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        淺析卡基娃水電站1#、2#機(jī)座環(huán)、蝸殼采用的非常規(guī)吊裝工藝

        2017-06-23 09:38:27鵬,
        四川水力發(fā)電 2017年3期
        關(guān)鍵詞:外形尺寸汽車(chē)吊機(jī)座

        史 亞 鵬, 李 智 杰

        (中國(guó)水利水電第五工程局有限公司,四川 成都 610025)

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        淺析卡基娃水電站1#、2#機(jī)座環(huán)、蝸殼采用的非常規(guī)吊裝工藝

        史 亞 鵬, 李 智 杰

        (中國(guó)水利水電第五工程局有限公司,四川 成都 610025)

        介紹了卡基娃水電站主廠房橋機(jī)未安裝情況下進(jìn)行的1#、2#機(jī)座環(huán)、蝸殼非常規(guī)吊裝情況,可供同類(lèi)型工程參考。

        卡基娃水電站;座環(huán)、蝸殼;非常規(guī)吊裝

        1 概 述

        卡基娃水電站位于四川省涼山州木里縣境內(nèi)的木里河干流上,系木里河干流水電規(guī)劃“一庫(kù)六級(jí)” (自上而下依次為上通壩、卡基娃、沙灣、俄公堡、固增及立洲水電站)中的第二個(gè)梯級(jí)。電站安裝4臺(tái)立式全傘式混流式水輪發(fā)電機(jī)組,單臺(tái)裝機(jī)容量110 MW,總裝機(jī)容量為440 MW,年發(fā)電量15.61/16.24 億kW·h(單獨(dú)/聯(lián)合) ,枯水年枯水期平均出力為80.5 MW。

        卡基娃水電站座環(huán)、蝸殼分兩瓣運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng),座環(huán)、蝸殼分瓣線(xiàn)為第一、三象限9.2°,分瓣座環(huán)、蝸殼的最重、最大件為35 t,分瓣座環(huán)、蝸殼裝配后外 形 尺 寸 為9 030 mm ×8 320 mm×

        2 572 mm,總重量為62 t。安裝1#、2#機(jī)座環(huán)、蝸殼時(shí)主廠房橋機(jī)尚未形成,但安裝間地面已形成,距座環(huán)、蝸殼安裝高度為15 660 mm。

        2 1#、2#機(jī)座環(huán)、蝸殼吊裝方案的制定

        卡基娃水電站主機(jī)間混凝土施工分縫在2#、3#機(jī)組之間,1#、2#機(jī)蝸殼基礎(chǔ)混凝土澆筑后,即具備了座環(huán)、蝸殼的安裝條件。但受施工進(jìn)度限制,主廠房橋機(jī)尚未形成,不具備吊裝能力,需要選擇其他起吊設(shè)備進(jìn)行座環(huán)、蝸殼的吊裝。為不影響上游邊墻的施工,按照廠房結(jié)構(gòu)以及混凝土澆筑順序,主廠房座環(huán)蝸殼采用汽車(chē)吊站位安裝間,將分瓣座環(huán)、蝸殼吊裝至事先鋪設(shè)好的座環(huán)、蝸殼運(yùn)輸軌道上部,使用電動(dòng)葫蘆進(jìn)行拖拽工作,先進(jìn)行距安裝間較遠(yuǎn)的2#機(jī)座環(huán)、蝸殼的吊裝,再進(jìn)行1#機(jī)座環(huán)、蝸殼的吊裝工作。

        2.1 重心選擇

        分瓣座環(huán)、蝸殼外形尺寸為:35 t瓣外形尺寸為8 320 mm×4 240 mm×2 572 mm,25 t瓣外形尺寸為8 320 mm×4 790 mm×2 572 mm,分瓣座環(huán)、蝸殼的重心為廠家提供的吊裝吊耳,吊耳布置位置按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行相應(yīng)的焊接工作,在起重前應(yīng)對(duì)吊耳進(jìn)行檢查,然后再進(jìn)行試吊,確認(rèn)安全后再正式吊裝。

        2.2 起吊設(shè)備的選擇

        根據(jù)分瓣座環(huán)、蝸殼外形尺寸相差不大,重量相差較大的特點(diǎn),在選擇吊車(chē)時(shí),主要分析最重瓣的吊裝參數(shù),即可滿(mǎn)足剩余分瓣座環(huán)、蝸殼的吊裝工作??ɑ匏娬痉职曜h(huán)最重、最大件為35 t,外形尺寸為4 240 mm×8 320 mm,安裝間距主機(jī)間300 mm范圍內(nèi)有水工建筑物分縫結(jié)構(gòu)鋼筋。為保證吊裝后不再進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和調(diào)頭,以減少拖拽工作量并保證吊車(chē)設(shè)備的安全運(yùn)行,確定吊車(chē)距安裝間邊緣最小距離為500 mm。

        三一重工75 t汽車(chē)吊尾部回轉(zhuǎn)半徑為3 500 mm,其工作幅度R=吊車(chē)尾部回轉(zhuǎn)半徑+吊車(chē)尾部距安裝間邊緣最小距離+水工建筑物分縫結(jié)構(gòu)鋼筋距離+分瓣座環(huán)、蝸殼寬度/2,即:

        R=3 500+500+300+4 240/2=6 420(mm)

        吊車(chē)實(shí)際站位安裝間,使用尾部后方吊裝作業(yè),尾部作業(yè)半徑為6 500 mm,活動(dòng)配重2.5 t,起重臂長(zhǎng)度11.8 m時(shí),額定起升重量為39 t,可滿(mǎn)足吊裝最重座環(huán)(35 t)需要。

        2.3 起吊鋼絲繩的選擇

        吊裝時(shí),采用現(xiàn)有的主廠房橋機(jī)負(fù)荷試驗(yàn)用鋼絲繩,型號(hào)為:W6×37-65-1670,采用折算系數(shù)為0.82,要求安全系數(shù)>6。

        采用2根鋼絲繩4個(gè)吊點(diǎn)起吊,鋼絲繩與重物夾角為60°。

        經(jīng)核算,吊索可滿(mǎn)足安全要求。

        2.4 汽車(chē)吊支腿受力計(jì)算

        汽車(chē)吊四個(gè)支腿垂直支撐受力情況見(jiàn)圖1,在汽車(chē)吊正后方設(shè)備吊裝時(shí),吊臂與吊車(chē)中心夾角α=0,回轉(zhuǎn)中心相對(duì)于支腿支撐點(diǎn)連線(xiàn)幾何中心的偏心距ey=0。

        圖1 吊車(chē)支腿受力分布示意圖

        相關(guān)參數(shù)如下:

        四支點(diǎn)支腿垂直反力:

        式中Gm為垂直載荷=吊裝分瓣座環(huán)最重件35 t;Mx為繞座標(biāo)軸x軸的力矩=0;My為繞座標(biāo)軸y軸的力矩=GM×ex=35 t×1.8 m。

        支腿縱向間距S=7.6 m,橫向間距b=6.1 m,ex=1.8 m,ey=0 m。

        75 t汽車(chē)吊在正后方進(jìn)行設(shè)備吊裝時(shí),后方支腿下方承受的最大力為15.6 t,每條支腿處的均布載荷為15.6 t/m2(75 t支腿下部墊板以直徑500 mm計(jì)算)。

        按8.8 t/m2計(jì),每個(gè)支腿下部需要的面積s=15.6/8.8=1.7(m2)??紤]到實(shí)際吊裝中可能出現(xiàn)的各種不利因素,現(xiàn)場(chǎng)制作了4個(gè)長(zhǎng)×寬×高為2 000 mm×2 000 mm×1 500 mm的輔助鋼支腿,用16#工字鋼焊接,上、下面鋪設(shè)厚22 mm的鋼板(圖2)。

        圖2 輔助鋼支腿示意圖

        2.5 安裝間座環(huán)、蝸殼卸車(chē)及吊車(chē)站位布置

        由于安裝間場(chǎng)地有限,在吊車(chē)站位后,需要兼顧4瓣座環(huán)、蝸殼卸車(chē)及合理存放,最大限度地減少人工轉(zhuǎn)運(yùn)距離。座環(huán)、蝸殼轉(zhuǎn)運(yùn)路線(xiàn)與吊車(chē)布置情況見(jiàn)圖3。各部位、部件外形尺寸見(jiàn)表1。

        表1 外形尺寸技術(shù)參數(shù)表

        2.6 主機(jī)間運(yùn)輸軌道的鋪設(shè)

        用75 t汽車(chē)吊將分瓣座環(huán)等吊至運(yùn)輸軌道上部,然后利用臺(tái)車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)至安裝位置。

        (1) 借用主變運(yùn)輸軌道,型號(hào)為P50,共鋪設(shè)兩排P50軌道。

        (2) 嚴(yán)格控制軌道頂部高程。

        軌道頂部安裝高程H=基坑構(gòu)造物頂部高程(座環(huán)基礎(chǔ)頂部高程)+軌道高度。

        H=2 560.342(座環(huán)基礎(chǔ)頂部高程)+0.152(軌道高度)= 2 561.636(m)。

        (3) 運(yùn)輸2#機(jī)座環(huán)、蝸殼時(shí),需要通過(guò)1#基坑和1#、2#機(jī)盤(pán)形閥操作廊道上部,故需對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的加固。

        2.7 座環(huán)、蝸殼的吊裝

        (1)吊裝準(zhǔn)備工作。

        清洗座環(huán)、蝸殼組合法蘭面:使用汽油清洗,將油污清洗干凈。使用500 mm刀尺檢查組合面是否有毛刺、高點(diǎn),若出現(xiàn)毛刺、高點(diǎn)必須使用細(xì)度油光銼處理。組合面間隙用0.05 mm塞尺檢查,不能通過(guò),但允許局部間隙不大于0.1 mm,深度不大于合縫寬度的1/3,總長(zhǎng)不超過(guò)周長(zhǎng)的20%且過(guò)流面無(wú)錯(cuò)牙。清洗組合縫螺栓孔以及組合螺栓,避免污染組合面而造成組合縫間隙超差。

        圖3 吊車(chē)、座環(huán)、蝸殼平面布置圖

        (2)35 t瓣座環(huán)的蝸殼轉(zhuǎn)運(yùn)與吊裝。

        用75 t汽車(chē)吊將2#機(jī)35 t瓣座環(huán)、蝸殼緩緩吊起,并用兩個(gè)10 t手拉葫蘆調(diào)平。初步調(diào)整座環(huán)、蝸殼的吊裝方向,使蝸殼進(jìn)水口朝向上游側(cè),緩緩落鉤,在座環(huán)、蝸殼上部捆綁纜風(fēng)繩,防止座環(huán)、蝸殼在下降過(guò)程中與其他建筑物碰撞。將35 t瓣座環(huán)、蝸殼吊入事先制作好的臺(tái)車(chē)上部,再用15 t電動(dòng)倒鏈拖拽臺(tái)車(chē)至距安裝間邊墻2 m位置,以騰出吊車(chē)站位。

        (3)25 t瓣座環(huán)、蝸殼的吊裝。

        將25 t瓣座環(huán)、蝸殼用50 t拖車(chē)運(yùn)入安裝間,用75 t汽車(chē)吊卸車(chē),用10 t手拉葫蘆調(diào)平,緩緩下降至機(jī)坑座環(huán)、蝸殼臺(tái)車(chē)上部。

        (4)座環(huán)、蝸殼組圓。

        用75 t汽車(chē)吊調(diào)整25 t瓣座環(huán)、蝸殼方向,保持與35 t瓣座環(huán)、蝸殼方向一直,調(diào)整兩瓣座環(huán)、蝸殼的水平度,按照?qǐng)D紙進(jìn)行組合縫螺栓把合工作。按照哈電提供的力矩值以及力矩扳手工具進(jìn)行座環(huán)、蝸殼組合縫螺栓的緊固工作。將組圓后的座環(huán)、蝸殼使用15 t電動(dòng)倒鏈移位至機(jī)組中心部位。

        (5)將座環(huán)、蝸殼從臺(tái)車(chē)上卸下來(lái)。

        在合適部位使用4個(gè)25 t螺旋千斤頂將座環(huán)、蝸殼頂起后,將臺(tái)車(chē)從座環(huán)、蝸殼下部脫離,準(zhǔn)備進(jìn)行1#機(jī)座環(huán)、蝸殼的吊裝工作。

        3 結(jié) 語(yǔ)

        卡基娃水電站1#、2#機(jī)座環(huán)、蝸殼采用非常規(guī)吊裝工藝進(jìn)行安裝,既保證了后期設(shè)備安裝工期,又在鋪設(shè)主機(jī)間軌道時(shí)借用了已采購(gòu)的主變運(yùn)輸軌道,最大程度地節(jié)省了施工成本,值得借鑒。

        (責(zé)任編輯:李燕輝)

        2017-04-23

        TV7;TV547;TV52

        B

        1001-2184(2017)03-0101-03

        史亞鵬(1984-),男,四川成都人,項(xiàng)目總工程師,工程師,學(xué)士,從事水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)工作;

        李智杰(1987-),男,四川西昌人,助理工程師,學(xué)士,從事水電站生產(chǎn)運(yùn)行管理工作.

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