缆索起重机(讲稿a)

缆索起重机(讲稿a)（通用4篇）

篇1：缆索起重机(讲稿a)

缆索起重机

一．状况标准

1.目前在《起重机设计规范》等标准中尚无适用于各行业“缆索起重机”的定义；

缆索起重机的定义：以柔性钢索作为大跨距架空支承构件（简称承载索），供悬吊重物的载重小车在承载索上往返运行，具有垂直运输（起升）和远距离水平运输（牵引）功能, 用于在较大空间范围内，对货物进行起重、运输和装卸作业。

2.TSG Q7009–2007《缆索起重机型式试验细则》； 3.国家质检总局正在制定《缆索起重机》国家标准。

二．结构形式和种类：

1.各类缆索起重机的型式特点

缆索起重机在水水电站建设、公路铁路桥梁建设、森林采伐、采矿、堆料场装卸、水下疏浚、港口搬运和渡槽架设等方面都有广泛应用。

缆机机型一般按缆机所属基本类型分类，当然也可按缆机用途（工作级别）分类。

【型式试验相关文件中将缆索式起重机分为：固定式缆索起重机、固定式缆索起重机、平移式缆索起重机和辐射式缆索起重机，移动式桅杆起重机和固定式桅杆起重机。】 2．基本类型

缆索起重机基本类型有多种分法，例如按承载索根数，分为单索、双索及多索缆索起重机，或按工作速度的高低，分为高速缆机、中高速缆机、低速缆索起重机等。但作为一种专用的起重运输设备，缆索起重机的基本特点为随地形而设置，因此一般按承载索两端支点的运动或固定的情况来划分较为常见。

根据以上原则，可将缆索起重机分成6种基本类型，以及在这些基本型式的基础上发展出的若干派生或复合型式。前者在一般工程中应用较多，后者应用较少且多用于特殊情况。（1）固定式缆索起重机

这种缆索起重机承载索两端支点固定不动，覆盖范围基本上只是一条直线。

其支架根据具体情况可采用不同的构造型式，可以是很高的桅杆塔，也可以是刚性架，甚或直接锚固于山体上。由于固定支架不带运行机构，机电设备可安装于一侧地面的机房内，见图1。固定式缆机构造最简单，造价低廉，基础及安装工作量也最少。并且在工地现埸还便于灵活调度，迅速搬迁，从而解决某些临时吊运工作的需要。

图1 固定式缆索起重机示意图

（2）摆塔式缆索起重机

这种缆索起重机是固定式缆机的改进型式。承载索通常支承在桅杆式高塔，根部铰支于地面，后侧由固定纤索拉住；顶部则由设于地面上的摆塔绞车通过导向滑轮牵拉，使桅杆塔左、右摆动。一般多为两岸都有摆塔设备，实现两岸同步摆塔，工作覆盖范围为一狭长的矩形。

图2 摆塔式缆索起重机示意图

（3）平移式缆索起重机

这是在各种缆机中应用最为广泛的型式。其支承承载索的构架带有运行机构，分别在两岸平行的轨道上同步移动。平移式缆机工作的覆盖范围为一矩形，只要加长两岸轨道的长度，便可增大矩形覆盖面的宽度，扩大工作范围，见图3。平移式缆机在各种缆机中轨道基础的工程量最大，缆机本身的构造相对比较复杂，造价也较高。

图3平移式缆索起重机示意图

（4）辐射式(单弧动式)缆索起重机

这种缆机型式相当于一半是固定式，一半是平移式。在一岸设有固定的支架，另一岸设弧形轨道上运行的支承车，主要机电设备及机房一般设置在固定支架附近的地面上。辐射式缆机工作的复盖范围为一扇形，如图4所示。

和平移式相比，辐射式缆机布置灵活性大、轨道基础工程量小、设备造价也相对低一些。

图4 辐射式缆索起重机示意图

（5）双弧动式缆索起重机

这种缆索起重机实质上是平移结合辐射式的缆机，只不过主、副车分别在两岸同圆心的轨道上运行，在一岸布置较长的弧形轨道，而在另一岸布置较短的弧形轨道，以便减省部分基础工程量。工作覆盖范围为宽的扇形。

图5 双弧动式缆机示意图

（6）索轨式缆索起重机

这种缆索起重机的特点是以架空的钢索(称为轨索)来代替地面轨道，以支承承载索，并由安装于地面的绞车收放牵引绳牵拉大车在轨索上行驶。如在一岸设置轨索，而在对岸设置固定支架，可称之为单索轨式，见图6(b)，其工作状况类似辐射式缆索起重机，覆盖范围接近一狭长梯形；如在两岸均设轨索，见图6(a)，则可称之为双索轨式，其工作状况类似平移式缆索起重机，覆盖范围接近矩形或宽梯形。

图6索轨式缆机示意图(a)双索轨式(b)单索轨式

轨索两端均由固定支架支承，免去构筑地面轨道基础工程，因而易于适应复杂的地形地质条件，布置的灵活性较大，基础工程量小。

索轨式缆索起重机受轨索强度的限制，难以实现大型化，一般一个工地现场只宜布置一台。过去日本使用这种缆机较多，其最大技术参数大致为：额定起重量9.5t,跨距300m，国内迄今尚未使用过索轨式缆索起重机。 派生和复合类型

H型缆机

这种缆机是利用固定式缆机改造以扩大其覆盖范围。

H型缆机的构造实际上相当于平行的两台固定式缆机，两机各其承载索、小车及工作绳，但共用一套吊钩滑轮组。如图9所示，因其平面图形呈H形，故名为H型缆机。日本在1970年代曾生产过数台H型缆机，主要技术参数为：额定起重量9.05t，跨距504m。这种缆机只宜用于中小工程。

图H型缆机示意图

三．工程实例：

路桥建设施工用缆索起重机结构形式和特点： 1.固定式结构，地锚固定承载缆索； 2.多承载缆索和多吊点；

3.塔式结构（万能拼杆拼装、一塔多用途）； 4.起吊载荷因建筑结构而定，工作级别低。水利电力建设用缆索起重机结构形式和特点：

1.移动式结构； 2.单承载缆索和单吊点； 3.塔式或无塔等多种结构；

4.起吊荷载基本固定（浇筑混凝土用），工作级别高。

三．设计缆机要考虑的主要问题、缆机质量控制和安全控制原则 针对缆索起重机的特殊性，主要有：

 缆机总体部分：应从工作频繁程度、工作覆盖面和起吊范围、现场地质和地形条件、土建施工和设备安装的可行性、土建和设备投资等方面综合确定缆机的型式、跨度、承载索支承点高度、工作速度等。

 索道部分：包括承载索和工作索（起升、牵引）。

a)空中索道应合理配置、避免相互干扰。

b)选择合适的安全系数。国内没有专门针对缆索起重机承载索和工作绳设计选取的标准，c)选择合适的工作级别

根据缆机所承担的工作任务，可分作3类：

第1类是国内常用于大中型水电工程浇筑混凝土大坝施工缆机，其利用级别为U6(最大起吊循环次数500，000至1，000，000次)；载荷状态为Q3(重型，经常起吊额定载荷)，根据规范这类缆机的工作级别定为A7，可称为 “重型缆机”。承载索均采用密闭索；受力构架按疲劳强度设计；起升机构和牵引机构应按工作级别M7。

第2类是兼作浇筑混凝土和吊装大件设备用的缆机，工作级别可视具体情况定为A4～A5，可称为“兼用型”缆机。承载索一般可采用密闭索；起升机构和牵引机构应按工作级别M5。

第3类是主要用于吊装大型构件的缆机，工作级别可视具体情况而定为A1～A3，可称为“吊装型”缆机。这类缆机主要要求动作平稳，可采用较低的工作速度，承载索可采用多根螺旋索；某些构造和设施可适当简化；受力构架也不必按疲劳强度设计；起升机构和牵引机构按工作级别M3。

 由于钢索和钢材的弹性模量存在较大差异（0.4～0.75），索道和支架结构组成的系统应是静定结构。 缆机安装有别于其他起重机，安装状态的载荷可能和使用状态差异很大，设计时需要仔细考虑和核算。

 缆机的架空索道需要经常检查（水电施工缆机每天检查），设备本身应具备各种方便检查的功能和附属设施，否则便是不完善甚至不安全的。

 缆机常用于峡谷、河道等场地，架空索道易遭受雷击，防雷措施应高于一般的起重机。

四．设计、制造和使用

自缆索起重机列入国家特种设备监督管理范围以来，随着管理力度的加大，产品质量和安全性能在不断提高。通过调研了解发现仍然存在一些问题：

设计：大型和特大型的缆索起重设备的设计规范或基本规范；中小型桅杆起重机的设计不规范，一些施工企业根据自身工程施工需要制造拼装缆索起重装置，根本谈不上设计，只能是凭经验而已；

制造：。从全国取得缆索起重机制造许可证的企业数量上看，数量很少，大型缆索起重机一般为正规有规模的企业生产，质量、性能均能达到设计和标准要求；由于其使用的特殊性在线使用的缆索起重机数量也很少。缆索起重机在基础设施建设工地使用的大型缆索起重机一般集中在公路、铁路（一般起吊重量在几十吨到几百吨）和水电（20～30吨）工地，主要用于桥梁施工吊装大型构件和大坝施工吊装混凝土。

使用：水利电力在建设大坝时大都采用工作级别高的高速缆索起重机，使用管理比较规范，多年来未发生重大事故；公路铁路在建设桥梁在受地理环境条件限制时也采用缆索起重机，由于该类设备的使用功能比较复杂，加之本身设计、制造和安装不规范，易发生事故。五．型式试验

型式试验只针对企业提供的样机，在样机型式试验合格后发给型式试验合格证书，证书所覆盖的是样机起重量以下的同类、同形式、同系列的产品。型式试验主要项目：

1.性能试验（绝缘试验、空载试验、额定 载荷试验、静载试验、动载试验等）； 2.安全保护装置试验； 3.连续作业试验； 4.结构强度试验。存在的一些问题：

1.一些产品设计不规范，未将GB3811作为设计依据； 2.整机抗倾覆稳定性计算中工况不全；

3.固定式多承载索的缆索起重机大部分结构用万能拼杆组装而成，每一台的结构形式都有所不同，给结构检验检测以及判断带来诸多不确定因素； 4.安全保护装置不完整，不可靠；

5.电气系统保护装置不完整（短路及过流保护、欠压、过压和失压保护、电源错相与断相保护）； 六．定期检验

目前暂无针对通用、大型和行业的缆索起重机技术标准，在各行各业使用的缆索起重机结构形式和种类繁多，而TSG Q7015–2008《起重机械定期检验规则》是一部通用规则，单靠一项检验规则对一种起重机机形进行质量和安全把关是远远不够的，各地检验机构还需依据相关技术标准充实补充桅杆起重机检验的特殊要求，确保检验的完整性和有效性。

起重机定期检验规则对桅杆起重机的检验项目（2年一次）： B1 技术文件审查 B2 作业环境和外观检查 B3 司机室检查

B4 金属结构检查（结构无变形、焊缝无开裂、连接无松动）B5 轨道检查

B6 零部件检查（吊具、钢丝绳及固定、滑轮、导绳器）B7 电气与控制系统检查（控制功能、绝缘、接地、短路保护、失压失电保护、零位保护、过流过载保护、错相保护、正反相接触器故障保护，控制电源、照明安全电源、信号指示）B8 液压系统检查 B9 安全保护和防护装置检查（制动器、超速保护装置、起升高度限位器，起重量限制器，防风防滑装置，缓冲器和止挡装置，应急断电开关、扫轨板、偏斜显示器、风速仪、防护罩）B10 空载试验和额定载荷试验。

缆索起重机顾名思义是以柔性钢索作为大跨距架空支承构件，靠其承载运输重物，因此在型式试验和定期检验时缆索系统均为检测的重点（缆索的连接及可靠性、缆索的受力状态等）。在固定式移动式缆索起重机在有不少为塔式结构，其稳定性和强度是整机安全的基础，结构的检验是缆索起重机检验的另一项重点。大型缆索起重机定期检验应注意的问题：

1.被检设备与取证机形进行对比核实（《起重设备定期检验规则》第十二条规定首检起重机械应当提供：

（二）制造许可证或型式试验备案许可证明。除此之外还应要求提供型式试验合格证，以便核实。缆索起重机是一种根据地形地物设计的起重设备，几乎没有完全相同的，因此需核实）； 2.工作方式的核实（设计允许工作方式）； 3.承载缆索的检查；

4.缆索锚定系统和缆风系统的检查（承载能力的检查、检测和验证）；

5.吊载小车和支索器的检查；

6.多承载索受力状况的检查（受力均衡性的检查或检测）； 7.缆索与结构连接固定装置的检查（对其连接工艺和连接方式的检查确认）；

8.电气保护装置的检查（对保护装置的完整性的检查）； 9.安全保护装置的检查（长距离限位、偏斜保护等）； 10.多吊点载荷限制装置的检查。

篇2：缆索起重机(讲稿a)

一、概述

缆索起重机在水电工程建设中的使用，尤其在布置场地狭窄、两岸陡峭高山峡谷的水电工地的应用已越来越广，它广泛用来担负大坝主体工程的砼浇筑、机电设备的安装、大型模板的安、拆及设备材料的吊运工作。虽然它单机造价高、辅助工程量大，但它使用时间长、生产效率高、工作范围大，在一个工程中不受坝块上升限制而一次安装，不用搬迁即可完成新担负重任，起到门、塔机等起重运输机械所不能起的作用。特别指出的是，在渡汛和基坑过水需抢工期，要防洪抢险的工程施工中缆索起重机的作用尤为突出，且无法取代。

平移缆机工作覆盖面大，塔架行走故障少，但轨道工作平台土建工程量大；辐射缆机固定塔土建工程量少，适合陡峭峡谷土建难度大的工程，造价较少，但它的工作范围相对平移式要小，布置不好会形成工作死角，往往需用其它施工手段作为补充。两种机型各有长短，应视工程的具体地形和工作范围作出方案比较后决定选型。

缆机的布置是一技术性较强、难度较大的工作，它受多种因素制约，只有合理的布置才能使造价与效能统一，收到最大效益。

中国有着近40年的使用缆机的长久历史，先后使用了国内外生产的8种不同型号，有的是代表当时国际先进水平的缆索起重机，积累了丰富的布置、安装、使用、维修、改造经验，在水电系统是有口皆碑的。

二、缆机在水电工程中的应用

1.湖南柘溪水电工程

六十年代初在柘溪水电站安装使用了一台上海建机厂于59年生产的10 T平移式缆机，其参数见表1。这是我国水电工程局安装、使用的首台国产缆机，是仿苏产品。采用F—D励磁机的电力拖动方式，主索两端采用斜楔锚固，主索长度可在较大范围内调整，用有线电话通讯指挥。2.贵州乌江渡水电站工程

乌江渡工程坝高165m，坝体底宽119.5m，坝址地处“V”峡谷中。中国水电工程局在贵州乌江渡水电工程安装使用了三台20T的国产缆机，其中2台为刘家峡工程转调乌江的辐射缆机，另一台从龚咀工程（被火烧过）转调乌江的平移缆机。此3台缆机均为60年出厂，主索两端采用斜楔锚固，每台辐射缆机各2根主索，平移共4根主索，电力拖动为F—D励磁机方式，通讯指挥采用有线电话，后期引入无线对讲机。

乌江渡工程辐射缆机固定塔为两机共一塔的双立柱形式，其塔头采用直接锚固于砼基础方式，减少了土建工程量，固定塔及机房、操作室布置于右岸，两活动塔架布置于左岸上下游方向、高程相近的两个不同平台上。3台缆机采用上下层布置形式，其中平移缆机布置在2#辐缆上空，高差30m的地方，平移缆机可空载跨越2#辐缆。砼机车运输线布置于左岸，左右主索锚固点高差5m，保证砼重载下坡。乌江渡工程缆机布置基本上是合理的，但也存在一些问题：①低层辐缆高程偏低，造成施工后期坝体上升后部分地区辐缆无法作业。②上层平移缆机与辐缆高差太小，使平移缆机无法重载跨越辐缆降低缆机使用效果。③过分强调减少土建工程量使轨道过短，限制了缆机使用范围。

乌江渡工程因施工场地狭窄，场内交通运输不便，当时又无合适仓内起重设备，故此缆机大量工作台班均被占用于吊运场内设备、材料、安装拆除大块模板等辅助准备工作。据统计，缆机用于准备工作所占台班比例约为35%。

3台缆机在乌江渡工程74年相继投产后的使用是良好的，尽管均为我国五十年代末产品，性能并不很先进，但在我局职工的精心管理维护和熟练操作下，充分挖掘了设备潜力，为完成乌江渡工程施工任务起到了关键作用。

3.湖南东江水电工程

东江水电站大坝为双曲拱坝，坝顶中心线弧长438m，最大坝高157m，坝底宽35m，坝顶宽7m，坝体砼总量97万m3，坝址河谷呈“V”形，两岸对称，岸坡呈45～50°，河谷宽高比为2。

东江工程选用两台原乌江工程使用后经杭州所与水电八局联合大修改造的20 T辐射缆机和一台10 T平移缆机。两台辐射缆机仍采用一个双立柱固定塔头，并直接锚固在砼基础上，布置于左岸。两活动塔架布置在右岸同一平台上，共用一套轨道面，按上下游方向布设，即“两机共轨”方案。东江辐径跨距比乌江大。每台辐径仍是两根主索，主索两端仍采用斜楔锚固形式。10 T平移缆机相同参数，但从未安装使用过的。东江缆机亦采用上下层布置方式，平移缆机布置在辐射缆机上空。电力拖动均未F—D励磁机方式，通讯指挥采用有线电话加无线对讲机，东江缆机与乌江缆机相比，最大改进是加装了数字显示式位置指示器并全面使用无线对讲机作寻好指挥，辐射缆机83年底投产。

东江工程砼运输线布置在右岸，大坝砼吊运基本上是依靠两台辐射缆机完成，平移缆机安装、运行时间较晚，主要担负大坝安、拆模板，设备材料吊运等辅助工作及大坝上升后期担任坝顶辐射缆机无法工作的4m3坝体砼吊运。

东江工程缆机布置由于受地形制约，土建工程量过大，故形成左岸坝头及28#、29#坝段缆机工作范围无法覆盖，需采用其它方式浇砼。另外，因东江坝高157m，而辐射缆机最大起升高度155m，故坝体升高到后期辐射缆机无法工作。平移缆机最大提升高度137m，布置在辐射缆机上空，所以工程前期平缆也无法使用，只有待坝体升高后才能投入工作，而且平移与辐射缆机间高差不大，影响平移缆机安全跨越下层辐射缆机。这些均大大制约了缆机的使用范围，使它无法发挥更大作用。

东江工程辐射缆机跨度比原设计增大，原主索长度不够，改用原丹江口工程闲置主索。由于主索长期闲置，且保管不善，锈蚀比较严重，故辐缆投产后不久即发现，其中一台机主索严重断丝。后用乌江渡转 水滩20 T平移缆机主索更换了该两报废主索。

东江工程辐射缆机活动塔采用“两机共轨”方案，轨道长约225m，跨距496m，因定塔两立柱间距0.98m。也就是说两辐射缆机尽管活动塔行走轨道半径相同，但只是近似同心，所以两塔架移动理论轨迹不尽相同。加上活动塔架台车的球型支铰润滑效果差，故此活动塔架移动啃轨现象比较严重。这是采用两机或两机以上共轨方案必须注意的。

东江辐射缆机由于针对乌江工程使用中存在的缺点进行了大修改造，并且更新了部分电机和电气元件，无论故障率还是生产效率，使用效果均大大优于乌江工程。

4.五强溪水电工程

五强溪水电工程拦河大坝为砼重力坝，坝高85.5m，坝顶全长719.7m，坝底最大宽度65m。主体工程砼总量349万m3，其中大坝砼200万m3。

五强溪水电站坝址河床相对狭窄，枢纽工程布置较为集中，根据大坝砼不分纵缝大规模大面积通仓薄层浇筑强度高、速度块、温控严的施工要求和汛期长洪水干扰威胁大的特点，选用2台德国PWH公司产20 TA型高塔架平移式缆机和2台20 T国产低塔架平移缆机，其性能参数见表1—2。低缆于90年下半年投产。

五强溪电站缆机亦采用高低分层方案。2台低缆布置在底层，2台高缆布置在上层。上下层缆机主索锚固点高差45m。高缆可以空罐跨越低缆。2台低缆跨距相同比高缆小100多m，布置在内侧，两机共轨上下游方向摆放。2台高缆跨距相差10m，副塔共轨，主塔分轨。缆机主塔均布置于右岸，副塔布置于左岸。高缆主塔是是一A型高塔架，其平衡台车布置于主塔后面水平距离263m处，平衡台车用缆索与A型塔架连接。

砼运输线布置于右岸，亦是后拉重载下坡方式，6m3吊罐仍用人工挂罐卸料。

本工程缆机的布置是合理的，4台缆机的控制范围，既可控制大坝长度方向全范围施工，又可兼顾右岸坝后厂房和左岸三级船闸部分砼浇筑，并承担了大型引水压力钢管，金结和施工机械的吊运工作，共完成主体工程砼228万m3，占已完成主体工程砼量71.3%。

五强溪德国产高缆性能优良，其技术水平在当时国际上也是领先的。它采用无线电全遥控技术，主索两端锚固采用先进的浇锌技术，充分利用地形。主塔采用A型高塔架，而平衡配重小车设于塔后小山谷底，用后拉索联结减少工程量和塔架重量。

A型塔架的安装是高架缆机安装积累的丰富经验对德国PWH公司的安装方案进行了重大修改。专为A型架柱引加工2根高56m，起重量160T的门型独脚扒杆。利用卷扬机滑轮组及45T吊车将卧式组装好的A型塔架从地面缓缓吊离轨面40m，然后利用厂家提供的A型塔架专用的液压钢铰索张拉机收紧钢绞索，使A型架自升大到预定高度70m。

德国高缆的导向滑轮承码滑轮等均采用耐磨聚酰胺特殊合成塑料制造，大大减少对钢索的挤压磨损，大大提高了对钢索的使用寿命，达到1.5~3年/次。

6.湖南凌津滩水电工程

凌津滩水电工程位于五强溪水电站下游40km沅水河上，坝顶高程65m，河面较宽，坝头两岸地势较平，不是安装使用缆机的理想地方。然而，凌津滩工程时间长，防洪度汛任务重，如用门塔机浇砼方案，则门塔机抢险搬迁较频繁，效率低下，为了加快工程进度，保证汛期继续施工并利用现有设备，故决定采用缆机施工方案。

原五强溪高架缆机是平移式的，如照搬凌津滩工地则右岸需布置轨道栈桥，土建工程量大。若改造成辐射式，固定塔布置于右岸，则既可以满足右岸砼施工需要，又减少了右岸塔架轨道基础工程，再考虑到施工时控制高程的需要，故最后决定将一台原平移式高缆改造成辐射式，自制固定塔架设于右岸，A型塔架改造为辐射缆机活动塔，布置于右岸。故右岸场地开宽平坦，故A型塔架的平衡台的布置也无需作较多的土建开挖。

凌津滩缆机改造首先式利用原缆机的“节关”轴承作改造后固定塔架的主索锚固定装置，自制一高82.3m格构式结构桅杆作固定塔架，塔架底端用球形支铰连结，后上部用两根钢索作柔性固定，并设简易电梯工维护保养用。其次是改造A型塔架行走台车，使其变成从走直线轨道能绕以固定塔架为圆心的弧形轨道运行的台车。其它如后拉高索平衡台车、牵引索配重架及A型塔架在弧形轨道上的安装等均作了相应的改造。

整个德国高架缆机的改造，从设计到加工均由中国水电工程局全部完成，而且改造后的辐缆仍可恢复到平移缆机使用。本缆车是96年安装投产的。

改造后的辐射缆机运行情况良好，投产一直安全高效使用至今，一直发挥原缆机的优良性能，且牵引索不再需调整，利用率更高，为凌津滩工程如期发电作出了贡献。同时也锻炼了一批技术人员，为中国水电工程局的缆机使用、改造积累了经验。

7、四川二滩水电工程

中国水电工程局是作为联营伙伴与意大利英波吉罗等公司组成联营体承包二滩水电站大坝工程施工的，同时中国水电工程局又是本联营体的中方主要劳务输出单位。中国水电工程局职工担负了二滩水电工程四台缆机的安装和运行工作。二滩缆机是95年相继投产的。

二滩电站主体工程包括一座砼双曲拱坝和一个水垫场和二道坝。坝高240m，坝顶长775m。坝址区域两岸山高破陡，左岸岸坡25°~45°，枯水季节河面宽约80~100m，这是选用缆机作为主要砼运输方案的理想地方。

二滩选用4台同类型和性能的德国pwh公司生产的辐射缆机，其中三台用于拱坝砼运输，三台辐缆共用一固定塔同心圆垂直方向布置其主索锚固装置，位于右岸。行走塔架共同布置在左岸同一弧形轨道上，按上、下游方向排列。砼装料线设于右岸坝头附近。三台缆机联合作业可覆盖拱坝39个坝段中的38个坝段及泄洪洞及水垫场和厂房进水口一部分。顺流方向1#、2#缆机主要用于拱坝砼运输，3#主要用于吊运设备材料。另一缆机布置在二道坝，固定端设于左岸。

二滩4台缆机起重量为3台30T，4#为28T，跨度大。性能先进，技术水平高，其最大特点是充分利用地形，合理布置，辅助工程量达到最省。前3台缆机最大特色是活动塔布设在沿山坡起伏的弧形轨道而非一般的水平平台弧形轨道。即活动塔内设有一套特殊装置使活动塔能沿弧形轨道“爬坡”、“下坡”运行。

另外二滩缆机是使用不卸钩的9m3液压吊罐，无论利用率还是使用效率均很高。

7.洪江水电站工程

湖南怀化地区洪江水电站工程安装使用了一台平移式缆机。此缆机是原五强溪工程国产低架平移缆机经大修改造后转迁于洪江工地的。

洪江平移缆机跨度比五强溪小了很多，除牵引索道系统等经改造外，其余性能参数与五强溪工程相差不大。本缆机于99年初投产。8.大朝山水电站工程

中国水电工程局组成的联营体承建大朝山水电站大坝主体工程，其中中国水电八局占70%股份。

大朝山所用两台由漫湾转移来的20 T平移缆机亦是由中国水电八局为主负责安装和运行的。9.自制固定式缆机的使用

根据工程的施工需要，中国水电工程局也曾自行设计、制造了几台固定式缆机应用在几个施工工程。

五强溪水电站施工前期修建的沅水大桥施工期间设计制造安装使用了一台5 T两端固定式缆索起重机。

普定水电站施工时自行设计制造、安装、使用一台10 T另一台20 T，两端固定式缆机作为砼运输和设备材料吊运设备，后来一台20 T缆机移用于云南渔洞水库。

以上的自制缆机使用效果均良好，为这些工地施工作出了贡献。

三、历次所用缆机技术参数

各工程所使用缆机的主要技术参数见表1。表1

缆机主要技术参数表

使用工程缆机型式台数额定起重量跨距(实际)主索最大垂度跨距比吊钩扬程主索直径*根小车横移速度升降速度大车运行速度tm柘溪乌江渡东江五强溪凌津滩二滩辐射3(一主3副)30128洪江大朝山平移120平移220平移平移辐射平移辐射1101202(一主两副)201102(一主两副)20496平移平移平移改(A型塔)(低塔)辐射220959.64/966.645.0220855.5120965(650)520449/3756915.04.21275682(860)(650)%5.05.555.05.05.655.135.05.0mmm***715516591*145018091*145016591*1450125/16020310106****891*1****0*145060*260*460*260*260*2420360420360m/min420m/minm/min90/90/12120/90/12110/13125/16125/ 1601200***152020129/18108/125/120/16001501601211.22013.2

* 跨距括号数字为设计值。

三、主要工程所用缆机的生产效率 主要工程所用缆机的最高生产效率表。主要工程所用缆机的最高生产效率表

所在工程缆机型号台数最高台班产量m3乌江渡平移1896辐射29201918.5(1台)21876(1台)82.0东江平移1辐射2954(2台)2134(2台)五强溪高架平移21766(3台)5721(4台)163600(3台)二滩低架30T辐射28T辐射平移231最高 日3m/月1821.5产量最高 月3m/月产量多年平均利用率台班小时利用率%%2486977.746009136771(4台)(2台)91.396.593.87

四、缆机的发展状况

从六十年代初在柘溪水电站安装使用第一台缆机至今已有几十年的历史，从未间断。在历次承建的主要水电工程中均一直使用缆机，这在水电施工队伍中是绝无仅有的。

在长期的缆机安装、使用中，积累了丰富的安装、运行经验，培养、锻炼了一大批从事缆机安装、运行的技术骨干。我国不仅能优质高效出色安装、运行各种类型的技术性能先进的缆机，而且还具备设计、改造、大修先进缆机的技术力量和加工设备，并在水电系统中获得很高的评价。

80年代初中国水电工程局改造了原乌江渡使用的2台辐射缆机。95年中国水电工程局依靠自身力量成功改造了德国进口高架平移缆机呈高架辐射缆机用在凌津滩工程。

98年中国水电工程局成功大修改造了五强溪国产低架平移缆机应用于洪江工地。96、97年见三峡工程开发总公司多次特邀中国水电工程局派出缆机专业人员参加三峡工程缆机招标文件编制和评标工作，并咨询中国水电工程局三峡摆塔式缆机安装方案。

中国水电工程局具备一批熟练的高水平的缆机操作工，能熟练操作各型先进缆机，他们的生产率可达到手工挂卸吊罐、人工卸料的短跨距每小时18～19罐（乌江）；大跨距每小时12～14罐（五强溪），不卸钩自动卸料大跨距每小时14～16罐（二滩）。

篇3：自制固定式缆索起重机的应用探讨

关键词：缆索起重机,固定式,自制,应用

缆索起重机(缆机)是水电施工的常用施工设备，不同的地形地质条件、各异的砼施工方案，决定了缆机的机型和种类很多。可以说，迄今为止很少有两个工程的缆机机型和布置是完全相同的，缆机的设计基本上为非标设计,给了施工单位发挥的空间。

自制固定式缆机与通常意义上的固定式缆索起重机相比显得更加“土气”，然其经济、实用、安装方便，不仅在水电工程砼施工中使用，也是其他设备吊运、安装的重要设备。

1 自制固定式缆机的组成

本文介绍的自制固定式缆机，是主索两端固定在地锚上，小车在一条直线上运动的缆机。该缆机主要由主索、起重索、牵引索、小车、承马、大钩、导向轮、地辊、左岸地锚、左岸卷扬机平台、卷扬机系统、机房、操作室、右岸地锚等组成，其基本布置示意图见图1。

与常见的固定式缆机比较，该缆机两端固定在地锚上、没有行走大车，地锚部分和动力系统及操作系统可以异地布置，此外，它还有一个显著的特点就是所有配置实用，但其功能和性能和“洋”固定式缆机基本相似。而且，它的安装运输方便，更具灵活性，更适应于大峡谷和高边坡使用。换句话说，在大峡谷、高边坡施工中，大设备无法安装使用时，自制固定式缆机是重要的起重和区域运输手段。

2 主要技术参数

自制固定式缆机的主要技术参数包括：额定起重量、起升高度、跨度、主索垂度、安装高程、视坡角、地锚承载力、非工作区限定、工作速度、生产率等。为了保证缆机的正常安全运行，这些参数必须符合现场实际需要。

2.1 额定起重量

额定起重量是根据装设缆机的主要用途确定的，若是为了拆装吊运设备，则由被吊运设备的最大重量来决定，当它再用于浇筑砼时，就要限定砼吊罐的容积及沿主索垂直方向的偏移角度。

2.2 起升高度

最大、最小起升高度设计时需考虑主索的垂度，以免被吊物件不能脱离地面或不能达到吊高要求。大峡谷高边坡作业中，用自制固定式缆机的一个原因就是要求有较大的起升高度，起升高度大时，卷扬机卷筒可能出现多层缠绕，这就要求增加排绳机构;而当工作级别较高时，对排绳机构的设计和卷筒的制造工艺要求会更高，所以使用自制固定式缆机应尽量降低工作级别。

2.3 跨度、垂度

缆机的跨度指两岸支点在水平方向的距离，自制固定式缆机就是主索两端锚固点在水平方向的距离。垂度原本指主索上某点与主索两支点连线之间的垂直距离，但一般也常用来专指满载时的跨中垂度，即缆机的最大垂度，垂度通常用跨距L的百分比来表示。自制缆机为减小主索直径和基础受力，垂度取值可相对小些，如取7.5%L左右。

2.4 安装高程和视坡角

自制固定式缆机主索两锚固点的安装高程可称为缆机的安装高程。安装高程应满足缆机吊钩的最大控制高程。以砼吊罐为例，吊罐最大控制高程=主索两锚固点弦线中点高程-最大垂度-主索至吊罐底部的最小距离-吊罐底面至最大浇筑高程间的安全距离。

视坡角是指自制缆机主索两岸锚固点弦线和水平面间的夹角。视坡角对主索及牵引索的影响相对明显，应加以控制，除非两岸地形有限制，否则两岸锚固点高差最好不要超过设计规定值。

2.5 非正常工作区

自制缆机主索采用国产通用钢丝绳，小车的设计一般也满足了钢丝绳弯曲应力的要求，从主索的适用情况分析，小车的工作区域要比其他缆机宽些(其他缆机“非正常工作区”多取1/10L～1/7L，两端可对称也可不对称，只准轻载小车进入)，但考虑小车上坡升角受牵引能力的限制，考虑两端地形、特制承马、特殊设置的影响，所以小车一般运行在“正常工作区”。

2.6 工作速度

自制缆机所用主索及钢丝绳均为国产通用钢丝绳，主索垂度较大，刹车后的冲击力易产生不稳定现象，所以缆机的工作速度即起升速度、牵引速度都不宜过大，一般小车牵引速度小于20m/min，提升速度小于46m/min，满载下降速度小于10m/min，空载下降速度小于46m/min。

2.7 生产率

自制固定式缆机覆盖范围为一条直线或较窄的矩形，浇筑砼需要布料机、传送皮带、溜槽等辅助设施来配合。我们计算生产率时，计算得出一个工作循环所需时间后，继续推导出理论小时生产率和理论月生产率，再对月理论生产率乘以一系列的工作时间利用系数和浇筑利用系数求得自制缆机的实际生产率。

3 自制固定式缆机的特点

与国内外常用的平移式、辐射式缆机相比，自制固定式缆机大大减少了施工、制造、安装等方面的工程量和成本，并具有以下特点。

1)自制固定式缆机主索两端固定在地锚上，只有小车在一条直线上运动且功能和性能与“洋”固定式缆机基本相似。

2)自制固定式缆机组成元件重量较轻，体积较小，钢丝绳的柔性得到了充分运用，布置的灵活性更强，无行走大车，地锚部分和动力系统及操作系统可以异地布置。

3)消除了平移式、辐射式等缆机行走大车吨位大、体积大的运输安装的不便，自制缆机安装运输的操作性更强，更适应于大峡谷和高边坡使用。

4)力求所有配置实用化。各个机构所需的设备或材料全部国产化，主索、工作索均选用国内名牌产品，采购方便，质量同样有保证。

5)小跨度时可不装承马，索道系统简单可靠。

6)起升机构采用2倍率简化了承重小车的结构，减小了小车的体积及重量。

7)起重轮、导向轮均采用普通钢材制造，降低了制造成本。

8)起重、牵引卷扬机均采用普通卷扬机，价格低廉。

9)操作系统可采用常规调速，装置简单可靠低廉，安装、运营成本不高。

10)通讯指挥采用对讲机联络，使用简单方便。

11)在基础工程方面，自制缆机的工作平台和运行平台要小得多，仅有地锚部分、卷扬机部分、地辊部分等几个部位的基础施工，这些部位的工程量较小，同时地辊的运用大大减少了基础开挖量。

4 设计、制造与使用

1)自制固定式缆机的设计为非标设计，但这并不意味着它的设计、制造、安装、检验就无章可循，自制固定式缆机的设计、制造、检验一般依据通用的起重机设计、制造、检验标准、规范，如GB3811-83《起重机设计规范》、GB6067-85《起重机安全规范》、SL/T241-1999《水利水电建设用起重机技术条件》、DL/T946-2005《水利电力建设用起重机》等国家标准，原机械部、水利部、电力部行业标准，地锚设计按照载荷大小和性质遵循水利水电土建施工规范进行校核计算，因此自制缆机的设计是有安全基础的。自制固定式缆机的管理使用按照国家关于特种设备管理使用的有关法律、法规来执行，只有确实实现了规范化管理使用，它的安全性就能得到保证。

2)按照国家关于特种设备的监察条例，特种设备必须由有设计制造资质的设计制造单位进行设计制造;由有安装资质的安装单位进行安装;安装前一月告知设备所在地地级以上特种设备检验部门，安装并检验完后取得使用许可证书;安排持有操作证书的操作人员进行操作。但自制固定式缆机有其特殊性，它的设计主要为自主设计，它的地锚部分、大部分零部件及大部分材料，主要由安装、使用单位进行施工或配置，有设计制造资质的设计制造单位只进行审核、过程监督，仅提供部分自己有资质和能力制造的部分零部件并认可设计制造结果(因此才叫自制固定式缆机)，再经过国家质量监督检验检疫部门的检验并许可，应该说，自制固定式缆机是有安全可靠的前提的。同时，制定严格的管理制度、岗位责任制、事故应急预案，这种特种设备的安全使用是可以实现的。

5 应注意的问题

1)自制固定式缆机运行中，主索的张力，起重导向轮、牵引导向轮的受力都要通过地锚来承受，所以设计计算时务必对地锚所在位置的地质条件进行分析、分类，正确计算抗拔力。

2)锚杆布置既要考虑抗拔力，又要考虑岩石的边距及大体积塌方。

3)要考虑卷扬机的安装位置，尽量使吊装、运行方便。

4)要考虑主索垂度对最大和最小起升高度的影响。

5)要考虑钢丝绳的抗弯要求。

篇4：缆索起重机(讲稿a)

在很多大型水利水电工程中广泛应用到缆索起重机,其具有使用灵活、覆盖面宽、起重量大等特点。根据水电站工程的具体需要,缆机可用于金属结构和机组埋件吊装,还可用于辅助材料入库和主体混凝土浇筑等。2台缆机可实现并车双机抬吊,最大负荷可达60 t。

1 重视缆机的安全运行

缆机能够实现大跨距架空支承,那是因为其为柔性钢索组合,该组合可以实现水平和垂直运输功能,属于一种特殊起重设备。柔性钢索摆动幅度较大,并且速度快,因此,在遇到紧急情况进行紧急制动时,由于强大的惯性力作用,吊物会产生弹跳和大幅度摆动,这种大幅度摆动会碰撞到工作中的人或物,后果严重,这就对施工人员的操作技能提出了很高的要求。该问题不能够仅靠机械手段来克服,严格执行安全管理规定和安全操作规程也是预防该危险的一种重要手段。

面对频繁发生的事故,施工方怎样才能确保工程建设中缆机不出现安全事故呢?在施工中,可建立前方缆机协调中心,出台缆机、塔机、门机安全避让管理制度,对门机、塔机的安全避让情况和缆机的使用情况进行协调和安排。各个监理、施工方在避让签字单上签字后,可按照协调中心要求的标准,落实避让措施,并派遣专职安全人员进行现场监控。缆机、塔机、门机较多时,可明确划分各个设备的最小安全距离、回转半径、各项设备工作区域等。还可规定缆机、塔机、门机在进入施工区域的前一天须提出进场申请,经过协调和审核后设备方可进场。在施工过程中,要全方位管理缆机,不能允许一丁点麻痹大意,这样才能将事故损失控制在最小范围内。为了使有关参建单位能够对事故引起足够重视,在缆机正式运行前,可就缆机的危险源编制说明,并组织施工单位积极学习。在吊装重大部件时,为了确保安全,缆机、塔机、门机的操作人员可提前进行交流,在施工时还可以采取配备对讲机的方式及时进行沟通。各有关施工单位可在施工现场安排缆机协调专职安全工作人员,缆机运行单位还可提前召开缆机系统班组安全会议。另外,业主也可以就项目的安全问题,组织召开相关的安全协调会,以有效避免缆机、塔机、门机之间的擦碰,确保生产安全。

2 严格执行各项规章制度和缆机操作规程

在施工过程中,施工方虽然设置了诸多保护装置来预防操作人员的误操作以及设备故障,可是运行的缆机本身就是一种高危复杂的特种设备,而操作这种高危设备的并非机械而是人,因此,稍有不慎就会在工程施工中发生安全事故。安全事故会给施工方和业主带来极大的经济损失,严重时还会造成人员伤亡。因此,要确保设备安全可靠运行,就要建立一套健全的规章制度和具体的操作规程。例如,可根据具体的施工环境和条件,制定《预防雷电、大风天气的应急预案》《缆机备件使用管理办法》《缆索起重机协调管理办法》《塔机、门机、缆机安全避让管理制度》《双机抬吊操作规程》《缆机保养维护手册》《缆机操作规程》等。

在施工过程中,相关单位应严格执行这些规章制度,监督落实工作可由缆机监理担当,并向业主定期告知各项制度的执行情况,这样有助于业主及时了解、分析缆机设备运行状况,以便科学、合理地协调工程进度和缆机保养维护的关系。只有建立了严格的隐患排查制度,才能对设备故障防患于未然。可将隐患排查分为周排查和日常排查,以便及时处理设备存在的安全隐患和质量缺陷。值得注意的是,在施工过程中,不管缆机吊装任务多重、工程施工进度多紧张,都必须坚持每年一次大修保养、每月一次停机检修维护保养、每日一次架空检查等。

3 加强缆机运行维护监管力度

在水利水电工程中,缆机的工作范围涉及机电监理、土建监理、厂房土建施工、大坝施工等,当业务量大时,它不但要进行金属结构和机组埋件的吊装,还必须辅助材料入库以及混凝土浇筑等。此时,业主往往难以正确把握施工进度与设备运行维护的关系,如果不具备丰富的经验和扎实的专业知识,就不能对缆机进行有效管理。缆机属于高危起重设备,业主若要很好地处理、解决一系列有关缆机的问题,必须要委托缆机专业监理公司,以便在监督管理的同时正确地运行维护缆机。

在缆机的调度权限问题上,业主必须将该权限赋予缆机监理,例如施工承包方因工程进展而需要使用缆机时,须提前向缆机监理发出书面申请。缆机监理在综合分析了缆机实际使用情况和有关单位意见后,可下达指令,确定使用时间,并在缆机使用协调会中开展协调工作。当工程施工进度与设备的保养、维护相矛盾时,可通过缆机监理圈定先后次序,该顺序可通过对缆机设备的安全评估来决定。这种管理模式能有效强化业主对缆机设备的调用、支配权,确保工程各个标段施工节奏的正常有序,并进一步提升缆机的使用效率,更好地解决各施工承包方在缆机使用问题上的矛盾。

4 提高缆机安全性能,把好设计关

设备安全稳定运行的前提是合格的设计、制造质量。业主可对缆机设备进行预先考察,深入了解其所存在的问题、技术改造、管理模式、运行状况等,还可通过与其他工程建设单位、缆机运行单位的有关专业人员进行交流、沟通,来掌握缆机的具体情况。在水利水电工程中,缆机的工作环境通常为峡谷电站,这些电站的施工电源分配于电网末端,当负载和电源容量不匹配时,会产生停电或电压过低等情况。在工程施工过程中,缆机若处于高速下降工作状态,突然的停电与电压过低会引发直流调速装置逆变失败,烧坏快熔,损坏电机,严重时甚至会引发安全事故。为了很好地解决停电和电压过低的问题,我们可以从以下3个方面着手:(1)为了确保供电质量,提高供电可靠性,可采用独立的10 kV供电系统;(2)通过装配供电电压检测保护装置来检测供电电源,原理是对电压波动进行检测,并依据所得结果来进行相应的停机保护,该方法可以有效防止在额定电压范围外工作时,直流装置逆变失败,进而使电机受到损坏;(3)将非线性电阻并联在直流电机回路中,依靠加装起升电机过电压保护装置,来有效防止因产生短路电流而空开跳闸或快熔熔断最终导致电机毁坏。

我国通过长期研究自主研发出自行式承马,在缆机应用中,与其他承马相比,该承马的特点较为突出,但在实际工程施工过程中,也会产生承马链条断裂而引发的人员伤亡事故。因此,我们在承马原有的基础上进行了改进,例如将强度提升至原先的3倍多,材料也由当初的35CrMo改为现在的38CrMoALA,以及将45 mm的轴颈加大为55 mm,这就很好地解决了原先摩擦轮断轴的难题;采用合金钢链条代替原先的承马链条,能很好地克服摩擦轮轴端问题,有效防止链条脱节、链轮歪斜等情况的产生;我们尝试采用滚动轴承,很好地解决了离合器滑动轴承铜套不够润滑、磨损严重的问题,且采用滚动轴承后无需进行协调,仅靠蝶簧进行压紧就可以发挥出良好的润滑作用。

5 结语

只有确保缆机的长期安全稳定运行,真正落实安全措施,将安全质量问题放到第一位,才能确保水利水电工程建设顺利、有序、安全开展,有效杜绝安全事故,做到防范于未然。

摘要：首先对缆索起重机设备的安全运行特点进行了阐述,随后分析了有关设备安全运行的各项规章制度和操作规程,最后从加强运行维护监管力度和提高安全性能2方面对缆索起重机的安全运行管理进行了研究和探讨。

关键词：水电站,缆机,安全运行,操作规程,监管力度

参考文献

[1]吴俊,陈伟民,尹德强,等.智能缆索传感方案优化[J].仪器仪表学报,2011(1)

[2]张华,李建中,彭天波.连续梁桥缆索限位器设计方法[J].东南大学学报,2013(1)