錦屏二級(jí)上游調(diào)壓室固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)安裝方法

(葛洲壩集團(tuán)第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概述

雅礱江錦屏二級(jí)水電站共設(shè)計(jì)4個(gè)上游調(diào)壓室，每一調(diào)壓室設(shè)有2扇事故閘門，共計(jì)8扇，每扇事故閘門由1臺(tái)固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)進(jìn)行操作。本工程共布置8臺(tái)固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)，單臺(tái)啟閉機(jī)安裝重量為182t，8臺(tái)啟閉機(jī)安裝總工程量為1456t。啟閉機(jī)啟門力為2000kN，持住力為9000kN，揚(yáng)程118m。

調(diào)壓室啟閉機(jī)安裝施工，工期緊，2臺(tái)啟閉機(jī)全部安裝調(diào)試完成只有一個(gè)月時(shí)間；施工現(xiàn)場限制因素多，調(diào)壓室洞口轉(zhuǎn)彎半徑小，安裝部位最大高度僅約16m，對(duì)吊車和運(yùn)輸車輛的技術(shù)參數(shù)要求很高。所以，選擇合理的吊裝方法和運(yùn)輸方案是保證工期的前提。

2 啟閉機(jī)安裝方法

2.1 安裝現(xiàn)場施工布置

2.1.1 在上游調(diào)壓室啟閉機(jī)平臺(tái)具備安裝條件時(shí)，臨時(shí)布置50t和100t汽車吊各一輛。

2.1.2 在1696.5m高程安裝平臺(tái)上布置小型活動(dòng)作業(yè)房，以存放電焊機(jī)和少量材料。

2.1.3 在上游調(diào)壓室閘門室高程1696.5m高程平臺(tái)上，不影響交通的部位布置1臺(tái)10t慢速卷揚(yáng)機(jī)和若干導(dǎo)向做牽引力的穿鋼絲繩。施工布置見圖1。

圖1 安裝現(xiàn)場施工布置

2.2 運(yùn)輸方案規(guī)劃

啟閉機(jī)主要部件包括：機(jī)架、電動(dòng)機(jī)、減速器、卷筒裝置、平衡滑輪裝置、定滑輪、行程及載荷檢測裝置、動(dòng)滑輪裝置、鋼絲繩等。其中，機(jī)架總重約為34t，外形尺寸為7.96m(長)×6.0m(寬)×2.1m(高)，由機(jī)架(一)和機(jī)架(二)通過螺栓聯(lián)接，單件最大外形尺寸為7.96m(長)×3.148m(寬)×2.1m(高)，單件最大重量為16.73t；卷筒裝置外形尺寸為φ3.46m×5.8m，重量為48.6t；鋼絲繩每盤重量為45t，外形尺寸為φ2.0m×1.6m；動(dòng)滑輪裝置重量為15.7t；單臺(tái)減速器重量為11.36t；定滑輪、行程及載荷檢測裝置重量為9.0t；其他部件單件重量均在10t以下。

根據(jù)啟閉機(jī)設(shè)備的外形尺寸、重量，選擇合適的吊裝和運(yùn)輸手段進(jìn)行裝卸和運(yùn)輸。決定將卷筒裝置、鋼絲繩卷連同放繩架采用100t汽車吊裝車，采用30t改造平板車(長約12m)運(yùn)輸；機(jī)架(一)、機(jī)架(二)、動(dòng)滑輪裝置、減速器、其它設(shè)備及部件，分別采用50t汽車吊裝車，18t載重汽車運(yùn)輸。

2.3 安裝施工流程

啟閉機(jī)安裝施工流程見圖2所示。

圖2 調(diào)壓室固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)安裝施工程序

啟閉機(jī)設(shè)備吊裝在事故闡門吊裝后進(jìn)行，然后搭設(shè)隔離平臺(tái)加以保護(hù)，待啟閉機(jī)完工后，再進(jìn)行其后續(xù)安裝工作。

2.4 啟閉機(jī)運(yùn)輸及吊裝方案

2.4.1 固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)卷筒和鋼絲繩主要使用100t汽車吊裝車，由18t載重汽車及30t改造平板汽車分別從堆放場經(jīng)高線公路、上游調(diào)壓室交通洞運(yùn)至上游調(diào)壓室。在事故閘門安裝后，利用50t汽車吊預(yù)先將啟閉機(jī)動(dòng)滑輪裝置吊放安裝至事故閘門吊耳。

2.4.2 待事故閘門門葉焊接完成，動(dòng)滑輪組安裝后，再進(jìn)行啟閉機(jī)排架柱封頂，待啟閉機(jī)基礎(chǔ)埋件安裝及二期混凝土回填完成后，將啟閉機(jī)機(jī)架、減速器、卷筒裝置等大件分別從堆放場經(jīng)高線公路、上游調(diào)壓室交通洞運(yùn)至上游調(diào)壓室。利用50t汽車吊進(jìn)行機(jī)架卸車、拼裝和100t吊車配重塊的上卸車(因高度限制，100t吊車無法自行上、卸配重塊)，利用100t汽車吊進(jìn)行滾筒安裝和鋼絲繩卸車，其余部件均有50t汽車吊進(jìn)行吊裝。

2.5 啟閉機(jī)機(jī)架、起升系統(tǒng)設(shè)備安裝

2.5.1 利用50t汽車吊在臨時(shí)堆放場進(jìn)行機(jī)架、減速器、電動(dòng)機(jī)等部件裝車，采用18t載重汽車依次將其運(yùn)至安裝區(qū)。利用50t汽車吊將機(jī)架(一)在調(diào)壓室1696.50m高程平臺(tái)上卸車，吊裝到安裝部位。同樣利用50t汽車吊將機(jī)架(二)卸車，并與機(jī)架(一)組裝成整體，然后整體進(jìn)行調(diào)平定位。

2.5.2 利用50t汽車吊將減速器吊裝至安裝部位，由于卷筒與減速器連接是緊密配合，所以要先固定一端減速器，另一端減速器吊裝至安裝部位后往外平移一段距離，懸空固定；然后利用100t汽車吊將卷筒吊裝到機(jī)架安裝部位，將卷筒一端與已固定好的減速器低速軸連接調(diào)整，安裝卷筒聯(lián)軸器；再利用5t手拉葫蘆調(diào)整另一端減速器與卷筒齒輪嚙合，進(jìn)行安裝調(diào)平。

2.5.3 利用50t汽車吊對(duì)電動(dòng)機(jī)、定滑輪、行程及荷載檢測裝置、平衡滑輪裝置等分別進(jìn)行吊裝。

2.6 電氣設(shè)備的安裝

2.6.1 安裝前應(yīng)先檢查電機(jī)、控制柜，看是否完好無損，檢查電氣柜接線端子是否因運(yùn)輸而松動(dòng)，用萬用表重新測試各線路，應(yīng)完全符合要求。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行安裝。

2.6.2 走在架中的電纜要固定牢固，易碰撞的地方要加保護(hù)措施。

2.6.3 電氣設(shè)備安裝完成后，要在廠家指導(dǎo)下進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.7 啟閉機(jī)鋼絲繩安裝

9000kN固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)裝設(shè)于上游調(diào)壓室啟閉機(jī)排架柱上，用于調(diào)壓室事故閘門的啟閉，其所用鋼絲繩直徑52mm，單根長度約3300m。啟閉機(jī)平臺(tái)到井口平臺(tái)高度為16.5m。

本啟閉機(jī)鋼絲繩安裝主要是動(dòng)、定滑輪間鋼絲繩的重量和數(shù)量及控制力量間的矛盾。通用方案是通過加大拉繩力來解決，具有一定的局限性，從另一角度出發(fā)，試圖減少動(dòng)、靜滑輪組距離也可以解決以上矛盾。因此，采取將動(dòng)滑輪安裝到閘門吊耳的方案。

受現(xiàn)場安裝位置限制，啟閉機(jī)鋼絲繩安裝前，鋼絲繩卷放位置有兩種方式：

(1)固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)排架柱封頂前，在將調(diào)壓室事故閘門門葉吊裝至1680m井口平臺(tái)前，利用100t汽車吊安裝閘門門葉時(shí)，預(yù)先將啟閉機(jī)鋼絲繩卷連同放繩架吊放至1680m高程平臺(tái)存放；

(2)如果受1680m平臺(tái)面積限制，鋼絲繩穿繞空間不夠，穿繩困難，并且如果鋼絲繩存在扭曲勢能，需要預(yù)先釋放鋼絲繩扭曲勢能時(shí)，則可將鋼絲繩卷連同放繩架放在啟閉機(jī)1696.5m高程平臺(tái)適當(dāng)位置進(jìn)行穿繩。

根據(jù)1#、2#調(diào)壓室現(xiàn)場實(shí)際情況，3#調(diào)壓室按第二種方式進(jìn)行鋼絲繩安裝，具體安裝工藝如下：

(1)在1696.5m高程平臺(tái)把準(zhǔn)備好的(已放松，沒有扭曲勢能)鋼絲繩卷吊放在放繩架上。使鋼絲繩能順暢放出而不產(chǎn)生扭曲勢能(俗稱“有氣”)；

(2)在閘門頂部吊耳周圍，圍繞動(dòng)滑輪周圍掛搭工作平臺(tái)，使工作人員能在工作平臺(tái)上工作。此工作平臺(tái)預(yù)先制作，用鋼管架及卸扣搭設(shè)在閘門頂節(jié)平面上，要方便裝拆；

(3)安排1人在1696.5m高程啟閉機(jī)平臺(tái)卷筒旁控制放繩，1人控制啟閉機(jī)運(yùn)行，1人控制10t卷揚(yáng)機(jī)通過導(dǎo)向拉繩頭，其余人在機(jī)架平臺(tái)上；

(4)從機(jī)架上把麻繩垂下至井口平臺(tái)，把鋼絲繩頭綁好按卷筒鋼絲繩出繩位置把鋼絲繩頭拉上啟閉機(jī)平臺(tái)，繩頭固定在卷筒一側(cè)用鋼絲繩壓板壓牢；

(5)開動(dòng)啟閉機(jī)卷繩，把足夠長鋼絲繩全部卷到卷筒。這里供貨為每條鋼絲繩即一臺(tái)機(jī)所需長度，所以可以全部卷到卷筒上；

(6)調(diào)整人員分配，1人控制啟閉機(jī)卷動(dòng)，1人控制10t卷揚(yáng)機(jī)，機(jī)架定滑輪部分安排幾人，佩戴好安全帶后下到動(dòng)滑輪工作平臺(tái)。由于工作平臺(tái)為高空作業(yè)，要求安排到動(dòng)滑輪工作平臺(tái)人員要滿足高空作業(yè)要求，安全帶系留繩要系留在機(jī)架穩(wěn)固的地方，加強(qiáng)安全操作意識(shí)；

(7)先把10t卷揚(yáng)機(jī)牽引鋼絲繩反向穿繞到定滑輪、平衡滑輪組、動(dòng)滑輪，使繩頭從動(dòng)滑輪穿入段穿出，與啟閉機(jī)滾筒鋼絲繩相連接，并綁牢；

(8)利用50t汽車吊吊鉤空中掛一定滑輪做鋼絲繩牽引導(dǎo)向，一邊控制啟閉機(jī)卷筒放繩，一邊控制10t卷揚(yáng)機(jī)牽引鋼絲繩，直至繩頭全部拉出；

(9)按正確方法穿完滑輪組后，拉繩頭到機(jī)架上用吊裝用鋼絲繩留尾綁定；

(10)動(dòng)滑輪平臺(tái)上人員撤離動(dòng)滑輪安裝平臺(tái)，與機(jī)架上人員同到井口平臺(tái)，在足夠大的平臺(tái)上鋪好彩條布；

(11)繼續(xù)松繩，讓鋼絲繩放下，放出來的繩子在井口平臺(tái)鋪好彩條布的地面上繞8字盤好，直到卷筒上鋼絲繩放盡；

(12)把綁在機(jī)架上的鋼絲繩另一頭裝到卷筒另一邊，此時(shí)鋼絲繩已按正確的位置裝好；

(13)開動(dòng)啟閉機(jī)卷繩，直到鋼絲繩受動(dòng)滑輪重力后再升少許，使原吊動(dòng)滑輪的繩松動(dòng)，拆卸吊裝鋼絲繩，使動(dòng)滑輪自由吊于鋼絲繩上；

(14)開動(dòng)啟閉機(jī)動(dòng)滑輪降到井口平臺(tái)，拆卸安裝平臺(tái)。至此，鋼絲繩穿繩完畢。

2.8 啟閉機(jī)的試運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)

固定卷揚(yáng)式啟閉機(jī)安裝完成后，進(jìn)行以下項(xiàng)目的試驗(yàn)：

2.8.1 電氣設(shè)備的試驗(yàn)要求按DL/T5019-94第5.3.1條的規(guī)定執(zhí)行，并對(duì)程序軟件進(jìn)行模擬信號(hào)調(diào)試正常無誤后，再進(jìn)行聯(lián)機(jī)調(diào)試。

2.8.2 空載試驗(yàn)?？蛰d試驗(yàn)是在啟閉機(jī)不與閘門連接的情況下進(jìn)行的運(yùn)行試驗(yàn)，首先檢查電氣系統(tǒng)接線是否正確，確信控制機(jī)構(gòu)動(dòng)作靈敏、正確后才能進(jìn)行試驗(yàn)。啟閉機(jī)空載運(yùn)行，檢查各傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝的正確性?？蛰d試驗(yàn)應(yīng)符合施工圖紙和DL/T5019-94第5.3.2條的各項(xiàng)規(guī)定。

2.8.3 荷載試驗(yàn)。荷載試驗(yàn)是在啟閉機(jī)與閘門連接后，在無水和設(shè)計(jì)操作水頭的情況下分別進(jìn)行的啟閉試驗(yàn)。帶荷載試驗(yàn)應(yīng)按DL/T5019第5.3.3條的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

3 結(jié)語

錦屏二級(jí)水電站3#上游調(diào)壓室兩孔9000kN啟閉機(jī)和閘門及門槽埋件，安裝總工期只有4個(gè)月，其中包括埋件二期混凝土澆筑時(shí)間，所以9000kN啟閉機(jī)安裝工期非常短。合理有效的安裝方法是保證工期的前提。3#調(diào)壓室9000kN啟閉機(jī)采用上述安裝方法，只用了25天時(shí)間就完成安裝調(diào)試工作，未發(fā)生人員及設(shè)備安全事故，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。