某水電站纜機安裝技術分析

郭新瑞

（中國水利水電第八工程局有限公司 湖南長沙 410000）

某水電站纜機安裝技術分析

郭新瑞

（中國水利水電第八工程局有限公司 湖南長沙 410000）

在水電站建設中，纜機的應用是必不可少的，如：豎井壓力鋼管吊裝、混凝土澆筑等均離不開纜機系統，纜機系統正常運行與否，直接關系著水電站工程是否能夠按期完成，本文就水電站纜機安裝關鍵技術及其應用進行了詳細分析。

水電站；纜機；安裝

1 引言

纜機系統是水電站建設中的一大重要設備，加強其安裝技術研究對于保證工程整體是施工質量具有重要意義。在水電站工程施工中，應根據地形和工程需要合理的選擇、設計纜機布置和結構形式，以保證使用的便利性與經濟性。

2 纜機的主要結構形式

纜機的主要結構形式有：平移式纜機、輻射式纜機、固定式纜機、擺塔式纜機、纜軌式纜機、擺幅式纜機等。

3 水電站纜機安裝技術實例分析

某工程的纜機布置采用雙平移式，平移式纜機的特點是：覆蓋面積大，兩岸的大車均可進行上、下游的移動，使用操作方便，而軌道平臺的開挖量較大，且造價較高。該工程跨度561.42m，左、右岸纜機基礎及開挖邊坡均與壩基開挖邊坡相接。纜機土建工程由左右岸纜機基礎二期開挖、支護；固結灌漿；地梁鋼筋安裝、一期、二期混凝土澆筑以及預埋件及錨索等工程組成。纜機的安裝、調試按施工圖紙、纜機生產廠家技術說明書的要求和有關規定，并在廠家的指導下進行。

纜機安裝總體思路為：首先進行纜機軌道埋件安裝、軌道安裝和各個卷揚機錨點預埋工作，當軌道安裝長度具備安裝纜機結構件的條件后，進行纜機結構件安裝。并同時進行臨時承載索道系統安裝工作。主副塔結構件安裝主要采用50t汽車吊和25t汽車吊配合。

為保證工期目標，纜機安裝采用流水線作業方式，兩臺纜機依順序進行安裝。當第一臺纜機主副塔架安裝完成后，利用卷揚機將塔架拖拉到預設的主索過江軸線上固定，然后主索從左岸向右岸方向過江，安裝完主索系統后，利用卷揚機將該纜機拖拉離開過江軸線位置，再進行其余設備的安裝和纜機調試。主索過江位置進行第2臺纜機的主索過江工作，依此類推，當各個纜機的機械設備、電氣設備、機房的安裝、穿繞工作繩索與吊鉤安裝、電氣系統調試等工作完成后，最后進行纜機的負荷試驗，試運行、竣工資料的整理與正式運行等工作。

3.1 軌道安裝技術要求

（1）纜機軌道安裝前，對鋼軌的形狀尺寸進行檢查，發現有超值彎曲、扭曲等變形時，進行矯正，并經監理人檢查合格后方可安裝。

（2）吊裝軌道前，測量和標定軌道的安裝基準線。軌道實際中心線與安裝基準線的水平位置偏差，每10m應不超過2mm。

（3）軌距偏差每30m應不超過＋3mm，－1mm。

（4）軌道頂面的縱向傾斜度：不大于1/1000，每2m測一點，在全行程上最高點與最低點之差應不大于10mm。

（5）同跨兩平行軌道在同一截面內的標高相對差應不大于5mm。

（6）軌道在全長內要焊接為整體，軌道的焊接執行纜機設備制造商提供的規范，焊條的選擇執行設計要求的焊條規范標準。

（7）軌道安裝符合要求后，全面復查各螺栓的緊固情況。

（8）軌道兩端的車擋應在吊裝纜機前裝妥；同跨同端的兩車擋與緩沖器應接觸良好，有偏差時應進行調整。

3.2 纜機的配置

3.2.1 承馬

承馬部分的作用在于承托起升與牽引工作繩，通常有固定張開式、自行式、牽引式等不同的形式，其中，固定張開式的承馬，是通過一對半圓夾固定在承載索上，當小車高速通過時，會迅速張開或閉合，其優點就在于輕巧，且使用的數量并無限制，加上各個承馬的間距，并不會隨小車位置改變而變化，并且不會增加承載索與牽引繩之間的附加磨損。

3.2.2 承載索

承載索，又稱為主索，是小車的主要運行軌道，需要承受架空部分的全部重量，以及小車自身的載荷。該軌道會將載荷傳至兩岸的塔架，因而要求其具備較強的抗拉強度、耐磨性、抵抗沖擊和彎折能力。在很多的國內工程中，已開始投入運行的進口和國產纜機，基本上都采用的是Z型鋼絲、內層為圓鋼絲的密閉索等，具體可根據主索的直徑、受力等因素進行計算選擇，以減輕小車在實際運行中的阻力、磨損程度等。

3.2.3 工作繩

纜機的工作繩特點在于長度長，工作級別較高。實際工作中，應當選取合適規格型號的鋼絲繩，從而盡可能延長其使用壽命、降低運行成本等，是纜機設計和運行階段中應當充分考慮的重要因素之一。當前，進口和國產的纜機，基本上都采用的是面接觸特種鋼絲繩，其使用壽命已經提高了2～3倍。

3.3 主車安裝

纜機主車安裝工藝流程：行走臺車安裝樣點放置→行走臺車吊裝→行走臺車定位及固定→攬機平臺吊、安裝→攬機電氣室及機房安裝→主車鋼結構吊裝→天輪裝置安裝。

3.3.1 行走臺車安裝

利用用已布置在左岸纜機安裝工作平臺上的汽車吊分別吊裝上、下游側行走臺車，并利用角鋼、千斤頂等對行走臺車進行固定，角鋼應與軌道周邊的鋼筋錨固點進行可靠焊接。檢查行走臺車定位尺寸應在允許值內，檢查上下游臺車的相對距離及組合螺栓孔距，并與主車螺距進行比較，以便對行走臺車的定位點進行必要的調整。

3.3.2 纜機平臺安裝

①清理檢查纜機平臺組合面與行走臺車組合面，并用刀尺檢查應無局部高點，檢查組合螺栓孔并用圓挫挫平局部高點和毛刺。②清洗組合螺栓，并涂裝潤滑劑。③利用布置在左岸纜機安裝平臺上的50t汽車吊吊裝纜機平臺，插入組合定位銷釘，檢查平臺與行走臺車組合面的間隙應均勻，將組合螺栓全部插入并按照供貨商要求安裝技術要求分多次對稱均勻擰緊，根據供貨商技術要求選擇用扭力扳手檢查連接螺栓預緊力矩或檢查連接螺栓伸長值應達到設計要求。

3.3.3 起升機構、牽引機構安裝

①清理檢查纜機平臺與起升、牽引機構組合面，并用刀尺檢查應無局部高點，檢查組合螺栓孔并用圓挫挫平局部高點和毛刺。②清洗組合螺栓，并涂裝潤滑劑。③利用布置在左岸纜機安裝平臺上的50t汽車吊吊裝起升機構、牽引機構，牽引卷筒用50t和25t進行抬吊，插入組合定位銷釘，檢查起升和牽引機構與纜機平臺組合面的間隙應均勻，將組合螺栓全部插入并按照供貨商要求安裝技術要求分多次對稱均勻擰緊，根據供貨商技術要求選擇用扭力扳手檢查連接螺栓預緊力矩或檢查連接螺栓伸長值應達到設計要求。

3.3.4 電氣房和機房結構安裝

①各電氣設備在機房封頂前吊入，吊裝利用50t汽車吊和25t汽車吊。電氣設備安裝完畢后，吊裝機房結構，將機房封頂，檢查機房各組合部位應無縫隙。②各電氣盤柜安裝就位后，檢查電機絕緣與接地應滿足設計要求。③進行電氣電纜敷設及接線，配線完畢進行對線檢查，通電檢查電機電源相序。

3.3.5 主車鋼結構主梁安裝

主車鋼結構在左岸纜機安裝平臺上進行預拼，然后用50t吊車整體吊裝，吊裝就位后用支架和纜風繩進行可靠固定。

3.3.6 上支牽引索塔架的安裝

用50t汽車吊在地面將上支牽引索支架分成兩段整體拼裝后依次進行吊裝，安裝完成后，要對塔架進行測量，校對塔架的垂直度，是否符合設計要求。用力矩扳手校對螺栓的預緊力。檢查滑輪等設備的情況。

3.4 副車安裝

（1）纜機平臺安裝：副車纜機平臺安裝工藝與主車同。

（2）副車牽引塔安裝：①清理檢查副車牽引塔與行走臺車組合面，并用刀尺檢查應無局部高點，檢查組合螺栓孔并用圓挫挫平局部高點和毛刺。②清洗組合螺栓，并涂裝潤滑劑。利用布置在副塔纜機安裝工作平臺上的50t汽車吊吊裝副車牽引塔，插入組合定位銷釘，檢查牽引塔與行走臺車組合面的間隙應均勻，將組合螺栓全部插入并按照供貨商要求安裝技術要求分多次對稱均勻擰緊。

3.5 主索過江施工

（1）纜機主索卸車：纜機主索總重約80t（含主索卷筒），利用兩臺50t汽車吊和簡易龍門架進行卸車和吊裝。簡易龍門架采用一臺15t卷揚機作為驅動裝置。

（2）主索過江施工步驟：臨時承載索垂度調整→卷揚機等設備維護及工器具準備→主塔側主索澆頭→主索過江準備→主索過江→副塔側主索澆頭→主索過江完成，主塔側掛裝完成→副塔側主索頭掛裝完成，并張緊到設計垂度。

4 結語

在大型水電站的纜機安裝過程中，必須重視纜機的選型、配置合理性，以保證纜機投運后，混凝土澆筑、金屬結構吊裝的便利性以及纜機運行的安全性。因當前仍然缺乏纜機主索壽命試驗和實際應用的統計數據，因而必須嚴格掌握安裝過程中的關鍵技術與要點內容，從而保障纜機安裝質量與使用效果。

[1]朱希玲.絞纜機剎車系統改進設計[J].上海工程技術大學學報，2015，29（2）：110～112.

[2]薛寶臣，范建章.大華橋水電站攔河壩施工纜機設計[J].云南水力發電，2014，30（4）：1～2.

TV543

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1004-7344（2016）36-0252-02

2016-11-25

郭新瑞（1985-），女，工程師，本科，主要從事機電技術及物資管理工作。