CN110589685A - 一种液压启闭机油缸的吊装安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于水工金属结构安装技术领域，涉及弧形闸门液压启闭机油缸在启闭机塔架上安装施工的一种吊装安装方法，先将启闭油缸起吊到门槽之内，启闭油缸的活塞杆吊头与门槽内放置的弧形闸门的吊耳进行安装；采用液压软管将启闭油缸与液压泵站的供油管路进行联通，操作液压系统开始供油，此时启闭油缸的活塞端已经固定，启闭油缸的缸筒在一个外力的扶正下即可实现自动顶升。当缸筒中部布置的铰座上升到塔架安装基座之上位置，即可将铰座与安装基座进行安装。采用的是“自下而上”的安装方式，完成启闭油缸的吊装安装，本发明所提出的吊装安装方法，使启闭油缸的吊装施工，降低了对大型汽车吊的依赖性，采用中小型汽车吊或其它起重手段即可完成。

Description

一种液压启闭机油缸的吊装安装方法

技术领域

本发明属于水工金属结构安装技术领域，涉及弧形闸门液压启闭机油缸在启闭机塔架上安装施工的一种吊装安装方法。

背景技术

弧形闸门常用于水电站的表孔溢流、或者潜孔泄洪。门叶挡水面为圆弧形，门叶背面通过支臂与支铰装置连接，支铰的铰座锚固在侧壁混凝土构筑物上。支铰装置由铰链、铰轴、铰座等组成。启闭设备安装在门叶或支臂上方，牵引门体绕铰轴转动实现门体的启闭。启闭机分为机械式和液压式两种，机械式启闭机通常采用卷扬机的钢丝绳牵引门体起升，依靠门体自重下降关闭；液压式启闭机由启闭油缸、液压油管路、及液压泵站等部分组成。因为油缸具有双向作用力，在无需增加闸门重量的前提下，更容易实现动态水流情况下的关闭，因此得到更广泛的应用，油缸为长筒类构件，长度较长、重量较重。以尼泊尔上马相迪A水电站，冲砂闸弧形工作闸门采用的油缸为例：总长度（活塞杆全部缩进状态）15 米，直径：500/320mm，重量19.7吨，是液压系统中最大的部件。需要安装在启闭塔架上，塔架顶面距离坝面高度10米，现有技术采用的吊装方法是：选择合适起升高度、起吊吨位的汽车吊进行吊装。需要满足以下两个条件。

1.汽车吊的吊臂长度——在垂直吊装油缸的状态下，需要大于启闭塔架的高度，才能保证油缸顺利穿过启闭塔架的预留孔洞，实现自上而下的吊装；

2.汽车吊站位在大坝顶面弧形闸门安装后的门槽附近，起重半径需涵盖弧形闸门吊耳和启闭塔架的安装位置。

满足这两个条件的汽车吊只能是超重型汽车吊，因此，启闭油缸的吊装安装高度依赖起升高度高、起重载荷相当的大型汽车吊，采用的是：一种“自上而下”的安装方式完成启闭油缸的吊装。

如上所述，现有技术吊装启闭油缸的方法高度依赖超重型汽车吊的使用，如 果没有满足起重高度和吨位的起重设备，该方法将无法实施。

发明内容

为解决现有技术的问题，避免了进行启闭机液压油缸的安装吊装作业，主要是采用大吨位汽车吊作业的弊病，本发明提供了一种液压启闭机油缸的吊装安装方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种液压启闭机油缸的吊装安装方法，包括如下步骤：

1）在启闭机塔架上设置一台卷扬机和定动滑轮组，用于辅助吊装；

2）在孔口上搭设简易平台，用于摆放组装好的启闭油缸，在启闭塔架就近位置，规划出选用起吊装置的站位场地，使用起吊装置和设置于启闭机塔架上的卷扬机对启闭油缸进行抬吊；

3）将起吊装置的吊钩固定在启闭油缸的活塞一端，卷扬机的吊钩固定在启闭油缸的缸筒一端，对启闭油缸进行抬吊，起吊装置和卷扬机同步控制启闭油缸向门槽内下降，下降到合适高度后，将卷扬机所控制的启闭油缸端上升，起吊装置控制的启闭油缸端继续下降，将启闭油缸调整成倾斜状态，在导向绳的牵引下启闭油缸的活塞端向弧形闸门的吊耳位置移动，站在弧形闸门上的作业人员辅助下启闭油缸的活塞端吊头孔与吊耳孔对正并安装吊耳轴固定，启闭油缸和弧形闸门的吊耳连接成一体；

4）接通启闭油缸的循环油管，操作液压泵站对启闭油缸的缸筒端供油，启闭油缸的活塞杆伸出，启闭油缸的缸筒开始顶升，导向绳引导定位，卷扬机、起吊装置的吊钩配合启闭油缸的移动收绳，当汽车吊钩露出孔口位置后摘去起吊装置的吊钩，起吊装置的吊臂移动到启闭机塔架的上方位置待命，安装基座的中部设置内孔，卷扬机的吊钩继续引导启闭油缸的缸筒向内孔处上升，到达合适高度时暂停，落下起吊装置的吊钩捆扎在启闭油缸的中部铰座上方位置，拆除定滑轮组、卷扬机吊钩，起吊装置的吊钩引导启闭油缸的中缸筒继续上升，穿过启闭机塔架上的内孔；

5)启闭油缸的中部设置铰座，铰座上升到略大于安装基座位置时停止，站在塔顶的高空作业人员调整铰座与安装基座的位置对正，液压泵站操作启闭油缸的缸筒缓缓下降，使启闭油缸的油缸中部的铰座就位，连接螺栓与安装基座相固定。摘除起吊装置的吊钩，将启闭机塔架顶部的卷扬机拆除并吊放到坝面，启闭油缸吊装工作完成。

所述起吊装置选用汽车吊。

所述起吊装置为三角架，三角架固定设置在启闭塔架上，三脚架上挂装合适吨位的起重倒链启闭油缸进行辅助顶升。

与现有技术相比，发明的有益效果是：本发明所提出的吊装安装方法，使启闭油缸的吊装施工，降低了对大型汽车吊的依赖性，采用中小型汽车吊或其它起重手段即可完成。从而使吊装安装更容易实现，特别适合于缺少大型起重设备的工程采用，可以降低对汽车吊的依赖程度，在起重高度和吨位不满足启闭油缸整体吊装的情况，也能进行启闭油缸的吊装安装作业，启闭油缸与液压系统连接后，其自身可以自动伸缩具备一定的升降能力，起升高度能够达到启闭塔架上的安装位置。利用启闭油缸的这个性能，可以采用先将油缸的活塞杆与弧门吊耳进行安装，安装好后接通液压系统的油管，操作液压泵站即可实现油缸缸筒的自动顶升，当上升高度达到启闭塔架上的安装位置后，再将油缸支座与启闭基座进行连接安装，采用“自下而上”的“吊装”方式，完成启闭油缸的安装。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明中冲沙闸弧形闸门启闭油缸示意图。

图2是本发明中油缸吊装平台示意图。

图3是本发明中油缸吊装过程示意图一。

图4是本发明中油缸吊装过程示意图二。

图5是本发明中油缸吊装过程示意图三。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明做进一步详细说明,实施例仅用来说明本发明，并不限制本发明的范围。

请参阅图1-5所示的一种液压启闭机油缸的吊装安装方法，包括如下步骤：

1）在启闭机塔架6上设置一台卷扬机5、合适吨位的定动滑轮组7，用于辅助吊装；

2）在孔口8上搭设简易平台81，用于摆放组装好的启闭油缸3；在启闭塔架6就近位置，规划出选用起吊装置1的站位场地，使用起吊装置1和设置于启闭机塔架6上的卷扬机5对启闭油缸3进行抬吊；

3）将起吊装置1的吊钩固定在启闭油缸3的活塞一端，预留出合适安装的长度，卷扬机5的吊钩固定在启闭油缸3的缸筒一端，起吊装置1吊钩固定于启闭油缸3的位置距离一端端部的距离与卷扬机5的吊钩距离缸筒另一端的距离相等，对启闭油缸3进行抬吊，起吊装置1和卷扬机5同步控制启闭油缸3向门槽内下降，下降到合适高度后，将卷扬机5所控制的启闭油缸3端上升，起吊装置1控制的启闭油缸3端继续下降，将启闭油缸3调整成倾斜状态，在导向绳的牵引下启闭油缸3的活塞端向弧形闸门4的吊耳位置移动，站在弧形闸门4上的作业人员辅助下启闭油缸3的活塞端吊头孔与吊耳孔41对正并安装吊耳轴固定，启闭油缸3和弧形闸门4的吊耳连接成一体。

4）接通启闭油缸3的油缸的循环油管，操作液压泵站对启闭油缸3的缸筒端供油，启闭油缸3的活塞杆伸出，启闭油缸3的缸筒开始顶升，导向绳引导定位，卷扬机5、起吊装置1的吊钩配合启闭油缸3的移动收绳，当汽车吊钩露出孔口8位置后摘去起吊装置1的吊钩，起吊装置1的吊臂移动到启闭机塔架6的上方位置待命，安装基座61的中部设置内孔611，卷扬机5的吊钩继续引导启闭油缸3的缸筒向内孔611处上升，当上升到距离启闭机塔架6的1米位置时暂停，落下起吊装置1的吊钩捆扎在启闭油缸3的中部铰座上方1米位置处，拆除定滑轮组7、卷扬机5的吊钩，起吊装置1的吊钩引导启闭油缸3的缸筒继续上升，穿过启闭机塔架6上的内孔611。启闭油缸3与液压系统连接后，其自身可以自动伸缩具备一定的升降能力，起升高度能够达到启闭塔架上的安装位置。利用启闭油缸3的这个性能，可以采用先将启闭油缸3的活塞杆与弧门吊耳进行安装，安装好后接通液压系统的油管，操作液压泵站即可实现油缸缸筒的自动顶升，当上升高度达到启闭塔架上的安装位置后，再将油缸支座与启闭基座进行连接安装。采用“自下而上”的“吊装”方式，完成启闭油缸的安装。

5)启闭油缸3的中部设置铰座31，铰座31上升到略大于安装基座61位置时停止，站在塔顶的高空作业人员调整铰座31与安装基座61的位置对正，液压泵站操作启闭油缸3的缸筒缓缓下降，使启闭油缸3的油缸中部的铰座31就位，连接螺栓与安装基座61相固定。摘除起吊装置1的吊钩，将启闭机塔架6顶部的卷扬机5拆除并吊放到坝面，启闭油缸吊装工作完成。

起吊装置1选用汽车吊。汽车吊的起升高度要大于启闭机塔架6的高度；作业半径在涵盖启闭机塔架6安装孔的工况下，起重载荷大于启闭油缸3在顶升过程中最大斜度下产生的倾覆分力——如果没有合适的汽车吊，可以采用在启闭塔架上布置三脚架、起重导链或其它便捷方式替代。此种状态下，汽车吊所起的作用只是扶正启闭油缸3在液压油推动下自动上升，只需承担启闭油缸自重产生的部分倾覆力，而非整体重量。所以，对汽车吊的起吊能力要求相对降低，变相降低了对超重型汽车吊的依赖程度。而中重型汽车吊是一般工程施工必备的设备，因此，该方法具有一定的通用性和现实意义。

起吊装置1为三角架，三角架固定设置在启闭塔架6上，三脚架上挂装合适吨位的起重倒链或导链对启闭油缸3进行辅助顶升。需要着重说明的是：当没有合适的汽车吊可以利用时，可以在启闭塔架上布置三角架，三脚架上挂装合适吨位的起重倒链货导链对启闭油缸进行辅助顶升。可以替代汽车吊的作用，同时也降低对汽车吊起重能力的要求。其吊装方法与上述基本相同，不再赘述。

即先将启闭油缸起吊到门槽之内，启闭油缸的活塞杆吊头与门槽内放置的弧形闸门的吊耳进行安装；采用液压软管将启闭油缸与液压泵站的供油管路进行联通，操作液压系统开始供油，此时启闭油缸的活塞端已经固定，启闭油缸的缸筒在一个外力的扶正下即可实现自动顶升。当缸筒中部布置的铰座上升到塔架安装基座之上位置，即可将铰座与安装基座进行安装。采用的是“自下而上”的安装方式，完成启闭油缸的吊装安装。

下面结合具体的应用实例，详细说明操作过程的要点：

尼泊尔上马相迪A水电站，1孔冲砂闸弧形工作门，采用一机一站配置，单调点油缸启闭操作方式。油缸型号QHSY-2000/600kN-12.1m，中部铰支摆动式油缸。通过安装基座布置在启闭机塔架上，塔架高程▽916，坝顶高程▽906，弧形闸门吊耳高程▽898左右。如下图1所示。

油缸收缩后总长度15 米，中部铰座至油缸顶部8米，油缸外径/活塞杆直径：500/320mm，单体重量19.7吨。工地现有一台50吨汽车吊，因为坝顶场地狭小，受弧形闸门孔口、启闭机塔架的影响，难于实现将油缸吊起后，从上面穿过塔架安装孔，进行自上而下的吊装。该50吨汽车吊当时是尼珀尔国境内最大的汽车吊，如果再从国内调配大型汽车吊，将对施工工期及成本造成不利的影响。

通过对现场的实地考察，测绘出相关构筑物的实际位置、距离，对照50吨汽车起重机性能表，利用三维软件进行不同工况下的动态模拟。制定出50吨汽车吊与固定卷扬机、定动滑轮组配合抬吊、利用启闭机液压泵站辅助进行油缸顶升的安装方案。

1）施工准备与场地布置

A.孔口搭设安装简易平台

冲沙闸孔口宽度4米，两侧闸墩宽度3米。为保证抬吊顶升方案的有利实施，首先需要将装配好的油缸，就近放置在孔口之上。这就需要在两个闸墩之间架设支撑梁用作安装的简易平台，便于油缸组件的就近摆放。简易平台需要承受20×1.5吨的载荷（含安全系数），采用工地现有的Q235Bφ325×10mm无缝钢管作为支撑梁材料，为此进行的强度校核验算。

经过校核计算：采用三根6米长度的钢管三角形叠加组合，两端沿长度方向等间接布置四块20厚度Q235B加劲板，将三根钢管连接成整体受力，增加三根钢管的稳定性和截面矩。沿孔口上下游方向间距4米布置三组，钢管与闸墩顶面之间采用方木支垫，一端设置锚杆固定、一端自由支撑。为防止起吊过程中，由于吊点偏移而产生的的水平分力使钢管移动，钢管的两端在上下游方向设置锚杆限位。起吊之前必须进行负载试验：测量钢管中点的挠度（无荷载时测定数值：高度，达到额定负核后，测量下垂数值，完全卸载后数值恢复）。确认无误后，平台开始投入使用（详见图2）。

B. 50吨汽车吊站位基础回填夯实

因为启闭机塔架所在高程▽906，左非坝段坝顶▽905高程。汽车吊就近布置时存在1米的台阶，需要回填冲砂闸启闭机塔架右上侧（左非坝段）高程至906高程并且夯实基础。

C.塔顶卷扬机及滑轮组布置

在启闭塔架顶（高程▽916）布置一台5吨卷扬机，卷扬机与塔顶混凝土锚杆固定。再将启闭油缸的安装基座安装就位，利用启闭油缸支铰在基座上的螺栓孔，将双联定滑轮组的安装轴，采用U型螺栓与基座固定。

2）吊装过程与操作步骤

第一步：50吨汽车吊站位在回填夯实的基础之上。距离孔口中心5米，支腿全长打开，地基上铺垫方木及承重托盘，支腿油缸全升。查50吨吊车性能表，侧后方作业15米起吊高度，能吊装36吨。满足吊装油缸19.7吨要求。

第二步：将安装好的液压油缸放置在孔口搭设的简易平台上，利用布置在高程916平台上卷扬机，20吨滑轮组配合，与50吨汽车吊进行抬吊。将卷扬机吊钩缓缓降下，钢丝绳捆绑距离油缸缸桶后端5米位置；汽车吊钩捆扎位置距离另一端活塞杆吊头也是5米。试起吊无误后即可开始吊装。

第三步：卷扬机主吊，汽车吊辅助配合起吊（详见图3）。先将油缸抬起到离地1米距离，拆除简易平台等。卷扬机继续提升，汽车吊吊钩端缓慢下降，四根导向绳两侧布置配合引导，将油缸缸筒端徐徐引入启闭塔架内，油缸活塞杆端对正弧形闸门吊耳上方，将油缸倾斜到接近安装斜度。汽车吊与卷扬机同步下降，将活塞杆吊头销孔引导到闸门吊耳孔内侧。闸门上方高空作业人员配合找正，穿入吊耳轴后锁定。

第四步：启闭油缸采用高压软管与液压系统输油管路连接，启动油泵供油，油缸缸筒端开始供油，高压油顶动油缸外筒缓慢上升；卷扬机吊钩配合收绳、汽车吊配合油缸筒移动收绳。导向绳配合调整方向，油缸活塞伸出、油缸缸筒上升。

第五步：当汽车吊钩捆扎位置露出孔口1米高度，摘除汽车吊吊钩。汽车吊大臂吊臂转到安全位置，调整好吊臂的长度，移位到启闭塔架上已安装好的油缸基座上方待命（详见附图4）。

当油缸体上升到距离▽916平台1.0米位置，50吨汽车吊吊钩从油缸安装基座内孔穿入，固定在油缸中部铰座上1米位置，收紧吊车起重绳；同时对卷扬机进行摘钩，拆除油缸安装基座上的滑轮组（详见附图5）。

塔顶▽916平台上高空作业人员辅助找正，油缸缸筒继续顶升、汽车吊钢丝绳收绳导向，油缸穿过安装基座内孔口，上升至略高于安装基座高度时停止；调整油缸中部铰座安装方位，操作油缸缸筒下降就位。汽车吊钩配合降落，油缸中部铰座落至安装基座上，与安装基座螺栓孔对正，安装螺栓连接固定拧紧。利用汽车吊将卷扬机等调回到坝顶位置，完成其他附件安装等。

该工程中孔冲砂闸弧形工作门，采用一机一站配置，单调点油缸启闭操作方式。油缸型号QHSY-2000/600kN-12.1m，中部铰支摆动式油缸。通过安装基座布置在启闭机塔架上，塔架高程▽916，坝顶高程▽906，弧形闸门吊耳高程▽898左右。油缸收缩后总长度15米，中部铰座至油缸顶部8米，油缸外径/活塞杆直径：500/320mm，单体重量19.7吨。工地现有一台50吨汽车吊，因为坝顶场地狭小，受弧形闸门孔口、启闭塔架的影响，难于实现从上面穿过塔架安装孔内自上而下的吊装。最终采用本发明提出的方法吊装完成启闭油缸的安装。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种液压启闭机油缸的吊装安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）在启闭机塔架上设置一台卷扬机和定动滑轮组，用于辅助吊装；

2）在孔口上搭设简易平台，用于摆放组装好的启闭油缸，在启闭塔架就近位置，规划出选用起吊装置的站位场地，使用起吊装置和设置于启闭机塔架上的卷扬机对启闭油缸进行抬吊；

3）将起吊装置的吊钩固定在启闭油缸的活塞一端，卷扬机的吊钩固定在启闭油缸的缸筒一端，对启闭油缸进行抬吊，起吊装置和卷扬机同步控制启闭油缸向门槽内下降，下降到合适高度后，将卷扬机所控制的启闭油缸端上升，起吊装置控制的启闭油缸端继续下降，将启闭油缸调整成倾斜状态，在导向绳的牵引下启闭油缸的活塞端向弧形闸门的吊耳位置移动，站在弧形闸门上的作业人员辅助下启闭油缸的活塞端吊头孔与吊耳孔对正并安装吊耳轴固定，启闭油缸和弧形闸门的吊耳连接成一体；

4）接通启闭油缸的环油管，操作液压泵站对启闭油缸的缸筒端供油，启闭油缸的活塞杆伸出，启闭油缸的缸筒开始顶升，导向绳引导定位，卷扬机、起吊装置的吊钩配合启闭油缸的移动收绳，当汽车吊钩露出孔口位置后摘去起吊装置的吊钩，起吊装置的吊臂移动到启闭机塔架的上方位置待命，安装基座的中部设置内孔，卷扬机的吊钩继续引导启闭油缸的缸筒向内孔处上升，落下起吊装置的吊钩捆扎在启闭油缸的中部铰座上方米位置处，拆除定滑轮组、卷扬机吊钩，起吊装置的吊钩引导启闭油缸的中缸筒继续上升，穿过启闭机塔架上的内孔；

5)启闭油缸的中部设置铰座，铰座上升到略大于安装基座位置时停止，站在塔顶的高空作业人员调整铰座与安装基座的位置对正，液压泵站操作启闭油缸的缸筒缓缓下降，使启闭油缸的油缸中部的铰座就位，连接螺栓与安装基座相固定，摘除起吊装置的吊钩，将启闭机塔架顶部的卷扬机拆除并吊放到坝面，启闭油缸吊装工作完成。

2.根据权利要求1所述的液压启闭机油缸的吊装安装方法，其特征在于，所述起吊装置选用汽车吊。

3.根据权利要求1所述的液压启闭机油缸的吊装安装方法，其特征在于，所述起吊装置为三角架，三角架固定设置在启闭塔架上，三脚架上挂装合适吨位的起重倒链对启闭油缸进行辅助顶升。