纜索起重機(jī)應(yīng)用情況介紹一、概述纜索起重機(jī)在水電工程建設(shè)中的使用，尤其在布置場(chǎng)地狹窄、兩岸陡峭高山峽谷的水電工地的應(yīng)用已越來(lái)越廣，它廣泛用來(lái)?yè)?dān)負(fù)大壩主體工程的砼澆筑、機(jī)電設(shè)備的安裝、大型模板的安、拆及設(shè)備材料的吊運(yùn)工作。雖然它單機(jī)造價(jià)高、輔助工程量大，但它使用時(shí)間長(zhǎng)、生產(chǎn)效率高、工作范圍大，在一個(gè)工程中不受壩塊上升限制而一次安裝，不用搬遷即可完成新?lián)?fù)重任，起到門(mén)、塔機(jī)等起重運(yùn)輸機(jī)械所不能起的作用。特別指出的是，在渡汛和基坑過(guò)水需搶工期，要防洪搶險(xiǎn)的工程施工中纜索起重機(jī)的作用尤為突出，且無(wú)法取代。平移纜機(jī)工作覆蓋面大，塔架行走故障少，但軌道工作平臺(tái)土建工程量大；輻射纜機(jī)固定塔土建工程量少，適合陡峭峽谷土建難度大的工程，造價(jià)較少，但它的工作范圍相對(duì)平移式要小，布置不好會(huì)形成工作死角，往往需用其它施工手段作為補(bǔ)充。兩種機(jī)型各有長(zhǎng)短，應(yīng)視工程的具體地形和工作范圍作出方案比較后決定選型。纜機(jī)的布置是一技術(shù)性較強(qiáng)、難度較大的工作，它受多種因素制約，只有合理的布置才能使造價(jià)與效能統(tǒng)一，收到最大效益。中國(guó)有著近40年的使用纜機(jī)的長(zhǎng)久歷史，先后使用了國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的8種不同型號(hào)，有的是代表當(dāng)時(shí)國(guó)際先進(jìn)水平的纜索起重機(jī)，積累了豐富的布置、安裝、使用、維修、改造經(jīng)驗(yàn)，在水電系統(tǒng)是有口皆碑的。二、纜機(jī)在水電工程中的應(yīng)用湖南柘溪水電工程六十年代初在柘溪水電站安裝使用了一臺(tái)上海建機(jī)廠于59年生產(chǎn)的10T平移式纜機(jī)，其參數(shù)見(jiàn)表1。這是我國(guó)水電工程局安裝、使用的首臺(tái)國(guó)產(chǎn)纜機(jī)，是仿蘇產(chǎn)品。采用F—D勵(lì)磁機(jī)的電力拖動(dòng)方式，主索兩端采用斜楔錨固，主索長(zhǎng)度可在較大范圍內(nèi)調(diào)整，用有線電話通訊指揮。貴州烏江渡水電站工程烏江渡工程壩高165m，壩體底寬119.5m，壩址地處“V”峽谷中。中國(guó)水電工程局在貴州烏江渡水電工程安裝使用了三臺(tái)20T的國(guó)產(chǎn)纜機(jī)，其中2臺(tái)為劉家峽工程轉(zhuǎn)調(diào)烏江的輻射纜機(jī)，另一臺(tái)從龔咀工程（被火燒過(guò)）轉(zhuǎn)調(diào)烏江的平移纜機(jī)。此3臺(tái)纜機(jī)均為60年出廠，主索兩端采用斜楔錨固，每臺(tái)輻射纜機(jī)各2根主索，平移共4根主索，電力拖動(dòng)為F—D勵(lì)磁機(jī)方式，通訊指揮采用有線電話，后期引入無(wú)線對(duì)講機(jī)。烏江渡工程輻射纜機(jī)固定塔為兩機(jī)共一塔的雙立柱形式，其塔頭采用直接錨固于砼基礎(chǔ)方式，減少了土建工程量，固定塔及機(jī)房、操作室布置于右岸，兩活動(dòng)塔架布置于左岸上下游方向、高程相近的兩個(gè)不同平臺(tái)上。3臺(tái)纜機(jī)采用上下層布置形式，其中平移纜機(jī)布置在2#輻纜上空，高差30m的地方，平移纜機(jī)可空載跨越2#輻纜。砼機(jī)車(chē)運(yùn)輸線布置于左岸，左右主索錨固點(diǎn)高差5m，保證砼重載下坡。烏江渡工程纜機(jī)布置基本上是合理的，但也存在一些問(wèn)題：①低層輻纜高程偏低，造成施工后期壩體上升后部分地區(qū)輻纜無(wú)法作業(yè)。②上層平移纜機(jī)與輻纜高差太小，使平移纜機(jī)無(wú)法重載跨越輻纜降低纜機(jī)使用效果。③過(guò)分強(qiáng)調(diào)減少土建工程量使軌道過(guò)短，限制了纜機(jī)使用范圍。烏江渡工程因施工場(chǎng)地狹窄，場(chǎng)內(nèi)交通運(yùn)輸不便，當(dāng)時(shí)又無(wú)合適倉(cāng)內(nèi)起重設(shè)備，故此纜機(jī)大量工作臺(tái)班均被占用于吊運(yùn)場(chǎng)內(nèi)設(shè)備、材料、安裝拆除大塊模板等輔助準(zhǔn)備工作。據(jù)統(tǒng)計(jì)，纜機(jī)用于準(zhǔn)備工作所占臺(tái)班比例約為35%。3臺(tái)纜機(jī)在烏江渡工程74年相繼投產(chǎn)后的使用是良好的，盡管均為我國(guó)五十年代末產(chǎn)品，性能并不很先進(jìn)，但在我局職工的精心管理維護(hù)和熟練操作下，充分挖掘了設(shè)備潛力，為完成烏江渡工程施工任務(wù)起到了關(guān)鍵作用。湖南東江水電工程?hào)|江水電站大壩為雙曲拱壩，壩頂中心線弧長(zhǎng)438m，最大壩高157m，壩底寬35m，壩頂寬7m，壩體砼總量97萬(wàn)m3，壩址河谷呈“V”形，兩岸對(duì)稱，岸坡呈45?50°，河谷寬高比為2。東江工程選用兩臺(tái)原烏江工程使用后經(jīng)杭州所與水電八局聯(lián)合大修改造的20T輻射纜機(jī)和一臺(tái)10T平移纜機(jī)。兩臺(tái)輻射纜機(jī)仍采用一個(gè)雙立柱固定塔頭，并直接錨固在砼基礎(chǔ)上，布置于左岸。兩活動(dòng)塔架布置在右岸同一平臺(tái)上，共用一套軌道面，按上下游方向布設(shè)，即“兩機(jī)共軌”方案。東江輻徑跨距比烏江大。每臺(tái)輻徑仍是兩根主索，主索兩端仍采用斜楔錨固形式。10T平移纜機(jī)相同參數(shù)，但從未安裝使用過(guò)的。東江纜機(jī)亦采用上下層布置方式，平移纜機(jī)布置在輻射纜機(jī)上空。電力拖動(dòng)均未F—D勵(lì)磁機(jī)方式，通訊指揮采用有線電話加無(wú)線對(duì)講機(jī)，東江纜機(jī)與烏江纜機(jī)相比，最大改進(jìn)是加裝了數(shù)字顯示式位置指示器并全面使用無(wú)線對(duì)講機(jī)作尋好指揮，輻射纜機(jī)83年底投產(chǎn)。東江工程砼運(yùn)輸線布置在右岸，大壩砼吊運(yùn)基本上是依靠?jī)膳_(tái)輻射纜機(jī)完成，平移纜機(jī)安裝、運(yùn)行時(shí)間較晚，主要擔(dān)負(fù)大壩安、拆模板，設(shè)備材料吊運(yùn)等輔助工作及大壩上升后期擔(dān)任壩頂輻射纜機(jī)無(wú)法工作的4m3壩體砼吊運(yùn)。東江工程纜機(jī)布置由于受地形制約，土建工程量過(guò)大，故形成左岸壩頭及28#、29#壩段纜機(jī)工作范圍無(wú)法覆蓋，需采用其它方式澆砼。另外，因東江壩高157m，而輻射纜機(jī)最大起升高度155m，故壩體升高到后期輻射纜機(jī)無(wú)法工作。平移纜機(jī)最大提升高度137m，布置在輻射纜機(jī)上空，所以工程前期平纜也無(wú)法使用，只有待壩體升高后才能投入工作，而且平移與輻射纜機(jī)間高差不大，影響平移纜機(jī)安全跨越下層輻射纜機(jī)。這些均大大制約了纜機(jī)的使用范圍，使它無(wú)法發(fā)揮更大作用。東江工程輻射纜機(jī)跨度比原設(shè)計(jì)增大，原主索長(zhǎng)度不夠，改用原丹江口工程閑置主索。由于主索長(zhǎng)期閑置，且保管不善，銹蝕比較嚴(yán)重，故輻纜投產(chǎn)后不久即發(fā)現(xiàn)，其中一臺(tái)機(jī)主索嚴(yán)重?cái)嘟z。后用烏江渡轉(zhuǎn)水灘20T平移纜機(jī)主索更換了該兩報(bào)廢主索。東江工程輻射纜機(jī)活動(dòng)塔采用“兩機(jī)共軌”方案，軌道長(zhǎng)約225m，跨距496m,因定塔兩立柱間距0.98m。也就是說(shuō)兩輻射纜機(jī)盡管活動(dòng)塔行走軌道半徑相同，但只是近似同心，所以兩塔架移動(dòng)理論軌跡不盡相同。加上活動(dòng)塔架臺(tái)車(chē)的球型支鉸潤(rùn)滑效果差，故此活動(dòng)塔架移動(dòng)啃軌現(xiàn)象比較嚴(yán)重。這是采用兩機(jī)或兩機(jī)以上共軌方案必須注意的。東江輻射纜機(jī)由于針對(duì)烏江工程使用中存在的缺點(diǎn)進(jìn)行了大修改造，并且更新了部分電機(jī)和電氣元件，無(wú)論故障率還是生產(chǎn)效率，使用效果均大大優(yōu)于烏江工程。五強(qiáng)溪水電工程五強(qiáng)溪水電工程攔河大壩為砼重力壩，壩高85.5m，壩頂全長(zhǎng)719.7m，壩底最大寬度65m。主體工程砼總量349萬(wàn)m3，其中大壩砼200萬(wàn)m3。五強(qiáng)溪水電站壩址河床相對(duì)狹窄，樞紐工程布置較為集中，根據(jù)大壩砼不分縱縫大規(guī)模大面積通倉(cāng)薄層澆筑強(qiáng)度高、速度塊、溫控嚴(yán)的施工要求和汛期長(zhǎng)洪水干擾威脅大的特點(diǎn)，選用2臺(tái)德國(guó)PWH公司產(chǎn)20TA型高塔架平移式纜機(jī)和2臺(tái)20T國(guó)產(chǎn)低塔架平移纜機(jī)，其性能參數(shù)見(jiàn)表1—2。低纜于90年下半年投產(chǎn)。五強(qiáng)溪電站纜機(jī)亦采用高低分層方案。2臺(tái)低纜布置在底層，2臺(tái)高纜布置在上層。上下層纜機(jī)主索錨固點(diǎn)咼差45m。咼纜可以空罐跨越低纜。2臺(tái)低纜跨距相同比高纜小100多m，布置在內(nèi)側(cè)，兩機(jī)共軌上下游方向擺放。2臺(tái)高纜跨距相差10m，副塔共軌，主塔分軌。纜機(jī)主塔均布置于右岸，副塔布置于左岸。高纜主塔是是一A型高塔架，其平衡臺(tái)車(chē)布置于主塔后面水平距離263m處，平衡臺(tái)車(chē)用纜索與A型塔架連接。砼運(yùn)輸線布置于右岸，亦是后拉重載下坡方式，6m3吊罐仍用人工掛罐卸料。本工程纜機(jī)的布置是合理的，4臺(tái)纜機(jī)的控制范圍，既可控制大壩長(zhǎng)度方向全范圍施工，又可兼顧右岸壩后廠房和左岸三級(jí)船閘部分砼澆筑，并承擔(dān)了大型引水壓力鋼管，金結(jié)和施工機(jī)械的吊運(yùn)工作，共完成主體工程砼228萬(wàn)m3，占已完成主體工程砼量71.3%。五強(qiáng)溪德國(guó)產(chǎn)高纜性能優(yōu)良，其技術(shù)水平在當(dāng)時(shí)國(guó)際上也是領(lǐng)先的。它采用無(wú)線電全遙控技術(shù)，主索兩端錨固采用先進(jìn)的澆鋅技術(shù)，充分利用地形。主塔采用A型高塔架，而平衡配重小車(chē)設(shè)于塔后小山谷底，用后拉索聯(lián)結(jié)減少工程量和塔架重量。A型塔架的安裝是高架纜機(jī)安裝積累的豐富經(jīng)驗(yàn)對(duì)德國(guó)PWH公司的安裝方案進(jìn)行了重大修改。專為A型架柱引加工2根高56m，起重量160T的門(mén)型獨(dú)腳扒桿。利用卷?yè)P(yáng)機(jī)滑輪組及45T吊車(chē)將臥式組裝好的A型塔架從地面緩緩吊離軌面40m，然后利用廠家提供的A型塔架專用的液壓鋼鉸索張拉機(jī)收緊鋼絞索，使A型架自升大到預(yù)定高度70m。德國(guó)高纜的導(dǎo)向滑輪承碼滑輪等均采用耐磨聚酰胺特殊合成塑料制造，大大減少對(duì)鋼索的擠壓磨損，大大提高了對(duì)鋼索的使用壽命，達(dá)到1.5~3年/次。湖南凌津?yàn)┧姽こ塘杞驗(yàn)┧姽こ涛挥谖鍙?qiáng)溪水電站下游40km沅水河上壩頂高程65m,河面較寬，壩頭兩岸地勢(shì)較平，不是安裝使用纜機(jī)的理想地方。然而，凌津?yàn)┕こ虝r(shí)間長(zhǎng)，防洪度汛任務(wù)重，如用門(mén)塔機(jī)澆砼方案，則門(mén)塔機(jī)搶險(xiǎn)搬遷較頻繁，效率低下，為了加快工程進(jìn)度，保證汛期繼續(xù)施工并利用現(xiàn)有設(shè)備，故決定采用纜機(jī)施工方案。原五強(qiáng)溪高架纜機(jī)是平移式的，如照搬凌津?yàn)┕さ貏t右岸需布置軌道棧橋，土建工程量大。若改造成輻射式，固定塔布置于右岸，則既可以滿足右岸砼施工需要，又減少了右岸塔架軌道基礎(chǔ)工程，再考慮到施工時(shí)控制高程的需要，故最后決定將一臺(tái)原平移式高纜改造成輻射式，自制固定塔架設(shè)于右岸，A型塔架改造為輻射纜機(jī)活動(dòng)塔，布置于右岸。故右岸場(chǎng)地開(kāi)寬平坦，故A型塔架的平衡臺(tái)的布置也無(wú)需作較多的土建開(kāi)挖。凌津?yàn)├|機(jī)改造首先式利用原纜機(jī)的“節(jié)關(guān)”軸承作改造后固定塔架的主索錨固定裝置，自制一高82.3m格構(gòu)式結(jié)構(gòu)桅桿作固定塔架，塔架底端用球形支鉸連結(jié)，后上部用兩根鋼索作柔性固定，并設(shè)簡(jiǎn)易電梯工維護(hù)保養(yǎng)用。其次是改造A型塔架行走臺(tái)車(chē)，使其變成從走直線軌道能繞以固定塔架為圓心的弧形軌道運(yùn)行的臺(tái)車(chē)。其它如后拉高索平衡臺(tái)車(chē)、牽引索配重架及A型塔架在弧形軌道上的安裝等均作了相應(yīng)的改造。整個(gè)德國(guó)高架纜機(jī)的改造，從設(shè)計(jì)到加工均由中國(guó)水電工程局全部完成，而且改造后的輻纜仍可恢復(fù)到平移纜機(jī)使用。本纜車(chē)是96年安裝投產(chǎn)的。改造后的輻射纜機(jī)運(yùn)行情況良好，投產(chǎn)一直安全高效使用至今，一直發(fā)揮原纜機(jī)的優(yōu)良性能，且牽引索不再需調(diào)整，利用率更高，為凌津?yàn)┕こ倘缙诎l(fā)電作出了貢獻(xiàn)。同時(shí)也鍛煉了一批技術(shù)人員，為中國(guó)水電工程局的纜機(jī)使用、改造積累了經(jīng)驗(yàn)。7、四川二灘水電工程中國(guó)水電工程局是作為聯(lián)營(yíng)伙伴與意大利英波吉羅等公司組成聯(lián)營(yíng)體承包二灘水電站大壩工程施工的，同時(shí)中國(guó)水電工程局又是本聯(lián)營(yíng)體的中方主要?jiǎng)趧?wù)輸出單位。中國(guó)水電工程局職工擔(dān)負(fù)了二灘水電工程四臺(tái)纜機(jī)的安裝和運(yùn)行工作。二灘纜機(jī)是95年相繼投產(chǎn)的。二灘電站主體工程包括一座砼雙曲拱壩和一個(gè)水墊場(chǎng)和二道壩。壩高240m，壩頂長(zhǎng)775m。壩址區(qū)域兩岸山高破陡，左岸岸坡25。?45。，枯水季節(jié)河面寬約80?100m，這是選用纜機(jī)作為主要砼運(yùn)輸方案的理想地方。二灘選用4臺(tái)同類型和性能的德國(guó)pwh公司生產(chǎn)的輻射纜機(jī)，其中三臺(tái)用于拱壩砼運(yùn)輸，三臺(tái)輻纜共用一固定塔同心圓垂直方向布置其主索錨固裝置，位于右岸。行走塔架共同布置在左岸同一弧形軌道上，按上、下游方向排列。砼裝料線設(shè)于右岸壩頭附近。三臺(tái)纜機(jī)聯(lián)合作業(yè)可覆蓋拱壩39個(gè)壩段中的38個(gè)壩段及泄洪洞及水墊場(chǎng)和廠房進(jìn)水口一部分。順流方向1#、2#纜機(jī)主要用于拱壩砼運(yùn)輸，3#主要用于吊運(yùn)設(shè)備材料。另一纜機(jī)布置在二道壩，固定端設(shè)于左岸。二灘4臺(tái)纜機(jī)起重量為3臺(tái)30T，4#為28T，跨度大。性能先進(jìn)，技術(shù)水平高，其最大特點(diǎn)是充分利用地形，合理布置，輔助工程量達(dá)到最省。前3臺(tái)纜機(jī)最大特色是活動(dòng)塔布設(shè)在沿山坡起伏的弧形軌道而非一般的水平平臺(tái)弧形軌道。即活動(dòng)塔內(nèi)設(shè)有一套特殊裝置使活動(dòng)塔能沿弧形軌道“爬坡”、“下坡”運(yùn)行。另外二灘纜機(jī)是使用不卸鉤的9m3液壓吊罐，無(wú)論利用率還是使用效率均很高。7.洪江水電站工程湖南懷化地區(qū)洪江水電站工程安裝使用了一臺(tái)平移式纜機(jī)。此纜機(jī)是原五強(qiáng)溪工程國(guó)產(chǎn)低架平移纜機(jī)經(jīng)大修改造后轉(zhuǎn)遷于洪江工地的。洪江平移纜機(jī)跨度比五強(qiáng)溪小了很多，除牽引索道系統(tǒng)等經(jīng)改造外，其余性能參數(shù)與五強(qiáng)溪工程相差不大。本纜機(jī)于99年初投產(chǎn)。大朝山水電站工程中國(guó)水電工程局組成的聯(lián)營(yíng)體承建大朝山水電站大壩主體工程，其中中國(guó)水電八局占70%股份。大朝山所用兩臺(tái)由漫灣轉(zhuǎn)移來(lái)的20T平移纜機(jī)亦是由中國(guó)水電八局為主負(fù)責(zé)安裝和運(yùn)行的。自制固定式纜機(jī)的使用根據(jù)工程的施工需要，中國(guó)水電工程局也曾自行設(shè)計(jì)、制造了幾臺(tái)固定式纜機(jī)應(yīng)用在幾個(gè)施工工程。五強(qiáng)溪水電站施工前期修建的沅水大橋施工期間設(shè)計(jì)制造安裝使用了一臺(tái)5T兩端固定式纜索起重機(jī)。普定水電站施工時(shí)自行設(shè)計(jì)制造、安裝、使用一臺(tái)10T另一臺(tái)20T，兩端固定式纜機(jī)作為砼運(yùn)輸和設(shè)備材料吊運(yùn)設(shè)備，后來(lái)一臺(tái)20T纜機(jī)移用于云南漁洞水庫(kù)。以上的自制纜機(jī)使用效果均良好，為這些工地施工作出了貢獻(xiàn)。三、歷次所用纜機(jī)技術(shù)參數(shù)各工程所使用纜機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。表1 纜機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表使用工程柘溪烏江渡東江五強(qiáng)溪凌津?yàn)┒┖榻蟪嚼|機(jī)型式平移平移輻射平移輻射平移（A型塔）平移（低塔）平移改輻射輻射平移平移臺(tái)數(shù)112（—主兩副）12（—主兩副）2213(—主3副)112額定起重量t102020102020202030282020跨距（實(shí)際）m(650)520449/371569496959.64/966.64855.59651275682(860)(650)主索最大垂度跨距比%5.05.04.25.555.05.05.05.655.135.05.0吊鉤揚(yáng)程m137120142137155165180165310190180180主索直徑*根mm60*260*460*260*260*291*191*191*1106*198*191*190*1小車(chē)橫移速度m/min420420360420360450450450450360450450升降速度m/min90/12090/120120/15090/120110/130125/160125/160125/160129/180108/150125/160120/160大車(chē)運(yùn)行速度m/min66156152020201211.22013.2*跨距括號(hào)數(shù)字為設(shè)計(jì)值。三、主要工程所用纜機(jī)的生產(chǎn)效率主要工程所用纜機(jī)的最高生產(chǎn)效率表。主要工程所用纜機(jī)的最高生產(chǎn)效率表所在工程烏江渡東江五強(qiáng)溪二灘纜機(jī)型號(hào)平移輻射平移輻射高架平移低架平移30T輻射28T輻射臺(tái)數(shù)12122231最高臺(tái)班產(chǎn)量m3896920954（2臺(tái)）1766（3臺(tái)）最高日產(chǎn)量m3/月1821.51918.5（1臺(tái)）2134（2臺(tái)）5721（4臺(tái)）最高月產(chǎn)量m3/月2486921876（1臺(tái)）46009（2臺(tái)）136771（