CN110065888B - 一种缆索起重机主索拆除施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缆索起重机主索拆除施工方法。包括：布设主索地面通道、第一次放松主索、第二次落放主索、将主索落放到主索地面通道上、主索上主索卷筒回收、主索地面通道拆除；布设主索地面通道包括在缆索起重机主索下方地面布设托辊装置和导向地锚；所述托辊装置沿主索回收移动路线间隔布设于地面，导向地锚布设于主索在地面回收移动的各转向处。本发明施工方法将空中主索过江通道优化为水电站大坝坝面形成一条地面通道，在坝面采用托辊组、导向地锚等辅助设施布置一条主索地面通道，省去了临时承载索架设、拆除和临时承码的安装、拆除，将主索拆除高空作业优化为地面作业，彻底解决主索高空作业安全风险。

Description

一种缆索起重机主索拆除施工方法

技术领域

本发明属于缆索起重机索道系统拆除施工技术领域，适用于水电站所有缆索起重机索道系统主索拆除施工作业，尤其适用于缆索起重机自带主索张紧机构的缆索起重机索道系统主索拆除施工作业。

背景技术

缆索起重机拆除时段水电站已经进入生产运营期，缆索起重机拆除过程中需保证电厂高压线安全运行、坝顶及升船机引航道设备安全运行和坝前库区安全运行。缆索起重机拆除最大安全风险在于缆索起重机索道系统主索的拆除施工；传统缆索起重机主索拆除工艺为：架设临时承载索→安装临时承码→放松主索，将主索落放到临时承码上→主索上主索卷筒→主索回收过江→临时承码拆除→临时承载索拆除。上述拆除工艺存在施工工期长、资源占用量大、高空作业安全风险等缺点。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种缆索起重机主索拆除施工方法。本发明要解决的问题是提供一种更安全、效率更高，减少了复杂的施工环节，避免了高空作业安全风险的缆索起重机主索拆除施工方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种缆索起重机主索拆除施工方法，其特征在于包括：布设主索地面通道、第一次放松主索、第二次落放主索、将主索落放到主索地面通道上、主索上主索卷筒回收、主索地面通道拆除；

所述布设主索地面通道包括在缆索起重机主索下方地面布设托辊装置和导向地锚；所述托辊装置沿主索回收移动路线间隔布设于地面，导向地锚布设于主索在地面回收移动的各转向处；

所述主索上卷筒回收包括主索落放到主索地面通道后，切断一端索头，将切断端主索端头联接到回收卷筒上进行主索回收。

所述托辊装置由多组可自由转动的托辊组合构成，每组托辊组包括底面横向托辊和两侧竖向托辊。

所述各转向处的导向地锚包括锚固与地面的固结体和其连接的转向滑轮。

所述第一次放松主索是利用缆机自身携带的张紧机构进行初步落放，待达到自身张紧机构能落放到的最大长度后减小主索张力，以便将张紧机构钢丝绳更换为辅助钢丝绳，用以继续落放主索。

所述第二次放松主索，当主索最低点降落到地面以后，根据地面主索通道布置走向，利用布置在地面各转向位置的卷扬机将主索安照预先规划的路线拖拉到位，同时缆机副车根据主索落放线路的导向方向同步向相同方向移动，使副车与副车段主索保持在导向方向同步平移。主索导向和副车移动过程中，张紧机构同步落放主索，第二次落放主索的目的是将主索全部落放到地面通道内，再利用布置好的卷扬机、主索回收卷筒等进行主索回收。

在第二次放松主索中主索落放全部贴坡时；在该侧岸边端头布置汽车吊配合，将主索自该侧端头截断，由汽车吊将主索吊起跨过该侧坡边高位障碍物放到主索地面通道上；将主索上到主索回收卷筒上回收主索，在主索回收过程中另一侧采用卷扬机继续落放主索。

主索联接主索卷筒回收，当主索在回收侧落放全部贴坡时，在回收侧端头布置汽车吊配合，将主索自回收侧端头截断，然后由汽车吊将主索吊起跨过回收侧障碍物放到回收侧主索通道上，同时将主索上到主索回收卷筒上开始回收主索，若主索跨过公路，可采用钢瓦盖覆盖保护主索，且保证通行畅通，在主索回收过程中，另一侧卷扬机继续落放主索，主索上盘过程中，主索最大导向偏移角度应小于等于13°，由于主索全程落放在弧形托辊上，钢绳拖动过程中产生的摩擦力较小，按克服主索自重的1.2考虑，在回收端布置的两台卷扬机和两套相应动滑轮组作为主拖动主索回收动力装置；布置一台卷扬机作为主索卷筒卷动主索的动力装置，作为辅助拖动卷扬机，在卷筒一侧加装挡板用该卷扬机驱动卷筒以便于主索缠绕至卷筒上，并采用5t手拉葫芦引导排绳，以保证主索在卷筒上整齐排列。主索缠绕至卷筒过程中，要保证主索有一定张力，使主索缠绕紧密。

本发明利用缆索起重机自带的主索张紧机构，通过更换主索张紧机构钢丝绳来实现主索的松索落放施工，若缆索起重机未自带主索张紧机构，可采用增加卷扬机、导向地锚和动滑轮组实现主索的松索落放施工。

本发明有益性：本发明施工方法将空中主索过江通道优化为水电站大坝坝面形成一条地面通道，在坝面采用托辊组、导向地锚等辅助设施布置一条主索地面通道，省去了临时承载索架设、拆除和临时承码的安装、拆除，将主索拆除高空作业优化为地面作业，彻底解决主索高空作业安全风险。

附图说明

图1是本发明实施例缆索起重机主索拆除辅助设施安装布置图，图中，图面左侧是右岸平台、右侧是左岸平台；

图2是右岸主索张紧机构完全放松是拆除示意图，图中，图面左侧是右岸平台、右侧是左岸平台；

图3是右岸松落完成后左岸滑轮落放主索示意图；

图4是缆机主索拆除右岸布置图，图中，A是主索；

图5是缆机主索拆除左岸布置图，图中，A是主索，B是主索切断换辅助钢丝绳位置，C是钢丝绳卷筒；

图6是升船机上闸首主索走向及导向机构布置图；

图7是20坝段与21坝段导向机构及主索走向示意图，图中，E是拦污栅；

图8是厂房进口段导向机构走向图，图中，D是门机撞头位置，E是拦污栅，图中各方块表示主索需绕开位置；

图9是坝段托辊示意图；

图10是第一次落放主索后副车侧最大张力计算图。

图中，1是左岸卷扬机，2是右岸卷扬机，3是导向地锚，4是往复绳地锚基础混凝土，5是起升卷筒，6是拉板与主车连接轴，7是滑轮组，8是公路门架，9、10是主索牵引卷扬机，11是弧型导向托辊装置，12是导向托辊托架，13是汽车吊。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进一步说明，具体实施方式是对本发明原理的进一步说明，不以任何方式限制本发明，与本发明相同或类似技术均没有超出本发明保护的范围。

结合附图。

下面以某工程缆索起重机主索拆除为例对本发明方法进行说明。

(1)拖拉绳导向地锚设计布置：拖拉绳导向地锚主要用于缆机主索拆除导向拖拉绳用，主副车拖拉绳导向地锚可根据现场情况进行埋设，例如亭子口缆机主索拆除在左岸原有主车轨道基础河道一侧轴线X0-016.00砼体位置埋设30t导向地锚，右岸副车侧拖拉绳导向地锚布置于右岸排架柱底部，高程EL525对正轴线X0-016.00处。导向地锚在投入使用前必须做拉拔试验。

(2)拖拉绳导向地锚埋件螺栓的强度校核：在埋设地锚时需对地锚埋件螺栓进行强度校核，依据导向地锚的钢材材质、类型、尺寸、焊接方式等计算每个锚杆承受水平荷载，通过对钢筋受拉强度的计算校核钢筋的受力以及砼对螺栓的粘结力校核锚固深度计算拖拉绳导向地锚埋件螺栓的强度是否满足使用要求。

(3)卷扬机、拖拉绳、导向设施等的布置：在主索拆除前，需在左右岸缆机轨道附近各设置1台16t和1台20t卷扬机作为拆除主索的驱动装置，16t和20t卷扬机上盘上材料表中相应钢丝绳，作为拖拉钢丝绳。为了便于主索回收过程中的安全管理及避免主索回收卷扬机受力过大，将主索卷筒布置于左岸端头，将主索卷筒支放于筒支架上，主索卷筒支架与基础埋件之间联结牢固，确保在主索回收过程中运行牢靠。在卷筒一侧加装挡板用10t卷扬机驱动卷筒以便于主索缠绕至卷筒，并采用5吨手拉葫芦引导排绳，以保证主索在卷筒上整齐排列，

(4)坝面主索通道设计施工，如图6、7、8、9所示：根据坝面结构，需在各个转弯坝段设置导向装置，例如亭子口主索拆除在上闸首设计安装3组导向装置，20与21坝段设置2组导向装置，厂房段设置3组导向装置。其余部位均每隔2m采用弧形导向托辊装置对主索进行支撑，以减小回收牵引阻力。

(5)完成上述(1)(2)(3)(4)步骤以后即可进行主索拆除，根据亭子口水利枢纽工程缆机运行地形分析，缆机左岸主塔平台基础高程为▽566m，右岸副塔平台基础高程为▽550m，左岸承载索支点设计高程为567.625m，右岸承载索支点设计高程549.29m，主副车承载索铰支点高差为18.335m。结合缆机平台道路条件等因素，采取主索在左岸回收的方案，以减少牵引阻力便于主索回收，利于现场施工组织。主索右岸侧采用张紧机构接绳方式落放索头；左岸主索利用起升卷筒配合滑轮组方式落放索头，滑轮组固定在拉板与主车之间的连接轴上，定滑轮与连接轴间采用4根

钢绳锁住。在主索索头由山坡下放到公路的过程中，为避免主索与山坡上的树木、岩石等发生擦挂造成主索被破坏，采用150t汽车吊站位在大坝公路端头紧挨山坡位置，辅助吊装两侧山坡段主索。

(6)第一次放松主索：收紧右岸主索张紧装置，然后退出副车拉板上的张紧调节轴，先将主索放出2m，重新穿上拉板张紧调节轴，重新计算副车侧最大张力，如图10所示。

(7)主索张紧机构钢丝绳选型及长度计算和更换张紧机构钢丝绳，具体方法如下：

1)张紧机构由14根钢丝绳承受主索张力，钢丝绳单根受力245.122/14＝17.51t，φ34mm钢丝绳破断拉力：34*34*52/1000＝60.112t，φ34mm钢丝绳作为落放主索的安全系数：60.112/17.51＝3.433(满足要求)，根据现场测量计算张紧机构钢丝绳卷筒(双卷筒)容绳量φ34mm钢丝绳分别为930m。

2)主车主索铰点高程567.625m，副车主索铰点高程549.290m，坝面高程为EL465.00m，主索光索最低点离坝面高度：(567.625+549.290)/2＝558.4575m-51.81m-465.00m＝41.6475m。

3)主索需放出长度计算：主索曲线长度增加50m时，主索垂度为162.894m，比初始垂度增大162.894m-51.81m＝111.084m，此时主索已全部落放到坝面和左、右岸边坡上。

(8)第二次落放主索和解除主索和拉板的连接：完成张紧机构钢丝绳更换以后继续落放主索，具体方法如下：

1)当主索最低点降落到坝面以后，根据坝面走向利用布置在坝顶各转向位置的卷扬机将主索按照预先规划的路线拖拉到位，同时缆机副车根据主索落放线路的导向方向同步向下游移动，使副车与右岸段主索保持在导向方向同步平移。

2)主索导向和副车移动过程中，张紧机构同步落放主索。当右岸主索头累计退出50m，索头位于右岸边坡上方距副车铰点距离80m，主索及拉板落放到右岸山坡上。

3)索头改用卷扬机导向滑轮绳头牵引，主索与滑轮间用绳头锁住，将主索端头割断，由卷扬机慢慢落放主索绳头到右岸坝端头，主索割断后落放过程中由汽车吊辅助主索端下落。

4)右岸主索落放后，将左岸主索与滑轮组连接固定并张紧滑轮组，在索头位置附近用钢绳捆扎后将索头切除，利用卷扬滑轮系统将左岸主索落放到坝面。

5)切除索头前，应多装工装卡，用细钢丝绳(或钢丝)缠绕索头，并封焊索头，以防主索松散。左岸卷扬滑轮系统采用主车起升卷筒和卷扬机作为卷扬动力，将主车拉板与主车连接的主轴作为滑轮固定地锚，滑轮组选用额定起重量为60t的动轮滑组，定滑轮与拉板主轴间采用4根公称抗拉强度为1770Mpa直径为

钢绳连接。左岸侧主索施放时要采用在滑轮组上加装风绳等措施，防止所用的滑轮组发生扭转。

(9)主索上卷筒回收

1)当左岸主索落放全部贴坡时，在左岸端头布置汽车吊配合，将主索自左岸坝端头截断，然后由汽车吊将主索吊起跨过公路龙门架落放到左岸侧坝面和公路上，同时将主索上到主索卷盘上开始回收主索,在公路段采用钢瓦盖覆盖保护主索,且保证通行畅通，在主索回收过程中，右岸侧卷扬机继续落放主索。

2)主索上盘过程中，坝顶主索最大导向偏移角度13°，由于主索全程落放在弧形托辊上，钢绳拖动过程中产生的摩擦力系数根据施工经验按1.2考虑，则需要约108KN的拉力，采用左岸端头坝顶布置的2台10t卷扬机和2套60t动滑轮组作为主拖动主索回收动力装置，1台10t卷扬机卷动主索卷盘，作为辅助拖动卷扬机。因此，主索回收时需要的拖拉力可以视为由3台10t的卷扬机共同承担，考虑到3处卷扬机操作时存在同步性差异，按2台10t卷扬机共同拖拉进行拉力校核。则每套动滑轮组受到的拉力为54KN。在卷筒一侧加装挡板用10t卷扬机驱动卷筒以便于主索缠绕至卷筒，并采用5吨手拉葫芦引导排绳，以保证主索在卷筒上整齐排列。主索缠绕至卷筒过程中，要保证主索有一定张力，才能保证主索缠绕紧密。期间需对主索导向地锚埋件螺栓的强度进行校核。

(10)拆除主索回收通道：主索回收完毕后，依次按安装时的工序拆除布置在坝面上的主索回收通道。

Claims (3)

1.一种缆索起重机主索拆除施工方法，其特征在于包括如下步骤：布设主索地面通道、第一次放松主索、第二次落放主索、将主索落放到主索地面通道、主索联接卷筒回收、主索地面通道拆除；

所述布设主索地面通道是在缆索起重机主索下方地面布设托辊装置和导向地锚；所述托辊装置沿主索回收移动路线间隔布设于地面，导向地锚布设于主索于地面卷收移动的各转向处；

所述第一次放松主索是利用缆索起重机自身携带的张紧机构进行初步落放，待达到自身张紧机构能落放到的最大长度后减小主索张力，以便将张紧机构钢丝绳更换为辅助钢丝绳，用以继续落放主索；

所述第二次落放主索是当主索最低点降落到地面以后，根据地面主索通道布置走向，利用布置在地面各转向位置的卷扬机将主索按照预先规划的路线拖拉到位，同时缆索起重机副车根据主索落放线路的导向方向同步向相同方向移动，使副车与副车段主索保持在导向方向同步平移；主索导向和副车移动过程中，张紧机构同步落放主索，落放主索中主索落放全部贴坡时，在贴坡一侧岸边端头布置汽车吊配合，将主索自该侧端头截断，由汽车吊将主索吊起跨过该侧坡边高位障碍物放到主索地面通道上，将主索联接到主索回收卷筒上回收主索，在主索回收过程中另一侧采用卷扬机继续落放主索；

所述主索联接卷筒回收包括主索落放到主索地面通道后，切断一端索头，将切断端主索端头联接到回收卷筒上并驱动卷筒进行主索回收。

2.根据权利要求1所述的缆索起重机主索拆除施工方法，其特征在于：所述托辊装置由多组可自由转动的托辊组合构成，每组托辊包括底面横向托辊和两侧竖向托辊。

3.根据权利要求1所述的缆索起重机主索拆除施工方法，其特征在于：各转向处的导向地锚包括锚固于地面的固结体和其连接的转向滑轮。

Images