世界上最大造船龙门吊-2.2万吨宏海号龙门吊

“宏海号”项目合同总值为3亿7千余万元。安装在江苏启东的宏华启东海洋装备基地，业主为宏华海洋油气装备有限公司，总包及设计单位为武桥重工集团股份有限公司，施工方为上海创未建设工程有限公司。

项目于2012年10月在江苏启东正式开工建设，到2015年上半年竣工。宏海号大约50层楼高，约150米。采用主体桁架式结构，两个桁架拱形主梁上均匀分布着48个吊点，前后共96个，每个吊点可以承受300吨的重力，总承重22000吨。由于宏海号必须满足可移动要求，因此，底部装有128对滚轮车。宏海号拥有十分强大能力，设备提升高度最高为65米，主要用于海上石油钻井平台陆地整体制造、提升、运输和下水，还可以用来吊装军舰的生产。以往海上油气钻井平台的安装，需要把平台的相关设备“化整为零”，然后在海上慢慢进行拼装。

宏海号门式起重机由2台拱型龙门吊组成，每台龙门吊的吊装能力均为11000t，组合后吊装能力达到22000t。它采用桁架结构和拱式外形，工作起来犹如一座行走的“桥”；一刚一柔两条腿，可有效防止支撑腿脱轨；且拥有力拔万吨的起吊系统，称得上当之无愧的世界之最。

正在进行船只整体吊装的“宏海号”超大龙门吊

这就要说一下大型船只的建造过程，因为船都是要下水的，所以造船的时候都是在位于水中船坞里进行最后的装配工作（龙门吊完成的就是这样的工作），便于直接入水。但船坞对于造船厂来说是稀有资源，如遇到生产周期较长的超大型设备比如海上钻井平台，长时间占据船坞不利于船厂开展其他工作。

区别于传统的造船方式，“海洋平台地面造”的想法被提了出来，这种方法让船只建造的所有过程都在地面上完成，无需下水。等造好后再将船只整体“搬运”到水中。思路听起来简单，但最大的问题就是没有那样大的设备来完成搬运工作。常规的大型龙门吊的虽然起重能力都在千吨级，但对于数万吨的设备无能为力，虽然其他类型的固定起重机能够满足起吊重量的要求，但无法灵活移动，同样不满足吊装要求。因此，需要一个有办法轻松提起万吨级、百米高大家伙的超大龙门吊，这便是研制建造“宏海”号的初衷。有了它，再大的海洋平台和大船也能像快递小哥送快递一样，被轻松吊起来运到海里。

宏海号门式起重机组装完成后的示意图

为了达到2.2万吨的起重效果，“宏海”相比于主流龙门吊在结构上有着很大不同。通常的龙门吊主梁和支撑都会选择箱体结构，而“宏海号”选择的是广泛用于桥梁建造中的桁架结构和拱式外形。

采用桁架结构的支撑腿

桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构，一般具有三角形单元的平面或空间结构。“宏海号”使用这种结构最大的优势是在承载横截面积相同的情况下承载能力大很多，可以大幅减少起重机钢结构的重量，在降低制造成本的同时有效减小的结构风阻，保证了这种万吨级的起重设备有良好的抗风效果。采用这样的结构是实现124.3米跨度，150米高度的有效保证，从远处看，这个龙门吊就像一座可以移动的桥，还酷似“凯旋门”。

宏海号门式起重机的具体技术参数为：

• 结构形式：桁架式拱形起重机
• 额定起重量（不含吊具）：11000t
• 吊具数：6
• 吊点数：48
• 每个吊点最大吊重：300t
• 起重机主梁高：11.64 m
• 起升高度：71.38 m
• 跨度：124m
• 主钩起升速度： 00.2m/mi
• 整机功率：1800kW
• 外形尺寸：（长×宽×高）127.8 m×48.7 m×108.2 m
• 单机重量：约7400t，整体自重14800t，相当于两座埃菲尔铁塔。
• 1#机主梁中部设置2台600 t 悬臂吊，2#机主梁上没有设置悬臂吊

据上海创未公司介绍，考虑本项目施工时允许占用的场地、允许的施工周期，尤其是本次吊装的重量（1#机总重7400吨，吊装最大重量约6400吨）、施工难度、使用设备、施工安全等因素，经过多次讨论和计算，本工程安装采用双塔架液压整体提升的方法和工艺。具体做法为：

在距主梁两端头附近分别竖立两套边长为5米的龙门提升塔架。主梁现场拼接，每副塔架上各布置12台450t提升油缸，通过钢绞线与主梁上的吊点连接。采用液压同步提升技术提升主梁，在主梁起升到一定高度后，分别将刚性腿、柔型腿与主梁铰链连接，刚、柔性腿跟随主梁拖带提升。最后主梁提升到标高，刚、柔性腿也随之拉直。

第一台机吊装完成后，拆除提升塔架，并在原位置进行第二台机的拼装，再用相同的方法完成第二台机的吊装。

通过该工艺龙门吊钢结构的吊装与过去国内传统的吊装方法相比，具有场地占用小、施工周期短和安全性高等优点。特别是2台机共用一个吊装基础，节省了费用。

一刚一柔两条腿，有效防止它脱离轨道

类似于主梁结构，“宏海号”的支撑腿采用上小下大左右对称的梯形桁架结构，具有良好的承载稳定性。但是需要注意的是，虽然两条支撑腿大小一致左右对称安装在主梁下方一端，关于主梁中心线对称分布，但它们可不是完全一样的，而是一刚一柔两条腿。所谓“刚柔”指的是刚性连接和柔性连接。刚性连接是指支撑腿与主梁之间通过高强度的焊接联结在一起，理论上不会出现相对位移；而柔性连接是指支撑腿和主梁之间通过柔性铰链相连，理论上是可以产生一定的相对转动。听起来两个都采用刚性连接会更更加稳固才对，为什么要一刚一柔呢？

这是因为主梁会由于提升负载的作用和热胀冷缩效应产生变形，而这种纵向的微小变形体现在长跨度主梁的两端是不可忽略的。如果采用两个刚性连接的支撑腿，由于主梁和支撑腿之间不会产生相对位移，这种变形也会影响到支撑腿和下横梁轨道之间的相对位置，严重的甚至会导致支撑腿脱离轨道，造成出轨。要是两个支撑腿都使用柔性连接，那龙门吊就仿佛变成了可以活动的平行四边形，极不稳定，因此也不可取。为了使得龙门吊可以吊起数万吨的载荷可以在300米长的轨道上自由移动，需要在混凝土浇筑的路基上铺设相应的轨道机构，混凝土墩台则相当于路基。随着使用时间的增长，轨道两侧相邻的混凝土墩台之间会出现不均匀的沉降，这是无法避免的。为了防止轨道因为墩台的沉降而产生变形，在两个相邻的混凝土墩之间设置了轨道过渡桥。

左侧支撑腿为刚性连接，右侧为柔性连接

当墩台发生沉降时，轨道过渡桥就会在水平方向上产生一个小角度的倾斜来补偿两个墩台之间的高度差，从而减缓轨道上齿条的变形，降低龙门吊运动过程中由于变形所带来的冲击和阻力，同时也降低了龙门吊脱轨的风险。

滚轮车式移动系统

传统的龙门吊采用轮轨系统，通过驱动轮子转动，依靠轮子和轨道之间的摩擦力来驱动起重机的移动。由于“宏海号”巨大的起重要求，再加上其自身的重量，这要求驱动系统提供的水平驱动力至少是传统龙门吊的十几倍，已经超出了传统驱动方式的技术限制。

因此“宏海号”的移动系统采用了摩擦阻力小、承载能力大的滚轮车作为和轨道之间的承接支撑机构，并通过多台液压油缸和液压系统实现液压均载，保证各个滚轮受力基本相同，防止出现过载损坏。而龙门吊的行走则通过齿轮和齿条的相互啮合传动实现。

同时为了保证“宏海号”的移动系统可以沿着直线顺畅行走，避免出现常规龙门吊的“啃轨”现象，设计人员还提供一种侧面带导向轮并可根据轨道变形状况左右和上下摆动的滚轮车支撑装置。

在轨道面不平整或结构发生变化的情况下，该装置可以使滚轮车自动找平，保持滚轮车的正压力始终垂直作用在轨道平面上，保证了龙门吊顺畅的直线运动。

多吊点的起吊系统

和传统龙门吊模块化吊装的工业定位不同，“宏海号”的应用更多的是在大型船只和结构件的整体吊装。

这除了对起重能力有所要求之外，还要保证起吊载荷的均匀分布。因此“宏海号”的起吊系统利用基本的滑轮杠杆原理采用多吊具、多吊点同时均匀起吊。

为了降低龙门吊的整体重心，起重装置的卷扬机均布置于桁架结构的支撑腿内。

同时为了在主梁上还额外加装了两台悬臂式桅杆起重机，使得和主梁下方的起吊点保持了一定距离，从而保证了对于大型件的起吊平稳性。

结语

“宏海号”足以称得上当之无愧的世界之最。然而一则甩卖的消息让人唏嘘不已！

2017年12月28日，宏华集团在上海产权交易所公开挂牌出售其海洋版块公司的股权及债权，包括上海宏华海洋油气装备有限公司100%股权、宏华海洋油气装备（江苏）有限公司100%股权、宏华（中国）投资有限公司对宏华海洋油气装备（江苏）有限公司19.61亿元债权。

挂牌价仅1元

宏华公告称，因净资产为负值，江苏宏华100%股权与上海宏华100%股权的挂牌价格均仅为1元人民币。宏华2017年9月30日的财务报告显示，江苏宏华资产约20.1亿，营业收入约1.47亿，净利润约-7.3亿，负债总计约24.19亿；而上海宏华营业收入仅为229万元，净利润约-3179万，负债约1.3亿。

需同时买下债权

宏华同时注明，想1元买这两家公司，需要同时竞拍宏华（中国）投资有限公司对宏华海洋油气装备（江苏）有限公司的19.6亿债权，该部分债权挂牌价为15.7亿。即三个项目需要同时竞价，挂牌价约为15.7亿。

早有脱身想法

原本对海工业务充满期待的宏华集团并没有得到相应的回报，油气市场的持续低迷让海工项目无人问津，宏华集团的巨额投入无用武之地，海洋版块逐渐成为“负累”，宏华海洋因此一直在大幅亏损。2016年年底，宏华集团发布公告，宣布引入战略投资者，向航天科工及一家名叫Jianhong Capital Fund I L.P的公司发售新股。由此，宏华集团投入央企的怀抱。抛售海工业务后，宏华集团未来将专注于其传统的“陆上业务”。

来源：港口学徒