隧道工程用電纜支撐抬升裝置

隧道工程用電纜支撐抬升裝置

摘要：針對電力隧道在更換電纜支架或進(jìn)行電纜接頭處防火、智能化改造等工程時(shí)，需要對電纜進(jìn)線局部抬升需要，研發(fā)隧道工程用電纜支撐抬升裝置。裝置包括支撐臂、承力梁柱、底座等部分組成，依靠升降器對電纜進(jìn)線抬升支撐。裝置具有組合式、操作方便、抬升支撐穩(wěn)定、高度可調(diào)、便于移動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，通過現(xiàn)場實(shí)踐應(yīng)用，取得廣泛的直接效益和間接效益。關(guān)鍵詞：隧道工程用電纜支撐抬升裝置研制背景電力隧道中的電纜安裝在電力支架后，在更換電纜支架或進(jìn)行電纜接頭處防火、智能化改造等工程時(shí)，需要對此段電纜進(jìn)行局部支撐，并抬升5-10cm,而電纜重量大，人力直接支撐困難。隧道操作空間狹小，用鏈條葫蘆、鐵桿等無有效支撐點(diǎn)，無法操作，還容易對電纜造成損傷。隧道中電纜安放固定在不同支架上，因此需要對不同支架上的電纜進(jìn)行支撐抬升。另外，隧道空間較小，常規(guī)只能通過工井進(jìn)入，工井直徑通常為65cm-120cm，隧道內(nèi)使用的工具通常體積較小或?yàn)榻M裝式。對現(xiàn)有技術(shù)調(diào)研:1.現(xiàn)有隧道內(nèi)電纜施工安裝抬升工具為通過鋼管組成支撐架，在支撐架上安裝鏈條葫蘆進(jìn)行抬升，此種方式適合將電纜抬升后安裝到電纜支架上，當(dāng)電纜已固定在電纜支架上時(shí)，無法進(jìn)行使用。2.上料機(jī)為側(cè)面抬升，裝置為整體式，體積大，屬于固定位置工作裝置。針對上述問題，研發(fā)隧道工程用電纜支撐抬升裝置，其能解決以往電纜安裝在電纜支架上后無法進(jìn)行局部抬升支撐再施工的問題。抬升支撐高度最大為20cm,操作穩(wěn)定；高度可調(diào)節(jié)，能夠抬升不同高度的電纜；體積小，能夠通過隧道工井進(jìn)入隧道；在隧道內(nèi)便于移動(dòng)，能夠使用隧道地面不平整問題。二、結(jié)構(gòu)介紹隧道工程用電纜支撐抬升裝置，包括底座、承力梁柱、升降器、支撐臂等部分，裝置設(shè)計(jì)如圖所示。圖中:1.底座，2.支撐絲桿，3.移動(dòng)滑輪，4.下套環(huán)，5.承力梁柱，6.中套環(huán)，7.固定銷，8.上套環(huán)，9.定位孔，10.磁鐵，11.支撐臂，12.移動(dòng)支撐托，13.升降器131.下連接座，132.連桿，133.連接軸，134.上連接座，135.絲桿。底座1為U型，底座1的下端裝設(shè)有移動(dòng)滑輪3，移動(dòng)滑輪3位于底座1的四角。移動(dòng)滑輪鎖止功能，在抬升支撐時(shí)，鎖住移動(dòng)滑輪，確保裝置穩(wěn)定牢固。為了能夠調(diào)節(jié)底座1的水平以及進(jìn)一步固定底座1，解決隧道地面不平整問題，尤其是靠近隧道內(nèi)墻側(cè)有排水溝，前后兩組移動(dòng)滑輪水平面相差近5cm，在底座1上裝設(shè)有縱向貫穿的支撐絲桿2，支撐絲桿2與底座1螺紋連接，通過擰轉(zhuǎn)支撐絲桿2使支撐絲桿2的下端與地面抵接，能夠調(diào)節(jié)底座1的水平以及進(jìn)一步固定底座1。在裝置移動(dòng)時(shí)，支撐絲桿2反向轉(zhuǎn)動(dòng)收回，保證不影響裝置移動(dòng)。承力梁柱5為縱向立柱，為裝置的支撐部分。承力梁柱5插入到底座1一側(cè)中間位置上。針對隧道內(nèi)電纜安裝在不同高度的電纜支架上，電纜抬升基礎(chǔ)高度不同，在承力梁柱5開設(shè)有若干不同高度的定位孔9。承力梁柱5上套設(shè)有可沿承力梁柱5的長度方向滑動(dòng)的中套環(huán)6，中套環(huán)6裝設(shè)有固定銷7，固定銷7可插入定位孔9中，從而固定中套環(huán)6在承力梁柱5上的位置。承力梁柱5上還套設(shè)有可沿承力梁柱5的長度方向滑動(dòng)的上套環(huán)8，上套環(huán)8位于中套環(huán)6的上方，上套環(huán)8裝設(shè)有固定銷7，固定銷7可插入定位孔9中，從而固定上套環(huán)8在承力梁柱5上的位置。當(dāng)抬升底層電纜時(shí)，取下固定銷7，將上套環(huán)8下降至相應(yīng)高度，再用固定銷7固定。上套環(huán)8裝設(shè)有橫向設(shè)置的支撐臂11。同一層級的不同相的電纜需要抬升，且電纜抬升過程中不能傷及電纜，因此在支撐臂11套設(shè)有可滑動(dòng)的移動(dòng)支撐托12，移動(dòng)支撐托12上端為弧形，弧形結(jié)構(gòu)和電纜圓形結(jié)構(gòu)相適宜，當(dāng)需要抬升相同層級的不同相的電纜時(shí)，移動(dòng)支撐托12用于承托電纜。升降器13為裝置的動(dòng)力部分，位于支撐臂11與中套環(huán)6之間。升降器13的具體結(jié)構(gòu)包括：與中套環(huán)6連接固定的下連接座131和與支撐臂11連接固定的上連接座134。下連接座131和上連接座134之間裝設(shè)有呈四邊形鉸接的連桿132。連桿132之間的鉸接處裝設(shè)有連接軸133。連接軸133之間設(shè)置有絲桿135，絲桿135一端與連接軸133轉(zhuǎn)動(dòng)連接，絲桿135另一端與連接軸133螺紋連接。絲桿135外端裝設(shè)有搖柄。擰轉(zhuǎn)絲桿135能夠調(diào)節(jié)連接軸133之間的水平距離，從而通過連桿132調(diào)節(jié)下連接座131和上連接座134之間的豎直距離。當(dāng)正向轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄時(shí)，升降器變形上升可到20cm，通過抬升臂提升電纜可上升20cm。當(dāng)反向轉(zhuǎn)動(dòng)搖柄時(shí)，升降器變相下降至原位置，電纜在重量作用下下降至相應(yīng)位置。抬升器選用常用的車用絲桿升降器，力矩大，施力穩(wěn)定，可同時(shí)抬升3相2500mm2銅芯電纜。為了保證裝置能夠通過隧道電纜工井中，裝置設(shè)置為可折疊拆分的形式，具體結(jié)構(gòu)為：支撐臂11與上套環(huán)8鉸接，承力梁柱5上端裝設(shè)有用于吸附支撐臂11的磁鐵10，當(dāng)支撐臂11向上轉(zhuǎn)至縱向豎直時(shí)，支撐臂11的上端能夠與磁鐵10吸接，從而使支撐臂11處于收起固定狀態(tài)。底座1裝設(shè)有下套環(huán)4，承力梁柱5可拆卸的插設(shè)于下套環(huán)4中。運(yùn)輸移動(dòng)時(shí)，可將底座1與承力梁柱5分離。裝置整體框架使用方鋼制作，在承力時(shí)不變形，且組織使用時(shí)牢固穩(wěn)定。三．使用方式及效果1.使用方式1）在進(jìn)入隧道時(shí)，將支撐臂轉(zhuǎn)動(dòng)至垂直角度，利用磁鐵使其吸附收緊。底座1之上的部分作為一個(gè)整體，和底座分別通過工井進(jìn)入隧道。2）進(jìn)入隧道后將承力梁柱安裝到下套環(huán)中，將裝置組裝成一個(gè)整體。使支撐絲桿向上旋轉(zhuǎn)，確保裝置在移動(dòng)時(shí)四個(gè)移動(dòng)滑輪水平。3）當(dāng)擬抬升電纜為單根時(shí)，在電纜擬抬升處，將支撐臂從磁鐵上取下，保持水平。根據(jù)隧道排水溝深度將支撐絲桿向下旋轉(zhuǎn)，確保裝置在隧道排水溝上底座處于水平。4）根據(jù)擬抬升電纜位置和高度，調(diào)整好中套環(huán)位置，用固定銷插入承力梁柱的定位孔中，確保中套環(huán)保持固定，將底座深入電纜支架底部，確定裝置整體保持水平。5）移動(dòng)移動(dòng)支撐托和擬抬升電纜在同一垂直平面，確保抬升時(shí)電纜在移動(dòng)支撐托中。手搖升降器搖柄或使用電鉆轉(zhuǎn)動(dòng)絲桿，使升降器變形進(jìn)一步使支撐臂受力，局部抬升5-20cm。6）在完成更換完支架或加裝防火板、安裝智能監(jiān)測裝置任務(wù)后，反向手搖搖臂帶動(dòng)升降器的絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)使將支撐臂降落，再將底座升降支撐桿收回，完成操作。7）當(dāng)擬抬升電纜為多根，比如三相“品”字型排列為一個(gè)整體時(shí)，不便于固定在移動(dòng)支撐托中，此時(shí)可以直接使用支撐臂進(jìn)行整體抬升。2.使用效果裝置研制成功后，首先在國網(wǎng)臨沂供電公司實(shí)訓(xùn)中心進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)合格后，又在臨沂公司電纜隧道施工中使用抬升支撐100余次。經(jīng)過測試，裝置可同時(shí)抬升電纜支架上的3*2500mm2銅芯電纜，抬升最大高度20cm,每次操作時(shí)間2.5min，解決了以往電纜安裝在電纜支架上后無法進(jìn)行局部抬升支撐再施工的問題。另外，裝置裝置結(jié)構(gòu)簡單，為組合式，分拆時(shí)方便通過電力工井進(jìn)出電纜隧道，也避免重量較大對人產(chǎn)生意外傷害。裝置支撐臂可以折疊，減小體積。裝置利用絲桿升降器進(jìn)行抬升，相比較液壓升降器、棘輪升降器，操