岸邊集裝箱起重機(jī)低空化施工關(guān)鍵技術(shù)研究

許文彬 費(fèi)文豪

上海振華重工(集團(tuán))股份有限公司

1 引言

隨著全球航運(yùn)業(yè)的不斷發(fā)展，特別是自動(dòng)化碼頭的出現(xiàn)，岸邊集裝箱起重機(jī)(以下簡(jiǎn)稱岸橋)的體積越來越大，集成的設(shè)備越來越多[1]，起重機(jī)內(nèi)部電纜也相應(yīng)不斷增多，而起重機(jī)的電氣房，往往安裝于高空的機(jī)房?jī)?nèi)[2]。在傳統(tǒng)的起重機(jī)制造施工流程中，電氣房控制屏到大車部分采用整根電纜，門框電纜在豎門框工序前先敷設(shè)進(jìn)門框內(nèi)部，根據(jù)放線表將門框電纜長(zhǎng)度留好下端余量，門框內(nèi)部分妥善固定，上端余量通常盤在門框內(nèi)固定保護(hù)，防止總裝過程中損壞[3]。

待大梁吊裝完畢后，首先需將門框上端的電纜抽回陸側(cè)上橫梁，再抽進(jìn)機(jī)房和電氣房?jī)?nèi)，隨后才能進(jìn)行控制屏的接線工作。由于電纜數(shù)量較多，長(zhǎng)度較長(zhǎng)，穿接線高空作業(yè)天數(shù)一般在20天左右，接線完成后再進(jìn)入查線送電等后續(xù)工作。在高空總裝完畢送電后開始整機(jī)調(diào)試，高空作業(yè)量往往占據(jù)總作業(yè)時(shí)長(zhǎng)的一半以上[4]。

為減少高空作業(yè)的工作量，提出了將門框電纜以接線箱或接插件形式，在上橫梁內(nèi)進(jìn)行對(duì)接，從而降低門框吊裝后高空作業(yè)的時(shí)間，提升施工效率。

2 接線箱對(duì)接門框電纜方案

本方案通過在陸側(cè)上橫梁內(nèi)增加若干接線箱，用來對(duì)接門框電纜。在上橫梁內(nèi)增加接線箱對(duì)接后，可以使電氣安裝施工大幅低空化，電氣房至接線箱的電纜在地面階段就可以完成全部穿線接線工作，其他所有上部電纜也都可以在地面完成，不會(huì)因?yàn)殡娎|交叉產(chǎn)生干涉的問題。在地面可以完成除大車部分外的所有電纜穿線接線工作，總裝后僅需將少量的電纜從門框抽至上橫梁接線箱處對(duì)接即可，大幅減少高空作業(yè)工作量。據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，電氣安裝總工時(shí)可節(jié)約6天，可縮短整個(gè)項(xiàng)目生產(chǎn)周期，同時(shí)還能減少門框余量電纜拖拉的工作量，防止電纜因保護(hù)不當(dāng)而造成損壞。接線箱布置于陸側(cè)上橫梁的內(nèi)、外部，電纜托架的上方(見圖1)。

圖1 接線箱布置位置示意圖

常規(guī)項(xiàng)目布置5～6個(gè)接線箱，分別用于連接左右側(cè)門框動(dòng)力電纜、控制電纜、通訊電纜(見圖2)。變頻電纜單獨(dú)使用1個(gè)接線箱，動(dòng)力和控制電纜合用1個(gè)接線箱，左右側(cè)的通訊電纜和光纜合用中間的接線箱。接線箱通常選用600 mm×600 mm×300 mm尺寸的標(biāo)準(zhǔn)接線箱，也可根據(jù)實(shí)際需求適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，內(nèi)部端子排根據(jù)具體項(xiàng)目要求進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。陸側(cè)上橫梁內(nèi)部在各個(gè)接線箱上部布置照明燈，開關(guān)布置在人孔附近，以便于后期維護(hù)和維修。

圖2 接線箱布置位置示意圖

使用接線箱對(duì)接方案前，大梁至電氣房控制柜、立柱至電氣房控制柜的電纜敷設(shè)，機(jī)房電氣房連線、機(jī)房電氣房電控等設(shè)備的連線敷設(shè)。以及上述電纜敷設(shè)完畢后的接線、查線、緊固、報(bào)驗(yàn)等工作都只能在總裝后高空完成，每臺(tái)機(jī)需要約30天。

增加門框接線箱后，以上工序大部分都可以在地面完成，待總裝后，只需要將門框電纜拉至上橫梁的接線箱接線即可。大約可以節(jié)省高空施工23天。

雖然增加門框接線箱的方案會(huì)增加部分的物料成本，比如接線箱、照明燈等，但是其節(jié)省的高空作業(yè)人工支出，比增加的成本要多，整體上來看，可以降低成本，提高效率。

3 接插件對(duì)接門框電纜方案

除接線箱對(duì)接方案外，還可以采用插頭對(duì)接的方式，詳細(xì)設(shè)計(jì)如下。

首先將門框電纜根據(jù)不同屬性進(jìn)行分類，如變頻電纜、動(dòng)力電纜、控制電纜、通訊電纜等，根據(jù)不同屬性和電纜外徑選擇不同種類的電纜接插件。上橫梁至機(jī)房的電纜在地面階段制作好插頭，按順序和屬性分類固定于上橫梁內(nèi)部；門框側(cè)電纜可提前制作好插頭再穿線，也可總裝后再制作插頭。插頭的選擇除了根據(jù)不同的電纜規(guī)格和屬性選擇外，還要根據(jù)不同項(xiàng)目的認(rèn)證要求，如CE、UL等。陸側(cè)上橫梁內(nèi)部在插頭固定區(qū)域上部布置照明燈，開關(guān)布置在人孔附近，以便于后期維護(hù)和維修。

對(duì)比接線箱的方案，使用插頭對(duì)接的方式，同樣可以使電裝施工大幅低空化，在部裝階段就可以做好兩端的插頭，總裝后僅需將少量的帶插頭電纜從門框抽至上橫梁對(duì)插即可，大幅減少高空作業(yè)工作量，對(duì)縮短整個(gè)項(xiàng)目生產(chǎn)周期起到積極作用，同時(shí)還能減少門框余量電纜，防止電纜因保護(hù)不當(dāng)而造成損壞。

使用插頭對(duì)接的方案，會(huì)增加一定的插頭、照明等成本，同樣能節(jié)省高空作業(yè)人工支出，降低成本，提高效率。

4 流程安排

在沒有設(shè)置接線箱或使用插頭的情況下，前后大梁組件吊裝完成并貫通平臺(tái)后，電氣安裝最少需要20天的工作周期方可完成高空敷線工作，具備調(diào)試條件。電氣安裝作業(yè)低空化后，僅需約6天就可以具備調(diào)試條件，可以縮短工時(shí)14天左右。電氣安裝作業(yè)低空化后，可在機(jī)器房安裝至后大梁并完成平臺(tái)貫通后進(jìn)行，可與后大梁其余工作平行安排(見圖3)。

圖3 總裝工序流程圖

5 結(jié)語

對(duì)比上述方案，使用常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)接線箱方案的總成本最低，接線箱的安裝和機(jī)房側(cè)進(jìn)接線箱電纜接線都在地面完成，總裝后僅需將門框線抽至上橫梁接線箱并接線即可，高空作業(yè)天數(shù)可縮短13天左右。使用常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)插頭方案，理想的情況下插頭的制作可以全部在地面完成，總裝后僅需將兩邊插頭對(duì)插固定即可，此方案總裝后所需施工時(shí)間最短，高空作業(yè)的工作量相對(duì)最少。

這兩種技術(shù)方案，已經(jīng)在部分項(xiàng)目中得到成功應(yīng)用，可為岸橋及其他需要進(jìn)行高空裝配作業(yè)的設(shè)備提供制造和裝配工藝方面的參考。