水利水电桥梁监控系统中移动通信缆式缆机安装工艺

水利水电桥梁监控系统中移动通信缆式缆机安装工艺

0我国液压缆机的安装及运行情况目前，我国大部分采用的电缆机都是平行式和辐射式的。20多年来,中国水利水电第八工程局(以下简称水电八局)曾安装过柘溪、乌江渡、东江、五强溪、凌津滩、二滩、大朝山、雷打滩、龙滩、彭水等大中型水电站的缆机,对平移式缆机安装积累了丰富的经验。缆机安装的关键技术是索道系统的安装,实践证明,中国水利水电第八工程局在这些工程上安装过的平移式缆机,安装工艺成熟、安装工法合理可行。1工程实践检验该工法是在实践中不断总结和发展而来的,通过大量的工程实践检验,证明是科学合理的。该工法操作简单、实用性强,在保证平移式缆机的安装工期、质量、安全和造价方面都具有先进性和新颖性。2广泛的安装方式该工法主要适用20t,30t级平移式缆机的安装,同样适用于缆机索道系统安装、塔架和机电设备安装,也适用于其他类型的缆机相应机构的安装。3临时副塔架结构的吊装缆机安装难点是索道系统的安装。根据现场地形,合理选择主索过江地点和过江地锚是该类型缆机安装的关键点。索道系统安装原理是利用左右岸的卷扬机的钢丝绳形成闭环回路,采用小的钢丝绳,逐步将大钢丝绳拖拉过江,形成缆机临时索道系统,利用该临时索道作为主索过江的索道。主副塔架结构件的吊装是该类型设备安装的难点之一,应根据该设备单构件质量、安装需要的起吊幅度以及现场地形地貌,选择合理的吊装设备,优先选择机械化吊装手段。若现场条件受到限制,则采用传统的办法,即卷扬机滑轮组配合扒杆的方法起吊。4安装和拆除电缆设备的施工过程和操作要点4.1系统安装系统缆机安装的主要施工工艺流程为:技术准备→设备到货清点→轨道及地锚安装→结构件及电器设备安装→索道系统安装→系统调试→试运行。其中索道系统安装由于涉及到大量前期准备工作,一般和结构件安装平行作业。4.2轨道接头焊接根据设计图纸进行轨道的安装,轨道安装主要控制轨道高程、轨道直线度、轨道间距及轨道接头。轨道接头宜采用焊接,轨道接头焊接是轨道安装的难点。由于轨道材料一般采用高碳钢,其可焊性差,需要严格制定焊接工艺并保证轨道接头的焊缝内部质量和焊接变形,焊后将轨道工作面磨平。具体焊接工艺如下:(1)轨道接头端面采用钢丝刷或其他工具除锈。钢轨焊接采用J507焊条,焊条在350℃烘焙1h,然后用保温桶保温,随时取用。钢轨底部先堆焊一焊唇钝边,并沿轨道底面磨平。(2)为了减少弯曲变形和焊缝宽度,采用窄间隙I形坡口。装配时2轨道接头处要离开16～20mm。为补偿焊缝收缩引起的角变形,端部装配成一定的斜度,下衬铜垫板。在实际操作中,采用千斤顶将轨道接头部位顶高2～5mm,然后焊接,焊接完成后,将千斤顶拆除,复测接头变形,并进行打磨处理。(3)为了防止焊接接头产生裂纹,焊前将接头两端200～300mm用火焰预热到350℃～400℃,并保持一段时间,使内部也达到规定的温度,用数显测温仪测量温度,待温度达到规定的要求后即可以施焊。焊接后再将接头部位用火焰加热到450℃～500℃,然后用石棉布盖好,使其缓冷,预热温度不足或接头内部未预热,均会产生裂纹。(4)对于大吨位缆机轨道接头,一般分为3层焊接。第1层用J507焊条,焊后清除焊渣,装上两侧铜挡块,两侧间隙不小于4mm(间隙过小焊渣无法下流),用轧头固定。焊接第2层时如温度已降低,应再预热至250℃～300℃,用J507焊条焊接。运条方法是不间断地转小圈,使焊渣从轨道两侧的间隙流下,焊缝应表面光滑,不出现凹坑。第2层焊好后立即焊第3层,焊接结束,立即拆掉挡块检查,发现缺陷应立即修补好,不能在焊缝冷却后修补,以免引起焊缝开裂。焊条采用直径4mm,钢轨接头的底部和头部电流均采用160～180A,腹部电流采用200～210A。(5)轨面及侧面先目测,应无裂纹,然后用砂轮把轨面3侧面磨平,用放大镜检查。如发现开裂要把裂纹磨去,预热后补焊。重复检查,直至合格。4.3主要地幔的安装4.3.1确定安装轴根据现场实际情况,按照施工方便、相互干扰少的原则,确定缆机主索系统的安装轴线。4.3.2安装位置的确定根据缆机主索的安装特点,主地锚的安装位置在主索系统的安装轴线上,左右岸的安装位置分别在主副塔前轨前,高程位置分别比前轨低,具体根据现场基岩面的高程来确定。4.3.3主要地幔的安装主地锚是承受辅助索张力的固定装置,其结构的强度要求较高,应符合要求。埋件部分制作2套,分别预埋在两岸缆机的主地锚基础混凝土内。4.4主索卷筒支架安装卷扬机是主索系统安装的关键设备,在布置到位后,必须用钢丝绳将基础埋件与卷扬机稳固。主索卷筒卸车后放在主索卷筒支架上,主索卷筒支架与基础埋件之间联接牢固,确保在主索系统安装过程中运行牢靠。导向装置是主索到安装轴线处的转向设施,一般采用型钢卷制而成,由于该处受力较大,所以导向装置一般按照50t地锚进行设计。4.5主索开卷主索张紧机构安装索道系统安装流程为:临时索道架设→主索开卷→主索过江浇铸索头→主索张紧机构安装→起升钢丝绳、承码安装→牵引钢丝绳安装→运行小车吊装→主索张紧。4.6安装辅助设备4.6.1过江承码保距索的张力验算(1)过江辅助索最大垂度f控制在8%L以内,L为跨距。(2)辅助索的选用计算。已知参数:跨距L,主索每米单位质量m1,承码均匀布置每米质量m2,过江往返索钢丝绳每米质量m3,过江承码保距索钢丝绳每米质量m4,过江辅助索钢丝绳每米质量m5,左、右岸缆机平台高差h,主索过江完后辅助支承索道上每米单位负载质量m=m1+m2+m3+m4+m5。计算单根支承索的最小水平张力。水平分力FΗ=mgL2/(8fcosβ)‚FH=mgL2/(8fcosβ)‚式中,β为左右岸塔架连线的水平夹角;g为重力加速度。垂直力Fv=mgL/(2cosβ)+FΗtanβ。总张力FΤ=√F2Η+F2V。安全系数n=Ρ/FΤ‚式中,P为辅助索钢丝绳破断拉力,要求计算的安全系数n大于4.0。4.6.2辅助索的安装根据辅助索计算选定辅助索绳径,有的工程采用2根辅助索,也有采用4根辅助索的工程。左右岸各布置2台卷扬机(通常选用10t),编号分别为#1,#2,#3,#4。首先在右岸的一台卷扬机缠绕1根小的钢丝绳(∅9mm),另一台卷扬机缠绕1根辅助钢丝索。在左岸的1台卷扬机缠绕1根∅21.5mm的钢丝绳,另一卷扬机缠绕∅15mm的钢丝绳。将右岸的卷扬机小钢丝绳和左岸卷扬机小钢丝绳同时放下牵至江边,用人工将1根尼龙绳拉过江对面,并与对岸的小钢丝绳卡接,指挥左右岸卷扬机同时将钢丝绳拉起,通过卷扬机之间的配合将钢丝绳拉至左岸主地锚处,形成左右岸安装穿梭绳。当穿梭绳安装完成后,在右岸主塔安装场地主索卷筒锚固点前,将辅助索卷筒摆放到绳盘支架上,拉出一端头,将该绳上到卷扬机,上完后对另一端头浇铸索头,索头浇铸必须按标准规程规范执行。将一侧已浇铸好索头的辅助索通过导向装置拉到主地锚处,与∅21.5mm绳进行卡接,卡接好后由右向左放,左岸卷扬机收绳,右岸卷扬机放绳,同时用30m钢卷尺测量辅助索的长度,并作好记录。当辅助索的长度达到设计长度后,做好标记,继续放绳直到副塔挂上头,然后卷扬机收绳,做好标记回到主塔主地锚的安装位置后,将其临时固定。利用左右岸卷扬机之间的相互配合,使用同样的方法安装第2根辅助索。当2条辅助索全部安装完毕后,用测量仪器测量、观察2根辅助索的垂度,直到2条辅助索的垂度满足设计要求,并且保证2条辅助索的垂度一致,在该处做好标记。对2条辅助索主塔侧索头进行浇铸,并安装就位到主塔主地锚上。用测量仪器测量、观察2根辅助索的垂度,用调整垫片进行垂度调整,使2根辅助索的垂度保持一致。4.7主需求安装4.7.1主索和辅助承码装置的连接主索过江是从左岸到右岸,还是从右岸到左岸,取决于具体工地的布置情况。下面以从右岸到左岸过江为例,说明主索过江的具体流程。主索安装用的拉绳过江,利用右岸#2卷扬机和左岸#3卷扬机、#4卷扬机配合将钢丝绳过江,并将一头固定在左岸#3卷扬机上,另外一头固定在右岸主地锚处。#1卷扬机上∅15mm的钢丝绳作为承码绳用。利用右岸卷扬机∅28mm钢丝绳与主索索头(由设备供货商提供的主索,有的索头的一头是已经浇铸好的,没有浇注好的,根据现场实际情况确定在左或右岸浇注索头)通过转换连接器进行联接,将主索拉到导向装置处,8t吊车配合,主索通过导向装置,越过主地锚,放在辅助索之间安装第1个承载主索的辅助承码。将右岸#1卷扬机上∅15mm的钢丝绳与辅助承码底部的索卡联接。主索继续缓慢向左岸放出,依次每隔30m安装一个辅助承码。主索在送放过程中专人负责测量尺寸,并有专人作记录,每50m在主索上用红漆做一明显的标记作为安装固定式承码的位置。当主索放出的长度达到设计长度后用切割机将主索切断,浇铸合金索头。待索头浇铸完成后,继续往右岸放索。当主塔端索头到达主塔主地锚时,利用吊车安装张紧系统,穿张紧锚索,同主索索头相连。锚索处于自然状态,然后卷扬机继续将主索向右岸副塔放送,当右岸索头到达右岸后将其安装在副塔悬挂装置上(如图1所示)。4.7.2浇铸接头的使用、冷却将至少是主索直径的30倍长的一段主索特别清理干净,安装上索头套筒,打散浇铸段的索丝,用四氯化乙烯清洗每一根索丝的油脂。用火焰烤弯索丝终端(长度为索丝直径的10倍),并相互高低错开10mm,然后将索头和索套放置在浇铸钢支架上且地面主索的弯曲半径不得小于其直径40倍。用石棉绳密封浇铸接头间的环状间隙,主索轴和浇铸接头必须调整到同一轴心。用干净且足够大的坩埚加热熔化合金,均匀加热到380℃±10℃,并随时用高温计测量熔化温度。浇铸以细流方式进行,浇铸时必须清除浮在表面的氧化层和其他残渣。用锤轻轻敲击浇铸接头以阻止在浇铸中形成气泡。注入熔化的合金量应浸盖主索端头5mm。浇铸接头必须采用自然冷却,不得用水或湿布冷却。冷却后,拆下钢支架检查浇铸结果,在浇铸接头的轴颈处涂抹润滑脂,防止其生锈。4.7.3汽车主索张紧在浇铸索头的期间进行主索张紧装置安装。根据现场地形,左右岸用50t吊车分别将主索悬挂装置安装在塔架前,然后安装主索张紧装置。步骤为:将张紧撑杆装在悬挂装置上,用50t轮胎吊在撑杆上安装2台液压钢绞线张紧装置。用高压软管与邻近的液压泵站相连。经过试运行和性能测试后,由经过专门培训的操作人员进行张紧操作。安装之前,应先准备好用于张紧的张力钢绞线。为了消除钢绞线的扭转效应,还应备有右旋与左旋数目相同的钢绞线。张力钢绞线在进入张紧装置前必须清除掉表面的锈蚀、油脂或其他污物,在整个行程期间,必须一直保持干净。在右岸用吊车安装主索张紧扁担梁和安全锚支架。穿钢绞线,钢绞线端头和楔型夹头一起锚定在锚定底板上,在所有的钢绞线都插入后,安装好固定板,并用预定力张紧器均匀地预张紧每一根钢绞线。继续放索,直到副塔挂上索头。张紧主索,在该过程中夹头外侧必须很好地润滑,夹头内侧不得有油脂、金属屑和其他杂物。右岸用汽车吊车配合,将主塔侧索头安装就位。主索张紧安装完成后,吊车配合拆除主索张紧装置。首先将钢绞线放松,在张紧液压装置后面将钢绞线一一切断,放到地下,用轮胎吊从主索上面拆除塔头前面所有安装的设备。4.8辅助索的包装设备布置:主塔#1卷扬机上缠绕∅28mm的钢丝绳,副塔#3卷扬机上缠绕∅28mm的钢丝绳。用#1卷扬机上缠绕的∅28mm的钢丝绳和滑轮组配合将主塔侧辅助索索头从主地锚上拆下,并放#1卷扬机使得辅助索垂度加大,拉力减小。用副塔#3卷扬机上∅28mm的钢丝绳与辅助索连接,这样可以将副塔塔侧辅助索索头从主地锚上拆下。左放右收,将辅助索全部缠绕到主塔#1卷扬机上。从#1卷扬机上倒出辅助索,包装好。用同样的办法可以完成第2条辅助索拆除。4.9车辆、承码、升环、悬挂升环的安装4.9.1增加、安装、调整首先将小车进行组装,调整滑道,然后利用50t吊车安装小车,小车为双重结构,由2个半部和连接杆组成,在地面将2个半部小车组装,并调整滑道的平直。4.9.2提升、牵引机构设计将牵引绳的绳头拉出通过导向滑轮,穿过主塔上牵引支架滑轮,拉到小车上,在设计位置用绳卡固定,绳头多留出一部分盘在小车两侧检修平台上。右岸∅28mm钢丝绳的卷扬机先将小车向主塔方向回拉一段距离,解开固定小车的钢丝绳,然后卷扬机向左岸放绳,左岸∅28mm的钢丝绳的卷扬机收绳,将小车向副塔牵拉。提升、牵引机构通过设置进入联动状态,两机构配合将牵引绳同时放出,小车行至副塔后将盘在小车上的牵引绳头拉出,穿过副塔牵引架滑轮和张紧配重滑轮,拉到小车右侧固定在设计安装位置,解开小车端的固定绳卡,脱开左岸#3卷扬机上∅28mm的钢丝绳,并将该∅28mm钢丝绳再过一次江,连接到主塔,然后用#1卷扬机将小车再向主塔牵回。待小车拉回主塔接近悬挂装置后,提升卷筒绳收牵引绳,将牵引绳的垂度收起,直到副塔侧的牵引张紧滑轮被提起到要求高度后停止张紧,将牵引绳在主塔后部的牵引架上卡子固定,将牵引绳从提升卷筒上倒下来,绕过牵引系统的摩擦轮,通过牵引导向轮与小车右侧连接固定,脱开右岸卷扬机∅28mm的钢丝绳。4.9.3牵引下小鼠安装承码牵引绳安装完成后,将提升绳摆放就位,启动提升系统,将提升绳缠绕在提升卷筒上并留出合适的长度,通过小车滑轮和放置在地面的大钩,将绳头拉上小车,高度调到适当距离,多留出约15m盘在小车上固定。将所有的承码全部摆放在小车两侧的检修平台上,启动牵引系统,小车向副塔行走,按设计要求承码间隔尺寸安装承码,直至全行程安装完。小车到达副塔后将提升绳的绳头安装在副塔的固定点上,此时提升绳和承码安装完毕。4.10车桥吊装安装主车安装工艺流程为:安装准备工作样点放置→行走台车吊装→行走台车定位及固定→缆机平台吊装、安装→其他附件安装→主车上支牵引钢结构安装→缆机电气室及机房安装→起升及牵引机构安装。4.11行车车台吊装安装副车安装工艺流程为:行走台车安装样点校核→行走台车吊装→行走台车定位及固定→缆机平台吊装、安装→其他附件安装→电缆卷筒、电缆敷设及接线→主索上索支架安装→主索张紧机构安装。4.12电缆桥电气安装4.12.起升机构的电气安装缆机电气安装包括主车和副车行走机构配套的减速电机、起升机构和牵引机构配套的直流电机、干式变压器、高低压开关设备、控制系统设备、高低压电缆以及缆机的其他电气设备、右岸司机房的电气安装。4.12.2.安装准备技术交底→设备清点及检查→电气房、变压器、司机室及相关设备就位→电缆桥架、电缆管安装→电缆、通讯电缆的敷设及接线→照明系统安装。4.12.高压电缆对气房的安装缆机设备安装工作依据缆机设备厂家提供的安装说明书、图纸、资料及有关的标准规范,并在厂家代表的指导和监督下进行。电气房安装包括高压电缆的敷设,变压器、动力及控制盘柜的检查清扫。严格按照图纸施工,所有的基础件都必须与接地网连接。变压器、动力及控制盘按照图纸及规范要求进行检查清扫。检查变压器、动力及控制盘的对地绝缘和相间绝缘。变压器、高压电缆进行耐压试验。整定动力及控制盘内器具的参数并做好试验记录。在厂家的指导下或按产品安装使用说明书安装安全保护装置。4.13缆机系统测试方法根据施工图纸、缆机生产制造厂的技术说明书、DL/T5019《水利水电工程启闭机制造、安装及验收规范》及DL/T946-2005《水利电力建设用起重机》要求进行设备检查。合格后配合缆机生产厂家代表对缆机系统进行调试,各项指标要达到有关技术要求。4.13.1测试的内容(1)单项试验。(2)空负荷试验。(3)相符性试验(性能指标测定)。(4)缆机负荷试验(分别按照额定起重量的50%,85%,100%,125%进行静负荷试验)。(5)缆机50%,100%,110%动负荷试验。(6)远程遥控试验。4.14缆机正常工况下无故障运行缆机性能测试完成并确认合格后,在厂家代表指导下对缆机进行累计10d共计7