锦屏二级上游调压室固定卷扬式启闭机安装方法

(葛洲坝集团第二工程有限公司，成都，610091)

1 工程概述

雅砻江锦屏二级水电站共设计4个上游调压室，每一调压室设有2扇事故闸门，共计8扇，每扇事故闸门由1台固定卷扬式启闭机进行操作。本工程共布置8台固定卷扬式启闭机，单台启闭机安装重量为182t，8台启闭机安装总工程量为1456t。启闭机启门力为2000kN，持住力为9000kN，扬程118m。

调压室启闭机安装施工，工期紧，2台启闭机全部安装调试完成只有一个月时间；施工现场限制因素多，调压室洞口转弯半径小，安装部位最大高度仅约16m，对吊车和运输车辆的技术参数要求很高。所以，选择合理的吊装方法和运输方案是保证工期的前提。

2 启闭机安装方法

2.1 安装现场施工布置

2.1.1 在上游调压室启闭机平台具备安装条件时，临时布置50t和100t汽车吊各一辆。

2.1.2 在1696.5m高程安装平台上布置小型活动作业房，以存放电焊机和少量材料。

2.1.3 在上游调压室闸门室高程1696.5m高程平台上，不影响交通的部位布置1台10t慢速卷扬机和若干导向做牵引力的穿钢丝绳。施工布置见图1。

图1 安装现场施工布置

2.2 运输方案规划

启闭机主要部件包括：机架、电动机、减速器、卷筒装置、平衡滑轮装置、定滑轮、行程及载荷检测装置、动滑轮装置、钢丝绳等。其中，机架总重约为34t，外形尺寸为7.96m(长)×6.0m(宽)×2.1m(高)，由机架(一)和机架(二)通过螺栓联接，单件最大外形尺寸为7.96m(长)×3.148m(宽)×2.1m(高)，单件最大重量为16.73t；卷筒装置外形尺寸为φ3.46m×5.8m，重量为48.6t；钢丝绳每盘重量为45t，外形尺寸为φ2.0m×1.6m；动滑轮装置重量为15.7t；单台减速器重量为11.36t；定滑轮、行程及载荷检测装置重量为9.0t；其他部件单件重量均在10t以下。

根据启闭机设备的外形尺寸、重量，选择合适的吊装和运输手段进行装卸和运输。决定将卷筒装置、钢丝绳卷连同放绳架采用100t汽车吊装车，采用30t改造平板车(长约12m)运输；机架(一)、机架(二)、动滑轮装置、减速器、其它设备及部件，分别采用50t汽车吊装车，18t载重汽车运输。

2.3 安装施工流程

启闭机安装施工流程见图2所示。

图2 调压室固定卷扬式启闭机安装施工程序

启闭机设备吊装在事故阐门吊装后进行，然后搭设隔离平台加以保护，待启闭机完工后，再进行其后续安装工作。

2.4 启闭机运输及吊装方案

2.4.1 固定卷扬式启闭机卷筒和钢丝绳主要使用100t汽车吊装车，由18t载重汽车及30t改造平板汽车分别从堆放场经高线公路、上游调压室交通洞运至上游调压室。在事故闸门安装后，利用50t汽车吊预先将启闭机动滑轮装置吊放安装至事故闸门吊耳。

2.4.2 待事故闸门门叶焊接完成，动滑轮组安装后，再进行启闭机排架柱封顶，待启闭机基础埋件安装及二期混凝土回填完成后，将启闭机机架、减速器、卷筒装置等大件分别从堆放场经高线公路、上游调压室交通洞运至上游调压室。利用50t汽车吊进行机架卸车、拼装和100t吊车配重块的上卸车(因高度限制，100t吊车无法自行上、卸配重块)，利用100t汽车吊进行滚筒安装和钢丝绳卸车，其余部件均有50t汽车吊进行吊装。

2.5 启闭机机架、起升系统设备安装

2.5.1 利用50t汽车吊在临时堆放场进行机架、减速器、电动机等部件装车，采用18t载重汽车依次将其运至安装区。利用50t汽车吊将机架(一)在调压室1696.50m高程平台上卸车，吊装到安装部位。同样利用50t汽车吊将机架(二)卸车，并与机架(一)组装成整体，然后整体进行调平定位。

2.5.2 利用50t汽车吊将减速器吊装至安装部位，由于卷筒与减速器连接是紧密配合，所以要先固定一端减速器，另一端减速器吊装至安装部位后往外平移一段距离，悬空固定；然后利用100t汽车吊将卷筒吊装到机架安装部位，将卷筒一端与已固定好的减速器低速轴连接调整，安装卷筒联轴器；再利用5t手拉葫芦调整另一端减速器与卷筒齿轮啮合，进行安装调平。

2.5.3 利用50t汽车吊对电动机、定滑轮、行程及荷载检测装置、平衡滑轮装置等分别进行吊装。

2.6 电气设备的安装

2.6.1 安装前应先检查电机、控制柜，看是否完好无损，检查电气柜接线端子是否因运输而松动，用万用表重新测试各线路，应完全符合要求。严格按照设计图纸进行安装。

2.6.2 走在架中的电缆要固定牢固，易碰撞的地方要加保护措施。

2.6.3 电气设备安装完成后，要在厂家指导下进行试运转。

2.7 启闭机钢丝绳安装

9000kN固定卷扬式启闭机装设于上游调压室启闭机排架柱上，用于调压室事故闸门的启闭，其所用钢丝绳直径52mm，单根长度约3300m。启闭机平台到井口平台高度为16.5m。

本启闭机钢丝绳安装主要是动、定滑轮间钢丝绳的重量和数量及控制力量间的矛盾。通用方案是通过加大拉绳力来解决，具有一定的局限性，从另一角度出发，试图减少动、静滑轮组距离也可以解决以上矛盾。因此，采取将动滑轮安装到闸门吊耳的方案。

受现场安装位置限制，启闭机钢丝绳安装前，钢丝绳卷放位置有两种方式：

(1)固定卷扬式启闭机排架柱封顶前，在将调压室事故闸门门叶吊装至1680m井口平台前，利用100t汽车吊安装闸门门叶时，预先将启闭机钢丝绳卷连同放绳架吊放至1680m高程平台存放；

(2)如果受1680m平台面积限制，钢丝绳穿绕空间不够，穿绳困难，并且如果钢丝绳存在扭曲势能，需要预先释放钢丝绳扭曲势能时，则可将钢丝绳卷连同放绳架放在启闭机1696.5m高程平台适当位置进行穿绳。

根据1#、2#调压室现场实际情况，3#调压室按第二种方式进行钢丝绳安装，具体安装工艺如下：

(1)在1696.5m高程平台把准备好的(已放松，没有扭曲势能)钢丝绳卷吊放在放绳架上。使钢丝绳能顺畅放出而不产生扭曲势能(俗称“有气”)；

(2)在闸门顶部吊耳周围，围绕动滑轮周围挂搭工作平台，使工作人员能在工作平台上工作。此工作平台预先制作，用钢管架及卸扣搭设在闸门顶节平面上，要方便装拆；

(3)安排1人在1696.5m高程启闭机平台卷筒旁控制放绳，1人控制启闭机运行，1人控制10t卷扬机通过导向拉绳头，其余人在机架平台上；

(4)从机架上把麻绳垂下至井口平台，把钢丝绳头绑好按卷筒钢丝绳出绳位置把钢丝绳头拉上启闭机平台，绳头固定在卷筒一侧用钢丝绳压板压牢；

(5)开动启闭机卷绳，把足够长钢丝绳全部卷到卷筒。这里供货为每条钢丝绳即一台机所需长度，所以可以全部卷到卷筒上；

(6)调整人员分配，1人控制启闭机卷动，1人控制10t卷扬机，机架定滑轮部分安排几人，佩戴好安全带后下到动滑轮工作平台。由于工作平台为高空作业，要求安排到动滑轮工作平台人员要满足高空作业要求，安全带系留绳要系留在机架稳固的地方，加强安全操作意识；

(7)先把10t卷扬机牵引钢丝绳反向穿绕到定滑轮、平衡滑轮组、动滑轮，使绳头从动滑轮穿入段穿出，与启闭机滚筒钢丝绳相连接，并绑牢；

(8)利用50t汽车吊吊钩空中挂一定滑轮做钢丝绳牵引导向，一边控制启闭机卷筒放绳，一边控制10t卷扬机牵引钢丝绳，直至绳头全部拉出；

(9)按正确方法穿完滑轮组后，拉绳头到机架上用吊装用钢丝绳留尾绑定；

(10)动滑轮平台上人员撤离动滑轮安装平台，与机架上人员同到井口平台，在足够大的平台上铺好彩条布；

(11)继续松绳，让钢丝绳放下，放出来的绳子在井口平台铺好彩条布的地面上绕8字盘好，直到卷筒上钢丝绳放尽；

(12)把绑在机架上的钢丝绳另一头装到卷筒另一边，此时钢丝绳已按正确的位置装好；

(13)开动启闭机卷绳，直到钢丝绳受动滑轮重力后再升少许，使原吊动滑轮的绳松动，拆卸吊装钢丝绳，使动滑轮自由吊于钢丝绳上；

(14)开动启闭机动滑轮降到井口平台，拆卸安装平台。至此，钢丝绳穿绳完毕。

2.8 启闭机的试运转试验

固定卷扬式启闭机安装完成后，进行以下项目的试验：

2.8.1 电气设备的试验要求按DL/T5019-94第5.3.1条的规定执行，并对程序软件进行模拟信号调试正常无误后，再进行联机调试。

2.8.2 空载试验。空载试验是在启闭机不与闸门连接的情况下进行的运行试验，首先检查电气系统接线是否正确，确信控制机构动作灵敏、正确后才能进行试验。启闭机空载运行，检查各传动机构安装的正确性。空载试验应符合施工图纸和DL/T5019-94第5.3.2条的各项规定。

2.8.3 荷载试验。荷载试验是在启闭机与闸门连接后，在无水和设计操作水头的情况下分别进行的启闭试验。带荷载试验应按DL/T5019第5.3.3条的有关规定进行。

3 结语

锦屏二级水电站3#上游调压室两孔9000kN启闭机和闸门及门槽埋件，安装总工期只有4个月，其中包括埋件二期混凝土浇筑时间，所以9000kN启闭机安装工期非常短。合理有效的安装方法是保证工期的前提。3#调压室9000kN启闭机采用上述安装方法，只用了25天时间就完成安装调试工作，未发生人员及设备安全事故，取得了良好的经济效益和社会效益。