湖北清江水布垭电站引水压力钢管的工地运输

湖北清江水布垭电站引水压力钢管的工地运输

赵云江

大唐观音岩水电开发有限公司 云南省昆明市 650100

关键词：运输 牵引车 卷扬机 翻身 斜井轨道平台车

摘要：运输就位是压力钢管安装过程中的第一步，特别是对直径φ8.5m的钢管运输是最重要的施工步骤，运输通过的2#交通洞和6#施工支洞时，由于两洞尺寸不一致，在通过2#交通洞时，钢管必须平放才能通过。而通过6#施工支洞时，钢管必须立放管口侧向。所以在两洞之间必须对钢管进行90度翻身。斜井钢管的安装角度是60度，钢管的最大运输重量（加上平台车起重吊具等）超过32t，加上动载荷，将超过36t。本文就钢管运输进行介绍。

前言

电站引水隧洞采用一洞一机布置型式，共有1^#—4^#四条引水隧洞并平行布置，隧洞中心间距24m，引水隧洞由上平段、上弯段、斜直段、下弯段、下平段组成。钢管设计水头260m，上平段钢管直径φ8.5m，四条上平段钢管总长度548m；上平段锥管至下平段的全部钢管直径φ6.9m，每条钢管长231.458m，压力钢管总安装工程量为9989.263吨。钢管采用16MnR低合金钢和JFE-HITEN610U2高强钢两种钢材。钢管斜直段下部分、下弯段、下平段采用JFE-HITEN610U2高强钢钢材，管壁厚度为32～48mm,其余钢管采用16MnR钢材，管壁厚度为28～36mm，压力钢管设有加劲环和阻水环，加劲环间距约为2.0m。

钢管制造厂设置在黑马沟,由黑马沟到施工现场的运距有约3.8公里，钢管的最大外型尺寸是直径再加上加劲环达到9.16m。每安装管段长4m。由于2#交通洞和6#施工支洞尺寸不一致，钢管的公路运输只有采用两种装车形式，在通过2#交通洞时钢管需平放才能通过，而进入6#施工支洞时钢管必须立放管口侧向才能通过。洞内轨道平台车运输为上平洞和斜井、斜井弯管的运输。斜井的角度是60度，上、下弯管的转弯半径是24m，斜井直段长139m。压力钢管安装首要步骤是钢管的运输就位，以下就钢管平放运输、翻身、立放运输、斜井轨道平台车运输进行简要的介绍。

1.钢管平放运输

1.1运输设备

牵引车是40t的日产尼桑。拖板车是为运输钢管而专门定制。拖板车宽3.6m，高1.0m，长8.4m。拖板车的载重量是40t。

1.2平放运输

在黑马沟钢管制造厂将钢管平放吊装在拖板车上，采用4个5t链子葫芦十字交叉将钢管牢固的加固在车上进行运输。因为是平放运输，运输宽度为9.16m,对道路的宽度有较高的要求,但是运输物体重心底稳定性较好。见下图片。

钢管运输正进入2#交通洞

2.钢管的90度翻身

钢管的门式翻身钢架宽和高分别是10.5m×14m。钢门架的柱子和梁采用无缝钢管制作。起重设施是两台卷扬机（一台5t和一台10t）和相应配套的两套50t滑车。用两套50t滑车将钢管吊在空中进行不落地的空中翻身。没有焊接翻身吊耳，翻身的带子钢绳穿在钢管加劲环的串浆孔里，用32t卸扣锁住。翻身带子绳的位置分别是，钢管上中轴线的上下加劲环的串浆孔为向上转的起吊绳的位置，钢管下中轴线上加劲环左右45度的串浆孔为向下转起吊绳位置。这样钢管在翻身过程中是三点受力，翻身到90度垂直时是上中轴线的两点受力。

钢管90度不落地空中翻身

3.钢管立放运输

从翻身架到6#施工支洞立放管口侧向运输。立式运输的从地面到钢管顶部总高度为9.86m。重心高，钢管的稳定性很差，但运距较短，车辆行进过程中小心谨慎、慢速行进。见下图。

钢管正进入6#施工支洞

4. 轨道平台车运输

4.1 轨道的铺设和卷扬机设备的布置

洞内运输轨道采用43Kg重轨。轨距3m。上弯管和下弯管轨道用压力机将轨道弯制成相应角度的弧形轨道进行铺设。轨道铺设完成后对轨道的下部进行条形状混凝土回填，已保证轨道的承重力。

卷扬机设备布置在6#施工支洞的一侧，另一侧作为施工道路。每一引水洞布置一台8t卷扬机和50t滑车利用洞顶40t吊点作为钢管卸车用，一台3t卷扬机作为牵引平洞钢管，牵引斜井洞钢管是一台20t卷扬机。卷扬机绳速7m/min，电动机功率KW。20t卷扬机就位（但不固定）。待做完荷载实验后再固定。在相应的位置布置锚点作为转向和固定锚点用。

4.2 20t卷扬机和牵引绳固定锚点荷载实验

由于20t卷扬机和牵引绳固定锚点在安全运输过程中的重要性，所以在使用前对其进行荷载实验。

4.2.1试验目的

1.检验20t卷扬机起吊载荷，是否达到我方购货合同所要求的起吊重量。

2.对4#洞上弯段牵引绳固定锚点进行载荷试验，保证斜井钢管运输的安全。

4.2.2试验方法

用32t滑车作为转向和起吊滑车，在钢管运输台车上装上适当重量的钢材，进行荷载试验。

4.2.3试验准备

1.4#洞20t方向滑车锚点和上弯段处牵引绳锚点焊接完成。

2.20t卷扬机就位（但不固定）。

3.电气接线完成。减速箱加油（减速箱加双曲线齿轮油）。

4.2.4试验程序

1. 在钢管运输台车上装17t钢材配重，拖运到上弯段锚点处。

2. 在卷扬机后端用2个5t的葫芦临时固定卷扬机。

3. 启动卷扬机，使卷扬机钢绳受力，调整卷扬机，使其与方向滑车处于正确

位置，固定卷扬机。全面检查卷扬机以及各个锚点的情况。

4. 启动卷扬机，将重物离开地面20-30cm，稳定10分钟，对卷扬机、刹车系

统和锚点进行检查。洞顶锚点受力为31.08t。卷扬机牵引绳受力19.6t。

5. 如此上、下行程进行三次，每次离开地面1-2m。

4.3斜井钢管的运输

4.3.1准备

1.钢管在平台车上用4个5t葫芦固定牢固。

2.将32t牵引滑车与钢管用三根带子绳连接，其中，钢管的顶部采用20t葫芦，以便在弯管段时可调整牵引绳受力的方向。

3.对卷扬机、滑车、滑车组、卸扣、通信设施进行全面检查。

4.3.2 运输

斜井压力钢管洞内运输示意图

1.在上弯段的运输过程中，由于钢管的倾斜角不断的变化，而牵引钢丝绳是固定不变。所以对钢管产生了一定的倾倒力矩，在向下运输的过程中，逐渐放长20吨葫芦，使其钢管向下倾倒。

2.在下弯段的运输过程中，倾倒力矩的则相反，所以，在下弯段的运输过程中，逐渐收紧20t葫芦，使其钢管向上倾倒。

3.斜井支段的运输相对简单，运输过程中根据钢管的倾斜情况，适当调整20t葫芦即可。

5.结束语

水布垭电站引水压力钢管从2004年2月1日第一段钢管启运至今，已经运输41段，其中斜井钢管5段。实践证明，钢管公路和斜井轨道平台车运输的方案是完全可行的。