埋藏式豎井施工期起吊裝置選型及安裝施工技術

(中國水利水電第五工程局有限公司，成都，610066)

1 工程概況

葉巴灘水電站位于四川與西藏界河金沙江上游河段上，系金沙江上游13個梯級水電站的第7級，上游為波羅水電站，下游與拉哇水電站銜接。壩址位于金沙江支流降曲河口下游600m，左岸屬四川甘孜藏族自治州白玉縣，右岸屬西藏自治區昌都地區貢覺縣。壩址控制流域面積為173484km2，多年平均流量839m3/s。

旁通洞豎井閘室，襯砌高度為高程2719m～2768m，順水流方向設置前后兩扇封堵閘門，2719m～2752.5m高程為閘室部分，襯砌尺寸11.5m×18m；2752.5m～2768.0m高程為井筒部分，襯砌尺寸為17m×18m，襯砌厚度1.5m。高程2764.15m～2768m井筒部位四周設置牛腿結構。

導流洞豎井閘室開挖、襯砌高度為高程2712.5m～2768m，閘室段垂直水流方向設平行的兩扇封堵閘門，閘門由中墩隔開；閘室段洞長15m。閘室段2712.5m～2739.5m高程為閘室部分，襯砌尺寸15m×26m；2739.5m～2768.0m高程為井筒部分，襯砌尺寸為15m×26m，襯砌厚度1.5m。高程2761.9m～2768m井筒部位四周設置牛腿結構。

2 起吊裝置運行要求及選型

2.1 起吊裝置運行要求

(1)工作級別：M4；

(2)額定起重量：10t；

(3)起升高度：50m；

(4)起升速度：14m/min；

(5)運行速度：20m/min；

2.2 起吊裝置選型

根據葉巴灘水電站導流洞、旁通洞豎井閘室實際施工要求，對比同類起重設備，滿足導流洞豎井開挖起重要求的為門式起重機和電動葫蘆。門式起重機須制作兩側軌道梁，兩軌之間距離固定，而導流洞豎井閘室與旁通洞豎井閘室寬度不同，且無空間進行軌道布置，不滿足豎井閘室及交通洞布置要求。電動葫蘆結構簡單，可靈活布置于豎井閘室上方穹頂，且施工便捷、運行可靠，故選用電動葫蘆。

2.3 電動葫蘆結構設計

采用I32b工字鋼作為電動葫蘆軌道梁，按2m間距布置天錨進行固定，單點設計總承重15.2t(其中電動葫蘆設計承載10t、電動葫蘆自重4t、軌道梁自重0.2t)，設計采用2根M30、φ25、L=4.5m(入巖4m)砂漿錨桿進行固定，天錨總承載力為0.01252×3.142×205×106÷9.8×2=20.5t，安全系數為20.5t÷15.2t=1.35，滿足規范要求。

軌道梁詳細結構見圖1-圖3。

圖1 10t電動葫蘆軌道梁結構示意

圖2 軌道鋼板結構

3 電動葫蘆安裝施工及技術要求

3.1 施工準備

3.1.1 設備檢查驗收

電動葫蘆到達安裝地點后，首先應檢查在運輸途中有無損壞情況，若發現有損壞情況，應及時修復方可使用。

圖3 電動葫蘆布置示意

3.1.2 技術準備

清點設備技術文件，核查設備型號是否符合設計要求。

3.2 安裝順序

施工準備→設備開箱清點和檢查驗收→軌道梁安裝→電動葫蘆安裝→電氣設備安裝→試運驗收。

3.3 安裝和技術要求

3.3.1 開箱檢驗

設備到現場后，應開箱檢驗，確認設備隨機文件、說明書、合格證齊全，設備及備件應與裝箱單相符，設備的外觀應無損壞。

3.3.2 軌道梁安裝

按照設計要求進行軌道梁安裝，嚴格控制安裝誤差。

3.3.3 工序交接

在正式安裝電動葫蘆前應對上道工序進行檢測，確認合格后方能安裝。

(1)軌道或工字梁兩端的緩沖裝置必須安裝齊全；

(2)工字梁的支承點是否按圖施工，聯接是否牢固；

(3)工字梁的拼接必須按圖施工，下翼緣必須打磨光滑，不卡車輪。

3.3.4 電動葫蘆吊裝前的檢測

(1)吊裝前應認真檢查電動葫蘆起升部分減速機是否按規定注好潤滑油，行走部分是否注好潤滑脂。清除電動小車踏面上的油污或防銹油。

(2)認真閱讀使用說明書及其他隨機文件，了解產品結構。檢查電氣控制箱是否按電氣圖配線，檢測起升電機和行走電機的絕緣狀態。

(3)檢查鋼絲繩的固定端是否抽緊，塞塊是否楔牢。

(4)檢查控制按鈕接線是否正確，固定按鈕的保險繩必須裝好。

(5)按規定吊鉤必須刷黃、黑相間的斑馬紋漆，吊鉤保險裝置齊全。

(6)鋼絲繩與卷筒固定每端必須有三塊壓板，螺栓必須緊固。

(7)排絕器裝配正確，上升、下降限位開關安裝正確。

3.3.5 電動葫蘆的吊裝

電動葫蘆的吊裝根據施工現場的實際情況，電動葫蘆總重量為4.0t，設計利用2臺12t汽車吊進行整體抬吊安裝，吊裝時注意捆繩必須采取保護措施以防損傷設備。

3.3.6 間隙調整

電動葫蘆的行走輪輪緣內側與工字鋼軌道翼緣間隙保證在3mm～5mm之間，通過墊片調整實現，此項是關健，必須達到。

3.3.7 電機主軸竄動量的調整

錐形轉子電動機主軸軸向竄動量一般在1.5mm時，制動效果最佳，如果電動葫蘆在額定荷載時下滑量過大，需進行調整。調整方法：取下尾罩、旋掉固定調整螺母的四支螺釘，用扳手按順時針方向將調整螺母旋至極限位置，再逆時針旋一圈，然后裝上固定螺釘即可。

3.3.8 斷火限位器的調整

斷火限位器的調整是通過調整限位桿上的兩個撞塊實現的。調整方法：松開撞塊上的螺釘，撞塊分置于導繩器卡板兩側，卡板能自如地推動撞塊移動。啟動電機開始起升，卡板推動上限撞塊移動，升至吊鉤滑輪外殼上沿距卷筒外殼下沿150mm～50mm時，停止上升，點動下降按鈕，導繩器向回移動10mm左右時，停機，移動上限撞塊靠近卡板，旋緊螺釘即可。下限位置的調整同上，只是方向相反，但必須保證吊鉤處于最低位置時，卷筒上留有3圈以上鋼絲繩。

3.4 試車

接通電源以后，先檢查各電機的運轉方向是否與控制按鈕的方向一致，然后再按下列步驟試車：

(1)無負荷試驗：在空載下開動各機構進行正反試運轉，檢查操縱線路是否正確，限位器等電氣設備工作是否可靠等。

(2)靜負荷試驗：在運行機構不動的情況，以1.25倍的額定負荷進行試吊，負荷升離地面約100mm，懸空10min，各機構應正常。

(3)動負荷試驗：在靜負荷試驗結果良好的條件下，以1.1倍的額定荷載進行動載懸空試驗，實驗周期為40s，升6s，停14s，降6s，停14s，如此進行15個周期，試驗后目測各部位有無異常現象，無異常則合格。

3.5 安全措施

(1)所有參與施工作業的人員，均需按照有關安全法規和安全操作規程作業。

(2)進入施工現場的人員，必須穿戴齊全勞保防護用品。

(3)高空作業必須掛好安全帶，并將其按照“高掛低用”的原則，系掛于安全繩上。

(4)進入現場的施工人員在接受過安全交底、安全教育之后，才能進行作業。

(5)吊裝用工具機在投入使用前，必須檢查，確認其性能、規格、狀況符合要求。

(6)吊點及卷揚機受力點必須經檢查，能夠承受預定載荷并牢固可靠，才能進行作業。

(7)在投入使用前，必須檢查確認鋼結構平臺的穩定性、可靠性，必要時輔以加固措施，確保受力時的穩定。

(8)現場搭設的臨時設施，必須牢固，經檢查無安全隱患后，才能投入使用。

(9)加強保護設備安全的工作力度，對小件、易損的設備在現場存放時，需置于干燥、通風的倉庫內，并登記入庫清楚無誤，由專人保管。

(10)設備吊裝時，必須小心謹慎，嚴防鋼絲繩勒壞或碰壞設備，起鉤、回鉤必須低速、緩慢。

(11)作業時，禁止交叉作業，防止高空墜物傷人。

(12)強調現場的安全用電管理，由專職電工負責接電、拆線工作，用電設備的檢修由專職電工進行，電纜布置等工作必須符合規范。

(13)手持電動工具等必須具有可靠的接零、接地及漏電保護裝置。軌道或其他連接構架上應設置接地線，接地線可用4mm～5mm的裸銅線或截面不小于25mm2的金屬導線。

(14)現場設置專職安全員，負責安全生產狀態的監控，并及時制止帶有安全隱患的施工作業。

4 結語

通過導流洞豎井閘室施工期起吊裝置的選型和設計安裝，減小導流洞、旁通洞豎井施工過程中材料、機械吊運時間與各工序間的銜接時間，大大加快導流洞、旁通洞豎井閘室開挖及混凝土施工進度，確保葉巴灘水電站導流洞工程按期完工。同時，也為同類型工程吊裝設備選型及設計施工提供經驗。