500t全平衡式垂直升船機(jī)安裝技術(shù)

羅意成　劉同兵　范一林

摘 要：思林升船機(jī)設(shè)計(jì)為500t全平衡式垂直升船機(jī)，該升船機(jī)設(shè)備安裝具有裝難度大、工期緊、交叉施工作業(yè)面廣等特點(diǎn)，本文以思林升船機(jī)為例，介紹了該類型升船機(jī)安裝施工流程，希望對(duì)同類升船機(jī)安裝提供參考。

關(guān)鍵詞：500t全平衡式垂直升船機(jī)；沉船廂；平衡重；無水調(diào)試；有水調(diào)試

中圖分類號(hào)：U642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）32-0283-02

1 思林升船機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

思林水電站通航建筑物為一級(jí)垂直升船機(jī)型式。升船機(jī)建筑物從上游至下游依次布置有上游引航道（靠船墩、錨固墩、浮堤）、上閘首、垂直升船機(jī)主體、下閘首、下游引航道（隔流堤及靠船墩）等建筑物。

升船機(jī)采用鋼絲繩卷?yè)P(yáng)全平衡垂直提升型式。船舶過壩時(shí)，通過上、下閘首駛?cè)胙b有水的鋼質(zhì)承船廂內(nèi)。承船廂由多根鋼絲繩懸吊，通過設(shè)于承重塔柱頂部機(jī)房?jī)?nèi)的主提升機(jī)驅(qū)動(dòng)，使之沿承重塔柱導(dǎo)軌垂直升降運(yùn)行，運(yùn)送船只過壩。

通航建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)船型噸位為500t級(jí)機(jī)動(dòng)單駁，船型尺寸為：55×10.8×1.6m（總長(zhǎng)×型寬×設(shè)計(jì)吃水深）。

2 升船機(jī)設(shè)備安裝流程

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況并充分考慮到供貨情況、土建施工進(jìn)度及現(xiàn)場(chǎng)資源情況，確定升船機(jī)設(shè)備安裝流程，具體流程見圖1。

3 主要升船機(jī)設(shè)備安裝方案技術(shù)

3.1 平衡重軌道安裝

軌道底部安裝高程為358.0m，頂部安裝高程為445.0m，垂直高度87m，主要包括支座（支座、連接長(zhǎng)座及托架）和軌道的安裝，安裝工程量215t。軌道分兩部分安裝，鎖定位置以上搭設(shè)腳手架管安裝，鎖定位置以下采用電動(dòng)吊籃配合安裝，利用橋機(jī)將支座吊至相應(yīng)廊道，人工將支座搬入吊籃內(nèi)運(yùn)輸?shù)桨惭b位安裝，支座重量不能超過吊籃承載能力。軌道利用橋機(jī)直接吊就位，施工人員在吊籃內(nèi)精調(diào)軌道。平衡重軌道安裝所用吊籃見圖2。電動(dòng)吊籃使用前做負(fù)荷試驗(yàn)，電動(dòng)吊籃型號(hào)為ZLP800A。

3.2 船廂室頂、夾緊軌道安裝

頂夾緊軌道垂直高度84m，安裝工程量77.4t。因底節(jié)軌道下底在不在混凝土面上，須設(shè)置臨時(shí)鋼支墩。軌道通過主機(jī)房橋機(jī)吊至船廂室，再在主機(jī)房布置5t卷?yè)P(yáng)機(jī)配合滑輪組將埋件吊至安裝部位。施工人員利用吊籃配合施工，根據(jù)埋件出廠編號(hào)從下至上進(jìn)行安裝。先安裝下三層埋件，二期混凝土澆筑完成后再將剩余的埋件全部安裝完成，埋件安裝驗(yàn)收完成后進(jìn)行二期混凝土澆筑，最后進(jìn)行防腐及整體驗(yàn)收。

3.3 主提升設(shè)備埋件安裝

測(cè)量放樣精度應(yīng)滿足要求，同時(shí)應(yīng)對(duì)放樣點(diǎn)進(jìn)行驗(yàn)收得校核，即主機(jī)設(shè)備基準(zhǔn)與平衡重軌道安裝基準(zhǔn)、上下門葉安裝基準(zhǔn)、船廂頂夾緊軌道安裝基準(zhǔn)進(jìn)行互相驗(yàn)證，確保正確無誤。主機(jī)埋件安裝基準(zhǔn)應(yīng)保存完好，設(shè)備安裝時(shí)采用同一基準(zhǔn)。主機(jī)埋件運(yùn)輸至主機(jī)房，橋機(jī)吊裝就位，根據(jù)安裝基準(zhǔn)線對(duì)主機(jī)埋件進(jìn)行精調(diào)就位及加固牢固，避免二期混凝土澆筑時(shí)埋件發(fā)生位移。立模時(shí)不允許在埋件及插筋上進(jìn)行焊接，防止主機(jī)埋件位移。

3.4 船廂及其設(shè)備安裝

船廂結(jié)構(gòu)安裝前協(xié)調(diào)土建單位預(yù)留主機(jī)房樓板中跨不澆筑混凝土，待船廂結(jié)構(gòu)吊裝完成后再施工。船廂結(jié)構(gòu)由運(yùn)輸車運(yùn)輸至主機(jī)房?jī)?nèi)，通過主機(jī)房橋機(jī)吊至船廂室中部?？紤]到此時(shí)主機(jī)房上、下游側(cè)樓板已形成，船廂安裝順序?yàn)橄壬嫌魏笙掠?，最后安裝中間部分結(jié)構(gòu)。廂頭及每組縱梁均在中部組拼完成，再拖移就位，拖移動(dòng)力為二套5T卷?yè)P(yáng)機(jī)配合40t滑輪組，最大拖移單元為上、下廂頭，重量為250t。上、下廂頭設(shè)備在下段拼裝好后就將其它設(shè)備吊裝到位。拖移工裝由框架結(jié)構(gòu)和拼裝支架組成，拼裝支架在框架結(jié)構(gòu)上，框架結(jié)構(gòu)下部墊有滾棒（結(jié)構(gòu)單元拼裝完成后墊滾棒），二套5T卷?yè)P(yáng)機(jī)配合40t滑輪組布置在船廂室左、右兩側(cè)，拖移框架結(jié)構(gòu)將船廂結(jié)構(gòu)和拼裝支架整體移動(dòng)至安裝部位。

3.5 平衡重系統(tǒng)安裝

平衡重系統(tǒng)設(shè)備基準(zhǔn)點(diǎn)從主機(jī)房基準(zhǔn)點(diǎn)吊線放出，所有平衡重設(shè)備用主機(jī)房橋機(jī)吊裝就位，根據(jù)各部位設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行精調(diào)就位，加固驗(yàn)收。

3.6 主提升設(shè)備安裝

主機(jī)設(shè)備由運(yùn)輸車輛直接運(yùn)輸至主機(jī)房?jī)?nèi)，通過主機(jī)房橋機(jī)吊裝就位。根據(jù)二期埋件安裝用基準(zhǔn)點(diǎn)，放出設(shè)備設(shè)備安裝基準(zhǔn)線，先安裝減速器，以減速器為基準(zhǔn)，再安裝其它設(shè)備。設(shè)備安裝完成后根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙復(fù)核安裝尺寸及關(guān)聯(lián)尺寸。

3.7 鋼絲繩安裝

每個(gè)安全卷筒上布置4根鋼絲繩，共32根。安全卷筒不自帶動(dòng)力，須采用5t卷?yè)P(yáng)機(jī)配合鋼絲繩安裝。制作鋼絲繩安裝支架。根據(jù)設(shè)計(jì)提供的壓繩長(zhǎng)度，用橋機(jī)將鋼絲繩纏繞在安全卷筒上固定，用5T卷?yè)P(yáng)機(jī)帶動(dòng)安全卷筒轉(zhuǎn)運(yùn)，使鋼絲繩纏繞完成。

每個(gè)轉(zhuǎn)矩卷筒上布置3根鋼絲繩，共24根。制作卷矩鋼絲繩支架，轉(zhuǎn)矩卷筒自帶動(dòng)力，根據(jù)設(shè)計(jì)提供的壓繩長(zhǎng)度，利用主機(jī)房橋機(jī)將鋼絲繩纏繞在轉(zhuǎn)矩卷筒上固定，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩電機(jī)，將鋼絲繩纏繞完成。

每個(gè)重力平衡滑輪布置6根鋼絲繩，共24根。利用橋機(jī)將鋼絲繩牽至平衡滑輪上，往下放一部分鎖定一部分，如此反復(fù)將鋼絲繩放完并進(jìn)行臨時(shí)鎖定。

3.8 配重塊及船廂掛裝

配重塊掛裝時(shí)，船廂處于胎架上，配重塊根據(jù)需要進(jìn)行運(yùn)輸掛裝，此種掛裝方式可節(jié)省工裝。安全配重塊首先掛裝，考慮船廂重量和配重塊重量，四個(gè)角點(diǎn)每組安全卷筒先掛裝一塊配重塊，并與船廂聯(lián)接，聯(lián)接好后利用安全制動(dòng)器鎖緊。對(duì)稱依次掛裝完成剩余的安全配重塊?？紤]到轉(zhuǎn)矩配重塊受空間限制，無法一次全部掛裝完成，留一塊最后掛裝，其它配重塊對(duì)稱掛裝完成，安全制動(dòng)器處于制動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)船廂結(jié)構(gòu)重量比配重塊重量略重。計(jì)算兩邊重量差，對(duì)船廂多次進(jìn)行充水，保證船廂側(cè)重量大于配重塊重量，依次對(duì)稱掛裝重力配重塊。啟動(dòng)主提升機(jī)船廂（空載試驗(yàn)在配重塊掛裝前完成），使已掛好的配重塊下移一層，最后對(duì)稱掛裝剩余八塊轉(zhuǎn)矩配重塊（還須往船廂充水，使船廂側(cè)重量略大于配重塊側(cè)重量）。

3.9 電氣設(shè)備安裝

電氣設(shè)備基礎(chǔ)按圖施工，并做好接地及防腐。電氣柜等小設(shè)備采用橋機(jī)吊裝就位，人工搬運(yùn)配合葫蘆吊裝至基礎(chǔ)上；變壓器通過橋機(jī)吊裝至安裝位置附近，采用墊滾棒的方式運(yùn)輸至安裝位置附近，利用手鏈葫蘆吊裝至基礎(chǔ)上。橋架按照橫平豎直的方式根據(jù)圖紙要求安裝，接地扁鐵貫通橋架。電纜敷設(shè)按照設(shè)計(jì)要求分層布置，做到整齊美觀，電纜標(biāo)識(shí)標(biāo)牌安裝到位。電氣試驗(yàn)應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行，并做好試驗(yàn)記錄，出試驗(yàn)報(bào)告。

3.10 升船機(jī)調(diào)試

升船機(jī)設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試試驗(yàn)前，已在設(shè)備制造廠進(jìn)行了機(jī)電聯(lián)調(diào)、設(shè)備出廠（所）檢測(cè)等調(diào)試及測(cè)試工作，對(duì)各機(jī)械設(shè)備和電氣系統(tǒng)的主要功能進(jìn)行了測(cè)試，對(duì)各設(shè)備主要系統(tǒng)性能指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)試和整定。在此基礎(chǔ)之上，針對(duì)升船機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行條件，通過工地現(xiàn)場(chǎng)的機(jī)電聯(lián)合調(diào)試，達(dá)到以下目標(biāo)：

（1）對(duì)各機(jī)械和電氣系統(tǒng)的硬件設(shè)備進(jìn)行檢查、測(cè)試和調(diào)整，對(duì)所有運(yùn)行功能、控制功能、閉鎖關(guān)系、故障應(yīng)對(duì)等進(jìn)行全面檢驗(yàn)和調(diào)試，以實(shí)現(xiàn)升船機(jī)安全、高效運(yùn)行的目的，同時(shí)使升船機(jī)機(jī)械和電氣系統(tǒng)制造和安裝的質(zhì)量滿足相應(yīng)規(guī)程規(guī)范和設(shè)備制造及安裝合同的要求。

（2）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，檢驗(yàn)、調(diào)整升船機(jī)機(jī)電設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)、土建設(shè)施之間的適配關(guān)系，使各系統(tǒng)之間的配合最優(yōu)。

（3）對(duì)所有檢測(cè)信號(hào)及二次儀表進(jìn)行率定，根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)行程、位置檢測(cè)傳感器進(jìn)行調(diào)整，使檢測(cè)信號(hào)真實(shí)、準(zhǔn)確地反映升船機(jī)實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。

（4）對(duì)升船機(jī)各系統(tǒng)及整體的性能指標(biāo)進(jìn)行全面的調(diào)試、整定，使升船機(jī)綜合性能指標(biāo)達(dá)到總體設(shè)計(jì)要求。

（5）對(duì)調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)的修復(fù)和完善處理，使升船機(jī)各系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試后處于最佳狀態(tài)。

（6）通過現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電聯(lián)調(diào)，為升船機(jī)的運(yùn)行維護(hù)積累經(jīng)驗(yàn)。

（7）通過現(xiàn)場(chǎng)機(jī)電聯(lián)調(diào)，驗(yàn)證工程總體設(shè)計(jì)的正確性，檢測(cè)并記錄土建、金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備、電氣控制系統(tǒng)等設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)。

（8）通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和試驗(yàn)使升船機(jī)機(jī)電設(shè)備的性能和技術(shù)參數(shù)達(dá)到升船機(jī)總體設(shè)計(jì)要求和整體安全可靠運(yùn)行的要求，為升船機(jī)的試運(yùn)行工作作好準(zhǔn)備。

根據(jù)合同文件要求、設(shè)計(jì)要求、廠家出廠說明書等文件編制調(diào)試大綱、調(diào)試方案及調(diào)試細(xì)則，經(jīng)業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、廠家一起評(píng)審合格后實(shí)施?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)施時(shí)廠家配合指導(dǎo)。在調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題應(yīng)做好記錄，調(diào)試合格后監(jiān)理簽字確認(rèn)。

4 結(jié) 論

按照以上施工流程和施工方案進(jìn)行500t級(jí)全平衡式垂直升船機(jī)的施工，實(shí)踐證明該種施工流程和施工方案是合理可行的，尤其是船廂整體拖移技術(shù)、大噸位閘門單點(diǎn)斜吊技術(shù)使用的經(jīng)驗(yàn)，可以推廣到類似工程。

收稿日期：2018-9-15

作者簡(jiǎn)介：羅意成（1984-），湖南邵陽(yáng)人，工程師，主要從事水電工程金屬結(jié)構(gòu)制作與安裝、500t級(jí)垂直升船機(jī)設(shè)備安裝調(diào)試工作。