CN208249717U - 一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统，涉及吊装设备技术领域。针对现有超高层建筑中高压电缆的传统吊装方式缺乏监控或智能限位等措施，造成重大工程事故，使得高压电缆敷设困难的问题。它包括靠近电缆井并安装于顶楼板底部的第一滑轮；安装于底楼板并与第一滑轮交错设置的第二滑轮；固定于底楼板并与第二滑轮间隔设置的卷扬机，卷扬机的钢丝绳依次绕过第二、第一滑轮后与高压电缆平行设置并固定连接；安装于第一滑轮顶部的重量感应装置，用于将吊装过程中钢丝绳附带高压电缆的拉力信号转换为电信号；设置于底楼板的重力限位器，用于切断卷扬机电源，以及分别与卷扬机、重量感应装置及重力限位器信号连接的控制器。

Description

一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统

技术领域

本实用新型涉及吊装设备技术领域，特别涉及一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统。

背景技术

高压电缆是超高层建筑中的电力输送媒介，它一般被敷设在电缆井中，如果敷设不当很容易对超高层建筑内的各种用电设备产生影响。

由于高压电缆重量大，且垂直敷设距离长，因此，对其实施吊装作业存在诸多不便，高压电缆的传统吊装方式为人力拉动或者利用卷扬机拖动作业，上述吊装方式不但作业周期长，劳力成本大，而且由于拉动高压电缆的过程中缺乏监控或智能限位等措施，垂直敷设的高压电缆一旦发生断裂，迅速下坠的粗重高压电缆容易砸到电缆井中的施工人员，并对电缆井内预设的桥架、支架、吊架造成不同程度的破坏，造成重大工程事故；此外，超高层建筑还受困于电缆井尺寸变化、井道内支架的影响、高压电缆在吊装过程中随意摆动、不同楼层的操作人员协调工作量大等因素，使得超高层建筑内高压电缆的敷设施工尤为困难。

发明内容

针对现有超高层建筑中高压电缆的传统吊装方式缺乏监控或智能限位等措施，造成重大工程事故，使得高压电缆敷设困难的问题。本实用新型的目的是提供一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统，通过多个电缆固定夹具将高压电缆捆绑在卷扬机的钢丝绳上进行同步吊装，重量感应装置能够及时将钢丝绳受阻的信号传送至控制器，由控制器发送指令控制重力限位器及时停止卷扬机吊装作业，待障碍消除后再继续吊装作业，从而避免高压电缆因受力过大发生断裂坠落而引发安全事故，进一步加强吊装作业的安全性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统，它设置于建筑物顶层的两块楼板之间，即位于底楼板和顶楼板之间，它包括：

第一滑轮，其靠近电缆井并安装于所述顶楼板底部；

第二滑轮，其安装于所述底楼板并与所述第一滑轮交错设置；

卷扬机，其固定于所述底楼板并与所述第二滑轮间隔设置，且所述卷扬机的钢丝绳依次绕过所述第二滑轮和所述第一滑轮的滑轮槽后与所述电缆井内的高压电缆平行设置并固定连接；

重量感应装置，其安装于所述第一滑轮顶部，用于将吊装过程中所述钢丝绳附带所述高压电缆的拉力信号转换为电信号；

重力限位器，其设置于所述底楼板，用于切断所述卷扬机的电源，以及；

控制器，分别与所述卷扬机、所述重量感应装置及所述重力限位器信号连接。

优选的，还包括多个电缆固定夹具，所述高压电缆通过多个所述电缆固定夹具固定在所述卷扬机的钢丝绳上。

优选的，所述高压电缆直径小于10厘米时，相邻两个所述电缆固定夹具的间距小于5米，所述高压电缆直径大于10厘米时，相邻两个所述电缆固定夹具的间距小于3米。

优选的，还包括视频监控系统，它包括安装于所述顶楼板底部的至少一个视频监控装置，与所述视频监控装置有线连接或无线连接的计算机，以及与所述视频监控装置连接的备用电源。

优选的，所述视频监控系统中每5个楼层设置至少一个所述视频监控装置。

优选的，还包括设置于所述底楼板并靠近所述卷扬机的第三滑轮，且所述第三滑轮位于所述第二滑轮与所述卷扬机之间，所述钢丝绳绕过所述第三滑轮滑轮槽顶部再绕过所述第二滑轮滑轮槽底部。

优选的，所述卷扬机为钢丝绳额定速度为7～12m/min的慢速卷扬机。

优选的，所述钢丝绳的破断应力至少为所述高压电缆及所述电缆固定夹具重量之和的5倍，所述钢丝绳的破断应力至少大于所述卷扬机最大牵引力的1.5倍，且所述卷扬机的额定牵引力大于所述高压电缆重量的1.5倍。

本实用新型的效果在于：本实用新型的一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统，包括设置于建筑物顶层上、下楼板之间的两个定滑轮及卷扬机，卷扬机的钢丝绳绕过两个定滑轮后其拉力方向改变为垂直方向，使得钢丝绳的拉力方向能够与高压电缆垂直吊装的方向一致，钢丝绳与高压电缆固接后，钢丝绳在卷扬机拉力作用下垂直上升，从而间接拖动高压电缆垂直提升实现其吊装施工，利用卷扬机的钢丝绳间接实现高压电缆吊装施工能够增大吊装的破断应力，有效避免吊装过程中因电缆受力不合理而发生断裂现象，大大降低了吊装事故发生的概率；而且，由于高压电缆绑定在钢丝绳上，能够防止吊装过程中高压电缆随意摆动，消除了安全隐患；尤其重要的是，本实用新型的电缆垂直吊装系统还包括重量感应装置及重力限位器，重量感应装置能够将吊装过程中钢丝绳附带高压电缆的拉力信号转换成电信号并发送至控制器，正常情况下，重量感应装置所感应到的钢丝绳的拉力与卷扬机收回的钢丝绳长度成正比例关系，一旦吊装过程中钢丝绳碰到支吊架或因电缆井结构尺寸改变导致钢丝绳拖动受阻时，在卷扬机的驱动下，重量感应装置感应到的拉力信号不断加大而钢丝绳收回长度信号不变，当超过一定比例范围时，控制器发送指令控制重力限位器切断卷扬机电源，暂停高压电缆的吊装作业，待障碍消除后再继续吊装作业，从而避免吊装过程中高压电缆发生断裂以及对电缆井内支架和楼板的破坏，进一步保障电缆垂直吊装系统的安全性。

附图说明

图1为本实用新型一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统一实施例的结构示意图；图2为本实用新型一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统与电缆梯架的连接关系示意图；

图3为本实用新型一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统的施工方法的示意图。

图中标号如下：

顶楼板1；底楼板2；电缆梯架3；高压电缆5；高压电缆抱箍6；电缆井7；第一滑轮10；第二滑轮11；卷扬机12；钢丝绳14；重量感应装置15；重力限位器16；电缆固定夹具17；视频监控装置18；第三滑轮19。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。根据下面的说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本实用新型技术方案的限制。

本实施例的高压电缆为超重电缆且应用于超高层建筑中，为加大吊装安全性，结合电缆受力的特性分析，所述高压电缆应为内置铠装电缆，它能承受的最低拉力应大于同直径的YJV₃₂型电缆，本实施例中单根高压电缆重量不宜超过8吨，吊装高度不宜超过300米，这也能满足一般超高层建筑的设计要求。下面结合图1至图3说明本实用新型的一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统，它设置于建筑物顶层的两块楼板之间，即位于底楼板2和顶楼板1之间，它包括：靠近电缆井7并安装于顶楼板1底部的至少一个第一滑轮10；安装于底楼板2并与第一滑轮10交错设置的第二滑轮11；固定于底楼板2并与第二滑轮11间隔设置的卷扬机12，且卷扬机12的钢丝绳14依次绕过第二滑轮11和第一滑轮10的滑轮槽后与电缆井7内的高压电缆5平行设置并固定连接；安装于第一滑轮10顶部的重量感应装置15，用于将吊装过程中钢丝绳14附带高压电缆5的拉力信号转换为电信号；设置于底楼板2的重力限位器16，用于切断卷扬机12的电源，以及分别与卷扬机12、重量感应装置15及重力限位器16信号连接的控制器(图中未示出)。

本实用新型的一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统，包括设置于建筑物顶层上、下楼板之间的两个定滑轮及卷扬机12，卷扬机12的钢丝绳14绕过两个定滑轮后其拉力方向改变为垂直方向，使得钢丝绳14的拉力方向能够与高压电缆5垂直吊装的方向一致，钢丝绳14与高压电缆5固接后，钢丝绳14在卷扬机12拉力作用下垂直上升，从而间接拖动高压电缆5垂直提升实现其吊装施工，利用卷扬机12的钢丝绳14间接实现高压电缆5吊装施工能够增大吊装的破断应力，有效避免吊装过程中因电缆受力不合理而发生断裂现象，大大降低了吊装事故发生的概率；而且，由于高压电缆5绑定在钢丝绳14上，能够防止吊装过程中高压电缆5随意摆动，消除了安全隐患；尤其重要的是，本实用新型的电缆垂直吊装系统还包括重量感应装置15及重力限位器16，重量感应装置15能够将吊装过程中钢丝绳14附带高压电缆5的拉力信号转换成电信号并发送至控制器，正常情况下，重量感应装置15所感应到的钢丝绳14的拉力与卷扬机12收回的钢丝绳14长度成正比例关系，一旦吊装过程中钢丝绳14碰到支吊架或因电缆井7结构尺寸改变导致钢丝绳14拖动受阻时，在卷扬机12的驱动下，重量感应装置15感应到的拉力信号不断加大而钢丝绳14收回长度信号不变，当超过一定比例范围时，控制器发送指令控制重力限位器16切断卷扬机12电源，暂停高压电缆5的吊装作业，待障碍消除后再继续吊装作业，从而避免吊装过程中高压电缆5发生断裂以及对电缆井7内支架和楼板的破坏，进一步保障电缆垂直吊装系统的安全性。

为实现高压电缆5与钢丝绳14的固接，电缆垂直吊装系统还包括多个电缆固定夹具17，高压电缆5通过多个电缆固定夹具17牢固捆绑在卷扬机12的钢丝绳14上，防止高压电缆5在吊装过程中发生摆动而引发安全事故。电缆固定夹具17的结构为现有技术内容，此处不再详述。更佳的，当高压电缆5直径小于10厘米时，相邻两个电缆固定夹具17的间距小于5米，当高压电缆5直径大于10厘米时，相邻两个电缆固定夹具17的间距小于3米，以保证高压电缆5与钢丝绳14牢固连接。

请参考图1和图3，为确保对吊装过程的实时监控，电缆垂直吊装系统还包括视频监控系统，它包括安装于顶楼板1底部的至少一个视频监控装置18，与视频监控装置18有线连接或无线连接的计算机，以及与视频监控装置18连接的备用电源，为保证视频监控系统能够连续运行，备用电源应确保能维持72小时的作业时间。通过在建筑物顶层安装视频监控系统，施工人员能够实时监控吊装施工全过程，便于不同楼层的施工人员协调工作，不仅进一步加大了吊装施工的安全性，而且，相比传统吊装施工中在固定楼层设置1至2名监控人员的方法，利用视频监控系统监控吊装施工更加直观高效，准确性及安全性更高。

本实施例的视频监控装置18与计算机之间优选无线连接方式，此时，视频监控系统还包括与视频监控装置18连接的无线信号发生器，它能够将高压电缆5的吊装视频以波形信号的形式发送至计算机，使得操作更加方便。更佳的，上述视频监控系统应确保每5个楼层至少设置1个安装于顶楼板1底部的视频监控装置18，而且，当相邻楼层中电缆井7尺寸改变或设有支架时，也需在该区域设置视频监控装置18，更进一步保障高压电缆5的安全吊装施工。

请继续参考图1，电缆垂直吊装系统还包括设置于底楼板2并靠近卷扬机12的第三滑轮19，且第三滑轮19位于第二滑轮11与卷扬机12之间，钢丝绳14绕过第三滑轮19滑轮槽顶部再绕过第二滑轮11滑轮槽底部，能够避免钢丝绳14因位置过低而与楼板接触发生磨损。

下面结合图1至图3说明利用本实用新型的一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统吊装高压电缆的施工过程，具体步骤如下：

S1：在建筑物顶层的两块楼板之间安装电缆垂直吊装系统，第一滑轮10和重量感应装置15安装于顶楼板1，第二滑轮11、重力限位器16和卷扬机12安装于底楼板2，卷扬机12的钢丝绳14依次绕过第二滑轮11和第一滑轮10后与高压电缆5平行设置并通过多个电缆固定夹具17连接；

S2：启动卷扬机12并收紧钢丝绳14，高压电缆5随着钢丝绳14向上提升，重量感应装置15将吊装过程中钢丝绳14附带高压电缆5的拉力信号转换成电信号并发送至控制器，当钢丝绳14碰到支吊架或因电缆井7结构尺寸改变导致钢丝绳14拖动受阻时，重量感应装置15的拉力信号不断加大而钢丝绳14收回信号不变，当超过一定比例范围时，控制器发送指令控制重力限位器16立即切断卷扬机12电源暂停吊装作业，同时，卷扬机12通过电磁制动器控制其在无动力下不自由运转，避免钢丝绳14在高压电缆5重力的作用下发生反向拖动，待施工人员清除障碍后，继续上述吊装施工，如此反复，直至将高压电缆5吊装至指定位置；

S3：将高压电缆5通过多个高压电缆抱箍6固定在电缆井7内的电缆梯架3，再解除电缆固定夹具17，控制卷扬机12收回钢丝绳14，实施后续的高压电缆5敷设施工。

综上所述，通过多个电缆固定夹具17将高压电缆5捆绑在卷扬机12的钢丝绳14上进行同步吊装，由于吊装时受力全部在钢丝绳14上，相比传统电缆直接受力的吊装方法，该施工方法大大提高了电缆垂直吊装系统的破断应力，避免高压电缆5在吊装过程中发生断裂；同时辅助重量感应装置15及重力限位器16，当吊装过程中钢丝绳14拖动受阻时，重量感应装置15能够及时将信号传送至控制器，由控制器发送指令控制重力限位器16及时停止卷扬机12的吊装作业，待障碍消除后再继续吊装作业，从而避免高压电缆5因受力过大发生断裂坠落而引发安全事故，进一步加强吊装作业的安全性，同时提高了吊装效率，因此，采用本实用新型的电缆垂直吊装系统实施高压电缆5的吊装施工能够缩短施工工期、降低施工成本，特别适用于超高层建筑高压电缆5的垂直敷设施工。

结合具体实施例，以某超高层建筑的高压电缆5吊装施工为例，现场120个楼层的电缆井7内，如果按照传统人力拉设高压电缆5作业的施工方式，需动用大约70位施工人员参与吊装作业，且可能受到协调工作量大、事故发生概率高等问题，而且施工周期预估为25天左右，而利用本实用新型所述的钢缆随行的电缆垂直吊装系统实施高压电缆5的吊装施工，由于全程采用自动监控和自动化吊装作业，仅需5天时间即完成了全部高压电缆5的吊装作业，参与吊装作业的施工人员缩减为8人，因此，节约了约6万左右人工费，并将施工工期缩短了20天。

为保证高压电缆5吊装作业的施工安全，本实施例的卷扬机12优选慢速卷扬机，即钢丝绳14额定速度约为7～12m/min的卷扬机。

为规范吊装作业，本实施例所述卷扬机12的额定起重量应不小于20吨，钢丝绳14的破断应力至少为高压电缆5及电缆固定夹具17重量之和的5倍，同时，为避免钢丝绳14断裂，钢丝绳14的破断应力还应至少大于卷扬机12最大牵引力的1.5倍，同时卷扬机12的额定牵引力应大于高压电缆5重量的1.5倍。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求范围。

Claims (8)

1.一种钢缆随行的电缆垂直吊装系统，其特征在于，它设置于建筑物顶层的两块楼板之间，即位于底楼板和顶楼板之间，它包括：

第一滑轮，其靠近电缆井并安装于所述顶楼板底部；

第二滑轮，其安装于所述底楼板并与所述第一滑轮交错设置；

卷扬机，其固定于所述底楼板并与所述第二滑轮间隔设置，且所述卷扬机的钢丝绳依次绕过所述第二滑轮和所述第一滑轮的滑轮槽后与所述电缆井内的高压电缆平行设置并固定连接；

重量感应装置，其安装于所述第一滑轮顶部，用于将吊装过程中所述钢丝绳附带所述高压电缆的拉力信号转换为电信号；

重力限位器，其设置于所述底楼板，用于切断所述卷扬机的电源，以及；

控制器，分别与所述卷扬机、所述重量感应装置及所述重力限位器信号连接。

2.根据权利要求1所述的电缆垂直吊装系统，其特征在于：还包括多个电缆固定夹具，所述高压电缆通过多个所述电缆固定夹具固定在所述卷扬机的钢丝绳上。

3.根据权利要求2所述的电缆垂直吊装系统，其特征在于：所述高压电缆直径小于10厘米时，相邻两个所述电缆固定夹具的间距小于5米，所述高压电缆直径大于10厘米时，相邻两个所述电缆固定夹具的间距小于3米。

4.根据权利要求1所述的电缆垂直吊装系统，其特征在于：还包括视频监控系统，它包括安装于所述顶楼板底部的至少一个视频监控装置，与所述视频监控装置有线连接或无线连接的计算机，以及与所述视频监控装置连接的备用电源。

5.根据权利要求4所述的电缆垂直吊装系统，其特征在于：所述视频监控系统中每5个楼层设置至少一个所述视频监控装置。

6.根据权利要求4所述的电缆垂直吊装系统，其特征在于：还包括设置于所述底楼板并靠近所述卷扬机的第三滑轮，且所述第三滑轮位于所述第二滑轮与所述卷扬机之间，所述钢丝绳绕过所述第三滑轮滑轮槽顶部再绕过所述第二滑轮滑轮槽底部。

7.根据权利要求1所述的电缆垂直吊装系统，其特征在于：所述卷扬机为钢丝绳额定速度为7～12m/min的慢速卷扬机。

8.根据权利要求2所述的电缆垂直吊装系统，其特征在于：所述钢丝绳的破断应力至少为所述高压电缆及所述电缆固定夹具重量之和的5倍，所述钢丝绳的破断应力至少大于所述卷扬机最大牵引力的1.5倍，且所述卷扬机的额定牵引力大于所述高压电缆重量的1.5倍。