500t全平衡式垂直升船機安裝技術

羅意成　劉同兵　范一林

摘 要：思林升船機設計為500t全平衡式垂直升船機，該升船機設備安裝具有裝難度大、工期緊、交叉施工作業面廣等特點，本文以思林升船機為例，介紹了該類型升船機安裝施工流程，希望對同類升船機安裝提供參考。

關鍵詞：500t全平衡式垂直升船機；沉船廂；平衡重；無水調試；有水調試

中圖分類號：U642 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）32-0283-02

1 思林升船機系統簡介

思林水電站通航建筑物為一級垂直升船機型式。升船機建筑物從上游至下游依次布置有上游引航道（靠船墩、錨固墩、浮堤）、上閘首、垂直升船機主體、下閘首、下游引航道（隔流堤及靠船墩）等建筑物。

升船機采用鋼絲繩卷揚全平衡垂直提升型式。船舶過壩時，通過上、下閘首駛入裝有水的鋼質承船廂內。承船廂由多根鋼絲繩懸吊，通過設于承重塔柱頂部機房內的主提升機驅動，使之沿承重塔柱導軌垂直升降運行，運送船只過壩。

通航建筑物設計標準船型噸位為500t級機動單駁，船型尺寸為：55×10.8×1.6m（總長×型寬×設計吃水深）。

2 升船機設備安裝流程

根據現場實際情況并充分考慮到供貨情況、土建施工進度及現場資源情況，確定升船機設備安裝流程，具體流程見圖1。

3 主要升船機設備安裝方案技術

3.1 平衡重軌道安裝

軌道底部安裝高程為358.0m，頂部安裝高程為445.0m，垂直高度87m，主要包括支座（支座、連接長座及托架）和軌道的安裝，安裝工程量215t。軌道分兩部分安裝，鎖定位置以上搭設腳手架管安裝，鎖定位置以下采用電動吊籃配合安裝，利用橋機將支座吊至相應廊道，人工將支座搬入吊籃內運輸到安裝位安裝，支座重量不能超過吊籃承載能力。軌道利用橋機直接吊就位，施工人員在吊籃內精調軌道。平衡重軌道安裝所用吊籃見圖2。電動吊籃使用前做負荷試驗，電動吊籃型號為ZLP800A。

3.2 船廂室頂、夾緊軌道安裝

頂夾緊軌道垂直高度84m，安裝工程量77.4t。因底節軌道下底在不在混凝土面上，須設置臨時鋼支墩。軌道通過主機房橋機吊至船廂室，再在主機房布置5t卷揚機配合滑輪組將埋件吊至安裝部位。施工人員利用吊籃配合施工，根據埋件出廠編號從下至上進行安裝。先安裝下三層埋件，二期混凝土澆筑完成后再將剩余的埋件全部安裝完成，埋件安裝驗收完成后進行二期混凝土澆筑，最后進行防腐及整體驗收。

3.3 主提升設備埋件安裝

測量放樣精度應滿足要求，同時應對放樣點進行驗收得校核，即主機設備基準與平衡重軌道安裝基準、上下門葉安裝基準、船廂頂夾緊軌道安裝基準進行互相驗證，確保正確無誤。主機埋件安裝基準應保存完好，設備安裝時采用同一基準。主機埋件運輸至主機房，橋機吊裝就位，根據安裝基準線對主機埋件進行精調就位及加固牢固，避免二期混凝土澆筑時埋件發生位移。立模時不允許在埋件及插筋上進行焊接，防止主機埋件位移。

3.4 船廂及其設備安裝

船廂結構安裝前協調土建單位預留主機房樓板中跨不澆筑混凝土，待船廂結構吊裝完成后再施工。船廂結構由運輸車運輸至主機房內，通過主機房橋機吊至船廂室中部?？紤]到此時主機房上、下游側樓板已形成，船廂安裝順序為先上游后下游，最后安裝中間部分結構。廂頭及每組縱梁均在中部組拼完成，再拖移就位，拖移動力為二套5T卷揚機配合40t滑輪組，最大拖移單元為上、下廂頭，重量為250t。上、下廂頭設備在下段拼裝好后就將其它設備吊裝到位。拖移工裝由框架結構和拼裝支架組成，拼裝支架在框架結構上，框架結構下部墊有滾棒（結構單元拼裝完成后墊滾棒），二套5T卷揚機配合40t滑輪組布置在船廂室左、右兩側，拖移框架結構將船廂結構和拼裝支架整體移動至安裝部位。

3.5 平衡重系統安裝

平衡重系統設備基準點從主機房基準點吊線放出，所有平衡重設備用主機房橋機吊裝就位，根據各部位設計圖紙進行精調就位，加固驗收。

3.6 主提升設備安裝

主機設備由運輸車輛直接運輸至主機房內，通過主機房橋機吊裝就位。根據二期埋件安裝用基準點，放出設備設備安裝基準線，先安裝減速器，以減速器為基準，再安裝其它設備。設備安裝完成后根據設計圖紙復核安裝尺寸及關聯尺寸。

3.7 鋼絲繩安裝

每個安全卷筒上布置4根鋼絲繩，共32根。安全卷筒不自帶動力，須采用5t卷揚機配合鋼絲繩安裝。制作鋼絲繩安裝支架。根據設計提供的壓繩長度，用橋機將鋼絲繩纏繞在安全卷筒上固定，用5T卷揚機帶動安全卷筒轉運，使鋼絲繩纏繞完成。

每個轉矩卷筒上布置3根鋼絲繩，共24根。制作卷矩鋼絲繩支架，轉矩卷筒自帶動力，根據設計提供的壓繩長度，利用主機房橋機將鋼絲繩纏繞在轉矩卷筒上固定，啟動轉矩電機，將鋼絲繩纏繞完成。

每個重力平衡滑輪布置6根鋼絲繩，共24根。利用橋機將鋼絲繩牽至平衡滑輪上，往下放一部分鎖定一部分，如此反復將鋼絲繩放完并進行臨時鎖定。

3.8 配重塊及船廂掛裝

配重塊掛裝時，船廂處于胎架上，配重塊根據需要進行運輸掛裝，此種掛裝方式可節省工裝。安全配重塊首先掛裝，考慮船廂重量和配重塊重量，四個角點每組安全卷筒先掛裝一塊配重塊，并與船廂聯接，聯接好后利用安全制動器鎖緊。對稱依次掛裝完成剩余的安全配重塊?？紤]到轉矩配重塊受空間限制，無法一次全部掛裝完成，留一塊最后掛裝，其它配重塊對稱掛裝完成，安全制動器處于制動狀態，此時船廂結構重量比配重塊重量略重。計算兩邊重量差，對船廂多次進行充水，保證船廂側重量大于配重塊重量，依次對稱掛裝重力配重塊。啟動主提升機船廂（空載試驗在配重塊掛裝前完成），使已掛好的配重塊下移一層，最后對稱掛裝剩余八塊轉矩配重塊（還須往船廂充水，使船廂側重量略大于配重塊側重量）。

3.9 電氣設備安裝

電氣設備基礎按圖施工，并做好接地及防腐。電氣柜等小設備采用橋機吊裝就位，人工搬運配合葫蘆吊裝至基礎上；變壓器通過橋機吊裝至安裝位置附近，采用墊滾棒的方式運輸至安裝位置附近，利用手鏈葫蘆吊裝至基礎上。橋架按照橫平豎直的方式根據圖紙要求安裝，接地扁鐵貫通橋架。電纜敷設按照設計要求分層布置，做到整齊美觀，電纜標識標牌安裝到位。電氣試驗應由專業人員進行，并做好試驗記錄，出試驗報告。

3.10 升船機調試

升船機設備在現場調試試驗前，已在設備制造廠進行了機電聯調、設備出廠（所）檢測等調試及測試工作，對各機械設備和電氣系統的主要功能進行了測試，對各設備主要系統性能指標進行了調試和整定。在此基礎之上，針對升船機的現場實際運行條件，通過工地現場的機電聯合調試，達到以下目標：

（1）對各機械和電氣系統的硬件設備進行檢查、測試和調整，對所有運行功能、控制功能、閉鎖關系、故障應對等進行全面檢驗和調試，以實現升船機安全、高效運行的目的，同時使升船機機械和電氣系統制造和安裝的質量滿足相應規程規范和設備制造及安裝合同的要求。

（2）根據現場實際情況，檢驗、調整升船機機電設備、金屬結構、土建設施之間的適配關系，使各系統之間的配合最優。

（3）對所有檢測信號及二次儀表進行率定，根據實際情況，對行程、位置檢測傳感器進行調整，使檢測信號真實、準確地反映升船機實際運行狀態。

（4）對升船機各系統及整體的性能指標進行全面的調試、整定，使升船機綜合性能指標達到總體設計要求。

（5）對調試過程中發現的問題進行及時的修復和完善處理，使升船機各系統經過調試后處于最佳狀態。

（6）通過現場機電聯調，為升船機的運行維護積累經驗。

（7）通過現場機電聯調，驗證工程總體設計的正確性，檢測并記錄土建、金屬結構、機械設備、電氣控制系統等設備的各項技術參數。

（8）通過現場調試和試驗使升船機機電設備的性能和技術參數達到升船機總體設計要求和整體安全可靠運行的要求，為升船機的試運行工作作好準備。

根據合同文件要求、設計要求、廠家出廠說明書等文件編制調試大綱、調試方案及調試細則，經業主、設計、監理、廠家一起評審合格后實施?，F場實施時廠家配合指導。在調試過程中出現的問題應做好記錄，調試合格后監理簽字確認。

4 結 論

按照以上施工流程和施工方案進行500t級全平衡式垂直升船機的施工，實踐證明該種施工流程和施工方案是合理可行的，尤其是船廂整體拖移技術、大噸位閘門單點斜吊技術使用的經驗，可以推廣到類似工程。

收稿日期：2018-9-15

作者簡介：羅意成（1984-），湖南邵陽人，工程師，主要從事水電工程金屬結構制作與安裝、500t級垂直升船機設備安裝調試工作。