卷揚機牽引系統在官地電站大壩滲漏排水系統優化施工中的應用

劉科輝

（中國水利水電第七工程局有限公司機電安裝分局，四川 成都 610000）

1 概述

大壩滲漏原排水系統設置有集水井，集水井底板高程1 165.00 m，頂板高程1 173.60 m，水泵安裝在集水井頂板上，泵房及配電、控制裝置室均設置在1 173.60 m高程。

2 卷揚機牽引系統技術的運用

2.1 卷揚機牽引系統組成及選型

2.1.1 卷揚機

卷揚機又名絞車，是由機械動力驅動卷筒、卷繞繩索來完成牽引工作的裝置[1,2]，其可以垂直提升、水平或傾斜拽引重物。

本系統運輸最重件約1.5 t，通過綜合考慮運輸距離（350 m）、容繩量以及安全系數等因素，系統主牽引設備選用3 t卷揚機。

（1）根據現場實際情況，卷揚機牽引設備最大承重為Q=1.5 t。

（2）計算載荷

式中，k1為動載系數，k1=1.1。

2.1.2 鋼絲繩

根據3t卷揚機卷筒繩卡直徑、各導向滑輪摩擦系數、軌道間滾筒摩擦系數、牽引物最大重量等，鋼絲繩采用φ15 mm（6×37）鋼絲繩。

根據建筑施工計算手冊《結構吊裝工程》中查知：

鋼絲繩的容許拉力為：

式中，F為鋼絲繩的容許拉力（kN）；α為鋼絲繩之間的荷載不均勻系數，根據查表所知6×37鋼絲繩取0.82 ；Fg為鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和（kN），Fg=0.5d2；d為鋼絲繩直徑（mm），為15 mm；K為鋼絲繩使用安全系數，用于機動起重設備取6。鋼絲繩容許拉力為15.4 kN，實際運輸最大荷載為12 kN，由上述參數設置可知，卷揚機鋼絲繩滿足要求。

2.1.3 導向滑輪

根據市場各種規格滑輪輪槽直徑選型，本系統選用3t單輪滑輪，滿足系統使用及安全要求。

整個運輸牽引系統有90°轉彎1個、70°(110°)折彎3個、30°(150°)折彎2個，90°轉彎處需導向滑輪兩個，其余折彎處均設置單個導向滑輪，共需設置7個導向滑輪。各導向滑輪處由δ20 mm鋼板制作安裝地錨，通過卸扣或鋼絲繩固定滑輪。

2.1.4 運輸臺車

運輸臺車由10 m槽鋼、5 mm花紋鋼板、承重（單輪500 kg）滑輪、臺車起吊系統（吊環）、臺車（設備材料）封車系統、臺車牽引點等構件組合（焊接）而成。

2.2 卷揚機牽引系統應用環境

受地形、地貌和作業空間限制等影響，大型吊裝設備無法使用，因此需采用卷揚機牽引系統，如本工程內的高邊陡坡、空間狹窄、彎角頻繁。

2.3 卷揚機牽引系統制作、安裝

2.3.1 卷揚機牽引系統安裝

（1）卷揚機配電箱安裝于1 231.00 m高程大壩右岸對外交通廊道入口處廊道內墻壁，防止下雨漏電。電源取自水電廠配電室檢修動力箱，配電箱需與電站接地網可靠接地。

（2）在1 231.00 m高程大壩右岸對外交通廊道入口處設置慢速卷揚機，卷揚機的設置應不占用人行通道。

（3）安裝卷揚機時，中心線與軌道中心線應平行不應有夾角，卷揚機基礎安裝水平應不大于2 mm/m。

（4）卷揚機位置調整好后，在卷揚機基礎四周均勻布置Φ16×200地錨孔，將Φ16地錨打入其中，槽鋼基礎安裝完成后水平以及位置偏差滿足要求；地錨與槽鋼搭接長度滿足要求，地錨與槽鋼、槽鋼與卷揚機基座接縫焊角不小于6 mm，并經PT探傷檢查無夾渣、氣孔、裂紋等缺陷；通過焊接構成矩形整體。

（5）檢查卷揚機電機、減速器、卷筒等基礎設施及連接螺栓應緊固無松動；檢查減速器（齒輪箱）齒輪油應滿足使用要求；檢查電機與減速器間聯軸器中心線無錯位、無折線等狀況；檢查卷揚機卷筒外觀完好，無裂紋、變形等缺陷。

2.3.2 軌道安裝

（1）運輸軌道采用雙軌，在廊道地面中心均勻布置軌道，廊道中心線兩側500 mm各布置一根，軌道為10#槽鋼。

（2）水平段軌道槽鋼平鋪地面，軌道（槽鋼）兩側同一斷面以間隔1 000 mm打入200 mm長φ16地錨4根，打入深度在150 mm以上。地錨上部與槽鋼軌道側面焊接，搭接長度至少50 mm，焊角不少于4 mm且不高于槽鋼軌道表面，不影響臺車運行。

（3）兩軌道之間內側面間隔5 m采用Φ20圓鋼焊接相連（長度900 mm），以保證軌道整體強度。每間隔10 m連接圓鋼外穿Φ40鋼管（用作滾筒），滾筒內表面及外表面均應涂潤滑脂，從而保證鋼管在轉動過程中與圓鋼摩擦最小化。

2.4 卷揚機牽引系統試運行

（1）卷揚機牽引系統空載試運行：主要檢查卷揚機牽引系統機電設施的運行情況，確保卷揚牽引系統運行平穩，無異常現象。在空載狀態下啟動卷揚機，以不同的速度向前和向后分別運行3 min。

（2）纜索動載試運行：主要測試在動載荷作用下，絞車牽引系統機電設備的運行情況和金屬結構的承載能力。

3 卷揚機牽引系統應用

在整個大壩滲漏排水系統整治過程中，卷揚機牽引系統發揮了巨大的作用，分別運輸了混凝土20 m3、凸輪（轉子）泵三臺（分解后單件重約800 kg）6件、DN250管路400 m、DN100管路400 m、各類閥門28件（單件最重約200 kg）、管路附件若干、安裝焊接用氧氣（乙炔）等若干、大型焊接機共四臺、各類電纜（最大185×4+95×1）等。因組織有效、操作規程完善、各類檢查到位，在運輸過程中未出現不安全事件，為施工節約了時間、創造了價值。

4 結語

通過改造使卷揚機牽引系統在官地水電大壩滲漏排水系統中得到了靈活、廣泛的應用，同時，降低了材料設備的運輸風險，在諸多部位施工中起到了至關重要的作用，為今后的工程建設提供了一定的施工經驗。