑轮组牵引起重机移动。
此外，在横移过程中，如何保证横移过程中起重机的刚、柔腿同步，至关重要，一方面要保证安全，一方面还要考虑成本，毕竟对于企业，利润也是最重要的。有几种解决方案：
解决方案1：移位方案可以采用刚、柔腿同步移位，運行时保证起重机的轨距（刚、柔腿间的距离）变化在一定的范围内，以保证起重机的不倾覆，这要求刚柔性腿两侧需同步牵引。而且根据龙门起重机的参数，柔性腿可允许偏转的角度为0.02rad，则柔性腿下部可变化的范围为：90×0.02=1.8m，也就是说刚、柔性腿距离变化在1.8m范围内龙门起重机稳定性没有问题，理论上来讲，只要在移位时严格保证刚柔腿距离即可。
解决方案2：在主梁与柔性腿间安装连接装置固定柔性腿，以保证在横移过程中柔性腿能跟刚性腿同步移动，该方案曾在公司整机发运过的一台较小的龙门起重机上试行了该方案。但由于本项目的龙门吊较高，如果采用该种方法，一方面连接用的结构会做得很庞大，重量较重，成本较高，且该现场安装也将非常困难。
解决方案3：将龙门吊的刚、柔性腿间用刚性连接杆装置相连，这样在龙门吊保证该连接杆既能受拉，也能受压，以保证两腿间开档不变。由于刚、柔腿间距离较大（160m），连接杆较长，故只要解决该连接杆的稳定性即可。
比较三个方案，最终选用连接杆方案，将刚、柔性腿通过连接杆装置相连来保证横移时的同步移位即可。常规来说，如果连接杆装置要有足够的稳定性，需要将其做成一个立体的桁架结构，本方案中将桁架做成单片结构，这样在水平方向上的稳定性可以解决，对垂直方向上的稳定性，在下部加支撑，保证垂直方向的压杆稳定，为了便于移动，在下部垂直支撑杆下端部安装了橡胶台车，这样整个装置可以跟着龙门起重机一起移动。这样做大大地简化了桁架结构，减轻了重量，从而大大的节约了成本。
2.3 横移方案实施
根据龙门起重机重量、尺寸及大车等参数，龙门起重机移位采用安装400t临时台车，卷扬机牵引方式。在刚、柔腿大车小平衡梁下各安装8个400t台车，牵引侧设置2台12t卷扬机，保险侧设置2台12t卷扬机。
2.3.1 清理横移区域场地并将起重机侧移到位
根据现场场地情况确定横移区域，用平板车和铲车将该区域内场地上的所有物件移除，包括场地上的一些固定设施。以确保横移时场地上无干涉物。在侧移前需做好上部可动件的绑扎固定工作，以防在龙门吊移位过程中其移动而带来危害。
2.3.2 400吨台车安装及临时轨道铺设
用4个1000吨千斤顶将大车行走机构顶起，拆除与400吨台车干涉的车轮，1000吨千斤顶两两一组，分别布置于大平衡梁下，同时做好大车行走平衡梁稳定保护工作，同步顶升至台车安装所需调度，然后按尺寸铺设场地上的临时横移轨道，安装固定临时滚装台车。先顶升柔性腿，再顶升刚性腿。
注意：台车安装后需用车挡将临时滚装台车固定在轨道上。以防龙门起重机整体在轨道上滚动移位。
2.3.3 安装刚、柔腿间连杆装置、牵引系统及地锚
刚、柔腿下的台车安装后并固定后，再安装刚、柔腿间连接杆装置。连接杆布置见下图示意：
连接杆安装完毕后，按尺寸设置地锚和卷扬机（地锚和卷扬机固定在场地上）。本项目方案采用2台卷扬机在前方（柔性腿侧）牵引，同时在另一侧（刚性腿侧）用2台卷扬机做为保险，在龙门起重机的下横梁上安装牵引耳板，然后连接卷扬机钢丝绳及滑轮组，通过卷扬机牵引龙门吊到指定的位置，然后拆除连接杆装置，按前面安装台车的方法，逆过程顶升、拆台车及轨道、安装大车行走拆除的小台车，利用千斤顶将龙门起重机下降使大車行走入码头轨道并做好相应的防风措施。
3 结语
本文只是对整个横移方案作了一个简单的介绍，但实际操作中，还是有很多细节要把握好，各个环节的详细计算必不可少，以确保方案的安全实施。总的来说，本横移方案还是比较成功，在一定程度上验证了工艺方案的可行性，同时也为大型设备横移积累了重要的经验。
参考文献：
[1]符敦鉴.岸边集装箱起重机[M].湖北：科学技术出版社，2007；
[2]张质文，王金诺.起重机设计手册[M].北京：中国铁道出版社.2001；
