(葛洲壩集團第二工程有限公司,成都,610091)
雅礱江錦屏二級水電站共設(shè)計4個上游調(diào)壓室,每一調(diào)壓室設(shè)有2扇事故閘門,共計8扇,每扇事故閘門由1臺固定卷揚式啟閉機進行操作。本工程共布置8臺固定卷揚式啟閉機,單臺啟閉機安裝重量為182t,8臺啟閉機安裝總工程量為1456t。啟閉機啟門力為2000kN,持住力為9000kN,揚程118m。
調(diào)壓室啟閉機安裝施工,工期緊,2臺啟閉機全部安裝調(diào)試完成只有一個月時間;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,對吊車和運輸車輛的技術(shù)參數(shù)要求很高。所以,選擇合理的吊裝方法和運輸方案是保證工期的前提。
2.1.1 在上游調(diào)壓室啟閉機平臺具備安裝條件時,臨時布置50t和100t汽車吊各一輛。
2.1.2 在1696.5m高程安裝平臺上布置小型活動作業(yè)房,以存放電焊機和少量材料。
2.1.3 在上游調(diào)壓室閘門室高程1696.5m高程平臺上,不影響交通的部位布置1臺10t慢速卷揚機和若干導(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
啟閉機主要部件包括:機架、電動機、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、動滑輪裝置、鋼絲繩等。其中,機架總重約為34t,外形尺寸為7.96m(長)×6.0m(寬)×2.1m(高),由機架(一)和機架(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;動滑輪裝置重量為15.7t;單臺減速器重量為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)啟閉機設(shè)備的外形尺寸、重量,選擇合適的吊裝和運輸手段進行裝卸和運輸。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)運輸;機架(一)、機架(二)、動滑輪裝置、減速器、其它設(shè)備及部件,分別采用50t汽車吊裝車,18t載重汽車運輸。
啟閉機安裝施工流程見圖2所示。
圖2 調(diào)壓室固定卷揚式啟閉機安裝施工程序
啟閉機設(shè)備吊裝在事故闡門吊裝后進行,然后搭設(shè)隔離平臺加以保護,待啟閉機完工后,再進行其后續(xù)安裝工作。
2.4.1 固定卷揚式啟閉機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)先將啟閉機動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,動滑輪組安裝后,再進行啟閉機排架柱封頂,待啟閉機基礎(chǔ)埋件安裝及二期混凝土回填完成后,將啟閉機機架、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)壓室交通洞運至上游調(diào)壓室。利用50t汽車吊進行機架卸車、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汽車吊進行滾筒安裝和鋼絲繩卸車,其余部件均有50t汽車吊進行吊裝。
2.5.1 利用50t汽車吊在臨時堆放場進行機架、減速器、電動機等部件裝車,采用18t載重汽車依次將其運至安裝區(qū)。利用50t汽車吊將機架(一)在調(diào)壓室1696.50m高程平臺上卸車,吊裝到安裝部位。同樣利用50t汽車吊將機架(二)卸車,并與機架(一)組裝成整體,然后整體進行調(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,進行安裝調(diào)平。
2.5.3 利用50t汽車吊對電動機、定滑輪、行程及荷載檢測裝置、平衡滑輪裝置等分別進行吊裝。
2.6.1 安裝前應(yīng)先檢查電機、控制柜,看是否完好無損,檢查電氣柜接線端子是否因運輸而松動,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)計圖紙進行安裝。
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措施。
2.6.3 電氣設(shè)備安裝完成后,要在廠家指導(dǎo)下進行試運轉(zhuǎn)。
9000kN固定卷揚式啟閉機裝設(shè)于上游調(diào)壓室啟閉機排架柱上,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。啟閉機平臺到井口平臺高度為16.5m。
本啟閉機鋼絲繩安裝主要是動、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、靜滑輪組距離也可以解決以上矛盾。因此,采取將動滑輪安裝到閘門吊耳的方案。
受現(xiàn)場安裝位置限制,啟閉機鋼絲繩安裝前,鋼絲繩卷放位置有兩種方式:
(1)固定卷揚式啟閉機排架柱封頂前,在將調(diào)壓室事故閘門門葉吊裝至1680m井口平臺前,利用100t汽車吊安裝閘門門葉時,預(yù)先將啟閉機鋼絲繩卷連同放繩架吊放至1680m高程平臺存放;
(2)如果受1680m平臺面積限制,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,則可將鋼絲繩卷連同放繩架放在啟閉機1696.5m高程平臺適當(dāng)位置進行穿繩。
根據(jù)1#、2#調(diào)壓室現(xiàn)場實際情況,3#調(diào)壓室按第二種方式進行鋼絲繩安裝,具體安裝工藝如下:
(1)在1696.5m高程平臺把準(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,圍繞動滑輪周圍掛搭工作平臺,使工作人員能在工作平臺上工作。此工作平臺預(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高程啟閉機平臺卷筒旁控制放繩,1人控制啟閉機運行,1人控制10t卷揚機通過導(dǎo)向拉繩頭,其余人在機架平臺上;
(4)從機架上把麻繩垂下至井口平臺,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平臺,繩頭固定在卷筒一側(cè)用鋼絲繩壓板壓牢;
(5)開動啟閉機卷繩,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機所需長度,所以可以全部卷到卷筒上;
(6)調(diào)整人員分配,1人控制啟閉機卷動,1人控制10t卷揚機,機架定滑輪部分安排幾人,佩戴好安全帶后下到動滑輪工作平臺。由于工作平臺為高空作業(yè),要求安排到動滑輪工作平臺人員要滿足高空作業(yè)要求,安全帶系留繩要系留在機架穩(wěn)固的地方,加強安全操作意識;
(7)先把10t卷揚機牽引鋼絲繩反向穿繞到定滑輪、平衡滑輪組、動滑輪,使繩頭從動滑輪穿入段穿出,與啟閉機滾筒鋼絲繩相連接,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,一邊控制啟閉機卷筒放繩,一邊控制10t卷揚機牽引鋼絲繩,直至繩頭全部拉出;
(9)按正確方法穿完滑輪組后,拉繩頭到機架上用吊裝用鋼絲繩留尾綁定;
(10)動滑輪平臺上人員撤離動滑輪安裝平臺,與機架上人員同到井口平臺,在足夠大的平臺上鋪好彩條布;
(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)把綁在機架上的鋼絲繩另一頭裝到卷筒另一邊,此時鋼絲繩已按正確的位置裝好;
(13)開動啟閉機卷繩,直到鋼絲繩受動滑輪重力后再升少許,使原吊動滑輪的繩松動,拆卸吊裝鋼絲繩,使動滑輪自由吊于鋼絲繩上;
(14)開動啟閉機動滑輪降到井口平臺,拆卸安裝平臺。至此,鋼絲繩穿繩完畢。
固定卷揚式啟閉機安裝完成后,進行以下項目的試驗:
2.8.1 電氣設(shè)備的試驗要求按DL/T5019-94第5.3.1條的規(guī)定執(zhí)行,并對程序軟件進行模擬信號調(diào)試正常無誤后,再進行聯(lián)機調(diào)試。
2.8.2 空載試驗??蛰d試驗是在啟閉機不與閘門連接的情況下進行的運行試驗,首先檢查電氣系統(tǒng)接線是否正確,確信控制機構(gòu)動作靈敏、正確后才能進行試驗。啟閉機空載運行,檢查各傳動機構(gòu)安裝的正確性??蛰d試驗應(yīng)符合施工圖紙和DL/T5019-94第5.3.2條的各項規(guī)定。
2.8.3 荷載試驗。荷載試驗是在啟閉機與閘門連接后,在無水和設(shè)計操作水頭的情況下分別進行的啟閉試驗。帶荷載試驗應(yīng)按DL/T5019第5.3.3條的有關(guān)規(guī)定進行。
錦屏二級水電站3#上游調(diào)壓室兩孔9000kN啟閉機和閘門及門槽埋件,安裝總工期只有4個月,其中包括埋件二期混凝土澆筑時間,所以9000kN啟閉機安裝工期非常短。合理有效的安裝方法是保證工期的前提。3#調(diào)壓室9000kN啟閉機采用上述安裝方法,只用了25天時間就完成安裝調(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)濟效益和社會效益。