CN109524937B - 500kV电力电缆隧道敷设电缆支架的施工方法 - Google Patents

Abstract

一种500kV电力电缆隧道敷设电缆支架的施工方法，属施工领域。首先使用直线定距法确定各个弧形支架基准连接块的位置，焊接基准连接块，在基准连接块上架上弧形支架模具，保持模具与地面垂直并根据定位块的位置调整剩余连接块到正确位置，将所有未焊接的连接块点焊在预埋件上以固定位置，卸下弧形支架模具，完成所有连接块的焊接，安装弧形支架及后续步骤。其克服了传统的拉线法定位在不规则隧道截面下定位精度不够，导致基准连接块的垂直定位出现偏差的缺点，能提高弧形支架安装的准确性与时效性，大大提高了施工速度和工效。可广泛用于各种电缆隧道弧形支架的安装施工领域。

Description

500kV电力电缆隧道敷设电缆支架的施工方法

技术领域

本发明属于工程部件领域，尤其涉及一种用于大型电力电缆隧道电缆支架的施工方法。

背景技术

电缆敷设在电缆沟或隧道内，一般多使用电缆支架固定。

对于大型的电缆隧道(其隧道内径通常达到3.5米至5.5米)，现在多采用单管顶管掘进或单管盾构掘进的方式构建出一个圆形地下隧道，随后浇注混凝土构建成圆形管壁，即完成电缆隧道的土建施工。然后，再进行电缆支架的安装和固定，最后进行电力电缆的敷设。

早期的电缆支架多采用直立式(亦称为直线型支架)，其竖向支撑立柱是上下垂直固定在隧道壁上的，横向支撑横臂用于承载电缆。

为了提高隧道内空间利用率，现在很多电力电缆进线工程中开始采用弧形支架，即其竖向支撑为弧形的立柱，其弧形结构紧贴隧道的圆形内表面进行固定。

相较于采用直线型支架，弧形支架在不增加外部空间资源和保证安检通道间距的前提下，合理扩展了电力隧道内部的使用空间，增加了电缆的敷设回路数，越来越多地被采用。

但是弧形支架的安装施工工艺相较于直线型支架的安装施工工艺要难上数倍。对于电缆弧形支架每档间的间距，连接快与弧形钢带的焊接位置等都有更严格的标准。

以上海市电力公司承建的某500kv电力电缆隧道工程施工数据统计为例：

表1 XX站隧道施工数据统计

对于现有安装方法的抽样调查结果如下：

表2现有弧形支架安装工艺抽样调查

根据抽样调查，可以得出以现有的方法安装一个弧形支架的配套连接块，需要5个人工作18分钟左右才能完成，并且有10％左右的支架无法安装，需要返工。

以XX站隧道工程为例，假定派出20个人用4副模具进行安装工程，则要完成整个工程需要的时间是：

0.3小时×12000套×2个/套÷4组×110％＝1980小时；

1980小时÷8小时/天÷22天/月＝11.25月；

可见，采用现有的施工工艺和方法，完全无法满足2017年9月这个施工期限，而继续增加人员及模具数量的投入，从经济性方面考虑也不可行，所以安装工艺必须得到改进。

因此，研究500kV电力隧道电缆敷设弧形支架的快速定位工艺及相关施工方法，以实现批量化、标准化要求，提高弧形支架安装的准确性与时效性，必将为企业在日后的项目中带来可观的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种500kV电力电缆隧道敷设电缆支架的施工方法。其采用水平定距法来避免了隧道内环境对工作质量的影响，克服了传统的拉线法定位在不规则隧道截面下定位精度不够，导致基准连接块的垂直定位出现偏差的缺点，满足施工过程实现批量化、标准化的要求，能提高弧形支架安装的准确性与时效性，大大提高了施工速度和工效。

本发明的技术方案是：提供一种500kV电力电缆隧道敷设电缆支架的施工方法，包括确定弧形支架的安装位置和在预埋件上焊接用于固定弧形支架的连接块；所述的连接块为L型，其第一侧边用于焊接在预埋件上，第二侧边上设置有用于固定弧形支架的第一螺丝孔；在弧形支架上设置有与连接块位置对应的第二螺丝孔；所述的连接块与弧形支架通过螺丝杆贯穿第一螺丝孔和第二螺丝孔固定连接在一起；其特征是：

首先根据弧形支架的机械结构参数，制作至少一个弧形支架模具，在模具上设置有至少2个用于定位连接块的定位块；

所述的定位块为L型，其第一侧边焊接在弧形支架模具的内侧面，第二侧边上设置有定位孔；

所述定位块的位置与所需连接块的位置对应设置；

然后，按照下列步骤进行各个连接块的定位和焊接：

1)使用直线定距法确定各个弧形支架基准连接块的位置；

2)焊接基准连接块；

3)在基准连接块上架上弧形支架模具；

4)保持模具与地面垂直并根据定位块的位置调整剩余连接块到正确位置；

5)用快速紧锁器将定位块和连接块背靠背地锁紧在一起；

6)将所有未焊接的连接块点焊在预埋件上以固定位置；

7)拆下快速锁紧器；

8)卸下弧形支架模具；

9)完成所有连接块的焊接；

10)安装弧形支架及后续步骤。

具体的，所述的弧形支架模具与弧形支架的弧度相同，长度相等。

具体的，所述各个弧形支架基准连接块的位置位于弧形支架的下端侧。

进一步的，所述的直线定距法包括下列步骤：

1)直尺定距：

根据隧道的半径R以及一对弧形支架基准连接块间的连线与圆心的距离H，计算出支架最下方的基准连接块之间的水平距离L，用直钢定制长度为L的直尺，以做测距用；

2)水平尺定位：

在直尺上固定一把水平尺，使直尺在测量支架间距离L时保持大致水平，保证在整个测量过程中，不会由于直尺摆放的过度倾斜而使一对弧形支架的连接块有不对称的竖向定位的误差。

进一步的，所述的水平距离

其中的H为一对弧形支架基准连接块间的连线中点与圆心的距离；

R为隧道的半径。

本发明技术方案所述的施工方法，利用直尺的定距，克服在圆形隧道中无法寻找定位圆心的困难。

本发明技术方案所述的施工方法，利用水平尺的定位，解决在整个隧道施工中，无法使用拉线保持支架安装的纵向水平性的问题。

本发明技术方案所述的施工方法，利用每次定位的距离相等性，保证支架定位的连贯性和同一性，克服无法对隧道支架安装进行一次性定位而产生的误差，保证每一个圆弧支架中，左右两个支架的直线距离相等。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1、本发明技术方案利用直尺的定距，克服了在圆形隧道中无法寻找定位圆心的困难；

2、本发明技术方案利用水平尺的定位，解决了在整个隧道施工中，无法使用拉线保持支架安装的纵向水平性；

3、本技术方案利用每次定位的距离相等性，保证了支架定位的连贯性和同一性，从而克服了无法对隧道支架安装进行一次性定位而产生的误差。因此，水平直距法保证了每一个圆弧支架中，左右两个支架的直线距离相等。

附图说明

图1是本发明施工方法的流程框图；

图2是本发明水平定距法的原理示意图；

图3是本发明弧形支架模具的结构示意图。

图中1为定位直尺，2为水平尺，3为弧形支架模具，4为定位块，5为把手，6为定位孔，R为隧道半径，L为支架最下方的基准连接块之间的水平距离，H为一对弧形支架基准连接块间的连线中点与圆心的距离。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1中，本发明的技术方案提供了一种500kV电力电缆隧道敷设电缆支架的施工方法，包括确定弧形支架的安装位置和在预埋件上焊接用于固定弧形支架的连接块；所述的连接块为L型，其第一侧边用于焊接在预埋件上，第二侧边上设置有用于固定弧形支架的第一螺丝孔；在弧形支架上设置有与连接块位置对应的第二螺丝孔；所述的连接块与弧形支架通过螺丝杆贯穿第一螺丝孔和第二螺丝孔固定连接在一起；其发明点在于：

首先根据弧形支架的机械结构参数，制作至少一个弧形支架模具，在模具上设置有至少2个用于定位连接块的定位块；

所述的定位块为L型，其第一侧边焊接在弧形支架模具的内侧面，第二侧边上设置有定位孔；

所述定位块的位置与所需连接块的位置对应设置；

然后，按照下列步骤进行各个连接块的定位和焊接：

1)使用水平定距法确定各个弧形支架基准连接块的位置；

2)焊接基准连接块；

3)在基准连接块上架上弧形支架模具；

4)保持模具与地面垂直并根据定位块的位置调整剩余连接块到正确位置；

5)用快速紧锁器将定位块和连接块背靠背地锁紧在一起；

6)将所有未焊接的连接块点焊在预埋件上以固定位置；

7)拆下快速锁紧器；

8)卸下弧形支架模具；

9)完成所有连接块的焊接；

10)安装弧形支架及后续步骤。

具体的，所述的弧形支架模具与弧形支架的弧度相同，长度相等。

具体的，所述各个弧形支架基准连接块的位置位于弧形支架的下端侧。

图2中，所述的水平定距法包括下列步骤：

1)直尺定距：

根据隧道的半径R以及一对弧形支架基准连接块间的连线中点与圆心的距离H，计算出支架最下方的基准连接块之间的水平距离L，

用直钢定制长度为L的直尺，以做测距用。

2)水平尺定位：

在直尺上固定一把水平尺，使直尺在测量支架间距离L时保持大致水平，保证了在整个测量过程中，不会由于直尺摆放的过度倾斜而使一对弧形支架的连接块有不对称的竖向定位的误差。

本技术方案的上述定位方法，解决了隧道内环境对工作质量的影响。

首先，利用直尺的定距，克服了在圆形隧道中无法寻找定位圆心的困难。因为根据对设计图纸的各项尺寸进行计算，我们可以找到每个支架中固定两个定点的距离L，这个距离的测量是可以不依附于对圆心的定位，而直接从隧道的圆弧壁上找到，这就避免了传统方法中利用圆心进行测距，由于对圆心定位的不准而产生的误差。

其次，利用水平尺的定位，解决了在整个隧道施工中，无法使用拉线保持支架安装的纵向水平性。传统的拉线法由于施工隧道走向的起伏性而无法使用，水平直距法利用每次定位的距离相等性，保证了支架定位的连贯性和同一性，从而克服了无法对隧道支架安装进行一次性定位而产生的误差。因此，上述方法保证了每一个圆弧支架中，左右两个支架的直线距离相等。

由上述描述可知，本发明技术方案所述的施工方法，利用每次定位的距离相等性，保证支架定位的连贯性和同一性，克服无法对隧道支架安装进行一次性定位而产生的误差，保证每一个圆弧支架中，左右两个支架的直线距离相等。

经测试，完成一个弧形支架配套连接块的焊接只需要6分钟左右，而且小组人数从5人降到3人。不但完成了既定的7分钟的要求，同时进一步节约了人工，并且几乎没有需要返工的连接块(保守估计以1％记)。则整个XX站隧道工程所需时间为：

0.1小时/个·组×12000套×2个/套÷2组×101％＝1212小时；

1212小时÷8小时/天÷22天/月＝6.9月；

完全能满足10个月的施工期限。

由于所需人数和施工时间的大幅减少，整个虹杨站隧道工程所要耗费的人工费降为：

6人×(5000元/人·月×70％+2000元/人·月×30％)×6.9月＝12万元

相比于原计划的65.25万元人工费，大致节约了53.25万元的成本。

通过上述安装工艺的改进，提升了安装合格率与效率，消除了因人为因素或土建因素造成的二次加工或人力资源的无意义浪费，各类弧形支架安装的合格率提高了35％。大大节约了施工成本与人力支出。

图3中，给出了弧形支架模具的结构示意图，在模具上设置有至少2个用于定位连接块的定位块(图中以3个为例)；所述的定位块为L型，其第一侧边焊接在弧形支架模具的内侧面，第二侧边上设置有定位孔；所述定位块的位置与所需连接块的位置对应设置；

采用用铝合金方管制作弧形支架模具。质量减轻到仅有5kg，轻巧度大为提升。

这也使得施工过程中，施工人员能够更好的把握弧形支架安装的水平度以及垂直度，提高全部支架的定位精度。

此外，使用铝合金材料制作弧形支架模具，使模具抗应力能力有所提高，经测试，铝合金弧形支架所能承受的最大应力是角钢弧形支架所能承受的最大应力的1.4倍，这就保证了在施工中产生意外碰撞时，弧形支架不容易产生形变，进而保证能够精确地进行安装。

本发明的技术方案，克服了传统的拉线法定位在不规则隧道截面下定位精度不够，导致基准连接块的垂直定位出现偏差的缺点，避免了隧道内环境对工作质量的影响，满足了施工过程实现批量化、标准化的要求，能提高弧形支架安装的准确性与时效性，大大提高了施工速度和工效。

本发明可广泛用于各种电缆隧道弧形支架的安装施工领域。

Claims (5)

1.一种500kV电力电缆隧道敷设电缆支架的施工方法，包括确定弧形支架的安装位置和在预埋件上焊接用于固定弧形支架的连接块；所述的连接块为L型，其第一侧边用于焊接在预埋件上，第二侧边上设置有用于固定弧形支架的第一螺丝孔；在弧形支架上设置有与连接块位置对应的第二螺丝孔；所述的连接块与弧形支架通过螺丝杆贯穿第一螺丝孔和第二螺丝孔固定连接在一起；其特征是：

首先根据弧形支架的机械结构参数，制作至少一个弧形支架模具，在模具上设置有至少2个用于定位连接块的定位块；

所述的定位块为L型，其第一侧边焊接在弧形支架模具的内侧面，第二侧边上设置有定位孔；

所述定位块的位置与所需连接块的位置对应设置；

然后，按照下列步骤进行各个连接块的定位和焊接：

1)使用水平定距法确定各个弧形支架基准连接块的位置；

2)焊接基准连接块；

3)在基准连接块上架上弧形支架模具；

4)保持模具与地面垂直并根据定位块的位置调整剩余连接块到正确位置；

5)用快速紧锁器将定位块和连接块背靠背地锁紧在一起；

6)将所有未焊接的连接块点焊在预埋件上以固定位置；

7)拆下快速锁紧器；

8)卸下弧形支架模具；

9)完成所有连接块的焊接；

10)安装弧形支架及后续步骤；

所述的施工方法，利用每次定位的距离相等性，保证支架定位的连贯性和同一性，保证每一个圆弧支架中，左右两个支架的直线距离相等。

2.按照权利要求1所述500kV电力电缆隧道敷设电缆支架的施工方法，其特征是所述的弧形支架模具与弧形支架的弧度相同，长度相等。

3.按照权利要求1所述的500kV电力电缆隧道敷设电缆支架的施工方法，其特征是所述各个弧形支架基准连接块的位置位于弧形支架的下端侧。

4.按照权利要求1所述的500kV电力电缆隧道敷设电缆支架的施工方法，其特征是所述的水平定距法包括下列步骤：

1)直尺定距：

根据隧道的半径R以及一对弧形支架基准连接块间的连线与圆心的距离H，计算出支架最下方的基准连接块之间的水平距离L，用直钢定制长度为L的直尺，以做测距用；

2)水平尺定位：

在直尺上固定一把水平尺，使直尺在测量支架间距离L时保持大致水平，保证在整个测量过程中，不会由于直尺摆放的过度倾斜而使一对弧形支架的连接块有不对称的竖向定位的误差；

所述的施工方法，利用直尺的定距，克服在圆形隧道中无法寻找定位圆心的困难；

所述的施工方法，利用水平尺的定位，解决在整个隧道施工中，无法使用拉线保持支架安装的纵向水平性的问题。

5.按照权利要求4所述的500kV电力电缆隧道敷设电缆支架的施工方法，其特征是所述的水平距离

其中的H为一对弧形支架基准连接块间的连线中点与圆心的距离；

R为隧道的半径。

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