中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東電力工程局有限公司;廣東 廣州:520735
摘要:某電廠循環(huán)水泵房布置在升壓站周邊,側(cè)上方有一條220kV架空高壓輸電線路。受場(chǎng)地制約,起重機(jī)只能站位在水泵房大門前方、220kV高壓輸電線路側(cè)下方立臂作業(yè)。按電廠企業(yè)安規(guī),起重機(jī)與220kV輸電線路安全距離≥6m(國(guó)務(wù)院《電力設(shè)施保護(hù)條例》要求安全距離≥5m)。為確保安全距離,行車橋架采用偏重心、傾斜吊裝方式吊裝。同時(shí)為了避免起重機(jī)“卡桿”,進(jìn)行了臂桿干涉分析。
關(guān)鍵詞:吊裝;偏重心;傾斜;干涉
1、偏重心吊裝分析
行車橋架分主動(dòng)橋架、從動(dòng)橋架兩部分,主動(dòng)橋架外形尺寸大、重量重,因此本文以主動(dòng)橋架吊裝實(shí)例進(jìn)行分析。行車主動(dòng)橋架長(zhǎng)14200mm,重13.5t,軌道標(biāo)高6200mm。如果行車主動(dòng)橋架采用重心吊裝,安全距離僅有4680mm,不滿足電廠安規(guī)規(guī)定。為確保安全距離≥6m,起重機(jī)應(yīng)向A排(遠(yuǎn)離220kV輸電線路)方向平移至少1320mm。為了實(shí)現(xiàn)起重機(jī)向A排方向平移1320mm,決定采用偏重心吊裝方式吊裝。如附圖1。
圖1 偏重點(diǎn)起吊原因分析圖
起吊點(diǎn)偏離行車主動(dòng)橋架重心,需要在“偏向端”增加配重,平衡行車主動(dòng)橋架傾斜。配重選擇與核算,是行車主動(dòng)橋架偏重心吊裝的關(guān)鍵。
增加配重后行車主動(dòng)橋架將產(chǎn)生新重心G1,而原重心G、配重G2將以新重心G1形成新的平衡,遵守杠桿原理,即GX=G2Y。本工程G、X是可知不變量,Y、G2為可變量,由式GX=G2Y可知,Y越大,G2越小。G2(即配重)減少,配重安裝難度可減少,且總起重重量減小,起重機(jī)負(fù)荷減少,可選擇更小起重機(jī),節(jié)約成本。然而,Y(即配重與新重點(diǎn)距離)受到行車主動(dòng)橋架長(zhǎng)度制約,無(wú)法無(wú)限制增加。配重安裝在行車主動(dòng)橋架端頭,Y最大,G2最小。如附圖2。
圖2 偏重點(diǎn)起吊受力分析圖
已知,
G=13.5t,X=1320mm,Y=14200/2-1320=5780mm,
即:
G2=GX/Y=13.5×1320/5780=3.08t。
實(shí)際行車主動(dòng)橋架吊裝采用雙股捆綁方式捆綁,兩股捆綁鋼絲繩間有一定距離,與上文分析存在一些差別,但該差別造成的影響是積極的。為簡(jiǎn)化分析、計(jì)算,一般情況下可不考慮該影響因素。
2 傾斜吊裝分析
220kV輸電線路距離水泵房屋頂約4200mm,直接從屋頂?shù)跹b行車主動(dòng)橋架,安全距離將小于4200mm,不滿足電廠安規(guī)規(guī)定。通過行車主動(dòng)橋架傾斜,可以增加安全距離,因此采用傾斜吊裝方式吊裝行車主動(dòng)橋架。如附圖3。
圖3 傾斜起吊原因分析圖
傾斜吊裝鋼絲繩收緊長(zhǎng)度確定、鋼絲繩受力計(jì)算比較復(fù)雜,是傾斜吊裝技術(shù)關(guān)鍵。因?yàn)樽兞枯^多,使用常規(guī)計(jì)算方法確定鋼絲繩收緊長(zhǎng)度、受力的工作量比較大,現(xiàn)介紹簡(jiǎn)便的Auto CAD作圖確定鋼絲繩長(zhǎng)度、受力的方法。
按1:1比例在Auto CAD作圖軟件上畫出行車主動(dòng)橋架水平捆綁圖,確定重心、鋼絲繩長(zhǎng)度。鋼絲繩A收緊,行車主動(dòng)橋架可視為圍繞捆綁點(diǎn)B旋轉(zhuǎn),在Auto CAD作圖軟件中以捆綁點(diǎn)B旋轉(zhuǎn)行車主動(dòng)橋架(原重心、原捆綁點(diǎn)A同時(shí)選中參與旋轉(zhuǎn)),直至行車主動(dòng)橋架一端超出水泵房墻體。吊鉤(鋼絲繩A、鋼絲繩B交叉點(diǎn))與重心必然在同一豎直線上,沿旋轉(zhuǎn)后重點(diǎn)作豎直線(即重心線B)。鋼絲繩B吊裝過程不作調(diào)整,因此鋼絲繩B長(zhǎng)度不變。以捆綁點(diǎn)B為圓心、鋼絲繩B長(zhǎng)度為半徑作路徑圓B,路徑圓B與重心線B交點(diǎn)即為新吊鉤位置。連接交點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)后捆綁點(diǎn)A,即可得到傾斜捆綁分析圖,測(cè)量出鋼絲繩A新長(zhǎng)度。如附圖4。
圖4 傾斜捆綁分析圖
確定傾斜捆綁分析圖后,即可通過該圖分析受力。假設(shè)鋼絲繩受力為F1、F2,分別將F1、F2沿行車主動(dòng)橋架方向、豎直方向分解。F1、F2豎直方向分力F3、F4克服行車主動(dòng)橋架和配重重量,已知行車主動(dòng)橋架和配重總重量G,根據(jù)杠桿原理可以計(jì)算出F3、F4。
已知,
G=13.5+3.08=16.58t,L1=1057mm,L2=898mm,
即:
F3=GL2/(L1+L2)=16.58×898/(1057+898)=7.62t,
F4=GL1/(L1+L2)=16.58×1057/(1057+898)=8.96t。
將F3、F4轉(zhuǎn)化成等比例的線段,在Auto CAD作圖軟件上畫受力三角形,測(cè)量出代表F3、F4大小的線段長(zhǎng)度,通過計(jì)算即可得到F1、F2大小。本工程以1:100比例畫受力三角形(即線段每100mm代表1t),測(cè)量出F1線段長(zhǎng)度L1=851mm,F(xiàn)2線段長(zhǎng)度L2=878mm,即F1=8.51t,F(xiàn)4=8.78t。如附圖5。
圖5 受力分析圖