張自敏

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司機(jī)電安裝事業(yè)部，云南 昆明650032）

1 大型水電站軌道梁的一般形式

用于安裝軌道的軌道梁常用的有兩種：一種是鋼結(jié)構(gòu)梁，一種是混凝土預(yù)制梁。

大型水電站地下廠房及地面明廠房行車軌道安裝的軌道梁屬于混凝土梁?；炷亮壕A(yù)留有預(yù)埋孔，以備安裝時(shí)穿螺栓，或者在混凝土梁中預(yù)埋螺栓。常規(guī)的軌道梁形式如圖1所示。

圖1 軌道梁剖面示意圖

2 大型水電站橋機(jī)軌道運(yùn)輸?shù)膫鹘y(tǒng)方法

本文所指軌道運(yùn)輸是指軌道在軌道梁上的運(yùn)輸，軌道安裝前的運(yùn)輸通常采用兩種方式：

（1）提前擺放的方式

1）廠房為地下式的，在現(xiàn)場(chǎng)整體運(yùn)輸條件允許，軌道已采購(gòu)到位的情況下，可以在開挖階段將軌道提前擺放至巖錨梁位置。具體為在主廠房開挖至巖錨梁平面并進(jìn)行一期混凝土澆筑后，提前按安裝順序?qū)喂?jié)軌道擺放在巖錨梁上，主廠房開挖結(jié)束后，經(jīng)人力調(diào)整即可進(jìn)行安裝。

2）廠房為明廠房的，在屋頂封頂之前，用吊車將每節(jié)軌道直接吊放在安裝位置。

（2）后期運(yùn)輸?shù)姆绞?/p>

后期運(yùn)輸時(shí)地下廠房機(jī)組段已開挖完成，明廠房屋頂已封頂，兩種類型廠房的橋機(jī)軌道運(yùn)輸面臨相同的問題，即所有的橋機(jī)軌道只能先用吊車將軌道吊放在安裝間段的軌道梁上，再用各種方法將軌道運(yùn)輸至各安裝位置。

1）安裝間段的運(yùn)輸：由于安裝間與交通洞相連，且安裝間地面距離軌道安裝工作面高程差較小，所以安裝間段的軌道可通過合適的吊車吊至巖錨梁上。

2）機(jī)組段的運(yùn)輸：通常在軌道安裝時(shí)，主機(jī)間段軌道梁與機(jī)坑高程差較大，且不方便將軌道運(yùn)至機(jī)坑，故主機(jī)間軌道無法像安裝間段那樣直接吊裝到位。但可以采用先在安裝間段將軌道吊至巖錨梁上，之后再將軌道通過多種方法運(yùn)至安裝位置進(jìn)行安裝。

3 大型水電站橋機(jī)軌道運(yùn)輸?shù)碾y題

3.1 軌道梁運(yùn)輸軌道面臨的難題

（1）軌道梁（巖錨梁）寬度較窄，相對(duì)于一般長(zhǎng)度為12 m的軌道，操作空間狹小。

（2）軌道安裝階段，軌道梁的工作面大多不平整，部分存在預(yù)埋螺栓、錨桿露出軌道梁（巖錨梁），錯(cuò)綜復(fù)雜，施工非常不便。

（3）軌道安裝階段，巖錨梁安裝平面與廠房主機(jī)間地面、安裝間地面高程差大，屬超高空作業(yè)。

（4）綜合以上的分析，運(yùn)輸軌道時(shí)安全風(fēng)險(xiǎn)巨大，施工效率低，人員投入較多。

3.2 在軌道梁上傳統(tǒng)的軌道運(yùn)輸方法

大型電站一般廠房主機(jī)間地面與軌道梁安裝平面高程差大，且部分電站受運(yùn)輸條件限制，軌道也無法運(yùn)至主機(jī)間。故不能直接用吊車將軌道吊運(yùn)至安裝位置；若之前又沒有提前將軌道運(yùn)送到位，一般采用以下方法進(jìn)行運(yùn)輸：

（1）先將軌道通過交通洞運(yùn)至主安裝間。

（2）再由吊車將軌道吊至緊挨主安裝間側(cè)的軌道梁上。

（3）最后采用如圖2、圖3所示的方式通過在方木上鋪設(shè)鋼管的方式將軌道從軌道梁一側(cè)滾運(yùn)至安裝位置。

圖2 軌道梁上鋪設(shè)方木墊平運(yùn)輸面示意圖

4 創(chuàng)新后的幾種軌道運(yùn)輸方案

運(yùn)用傳統(tǒng)方案運(yùn)輸軌道時(shí)，雖然可以實(shí)現(xiàn)將軌道運(yùn)輸至安裝位置的任務(wù)，但受軌道梁施工條件限制，方木放置非常不易，兩根方木放置在同一平面的可能性很低，鋼管放置也就很難保證，鋼管易從軌道梁滑落至地面，容易發(fā)生安全事故。同時(shí)，這種方法要耗費(fèi)大量的時(shí)間。

在上述情況下，若能設(shè)計(jì)出合理的軌道在軌道梁上的運(yùn)輸方案及相應(yīng)的運(yùn)輸裝備就顯得非常重要。在不使用大型輔助設(shè)備的前提下，保證安裝質(zhì)量，同時(shí)提高生產(chǎn)效率、降低勞動(dòng)成本且消除安全隱患。

在軌道梁上運(yùn)輸軌道的設(shè)備或裝置必須具備以下條件：

（1）尺寸小，盡量少占空間。

（2）重量較輕，易于人工操作與移動(dòng)。

故結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工條件，根據(jù)本公司實(shí)際實(shí)施的幾個(gè)大型電站所采用的方案，本文提出3種方案及對(duì)應(yīng)的軌道運(yùn)輸設(shè)備或裝置。

4.1 方案1：簡(jiǎn)易運(yùn)輸平臺(tái)運(yùn)輸方案

4.1.1 安裝準(zhǔn)備工作

（1）軌道梁清掃。

（2）制作安裝安全護(hù)欄并掛安全網(wǎng)。

（3）測(cè)量放點(diǎn)、放線。

根據(jù)監(jiān)理人提供的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)線和水準(zhǔn)點(diǎn)及書面資料、設(shè)計(jì)圖紙，測(cè)放施工控制點(diǎn)、線，并將施工控制網(wǎng)書面資料報(bào)監(jiān)理人審批。

（4）軌道檢查下料

檢查軌道正面、側(cè)面不平度小于1/1 500，全長(zhǎng)小于2 mm；軌道兩端面平直，其傾斜值小于1 mm。若檢查軌道的尺寸超過上述要求范圍，用機(jī)械壓力方法矯正，不允許用火焰矯正。用電動(dòng)鋸根據(jù)圖紙進(jìn)行長(zhǎng)度下料和標(biāo)識(shí)。

（5）運(yùn)輸所需工裝設(shè)計(jì)、制作、驗(yàn)收。4.1.2 軌道運(yùn)輸

（1）在安裝間側(cè)用吊車將單根軌道吊上軌道梁。

（2）將軌道的一側(cè)通過吊車、人力或龍門架吊起一定高度，將簡(jiǎn)易運(yùn)輸平臺(tái)推至軌道下方，固定后將軌道另一側(cè)抬起，將另一臺(tái)簡(jiǎn)易運(yùn)輸平臺(tái)推至軌道下方并固定軌道。通過人力推動(dòng)簡(jiǎn)易運(yùn)輸平臺(tái)，分別運(yùn)用簡(jiǎn)易運(yùn)輸平臺(tái)將軌道運(yùn)輸?shù)桨惭b位置，見圖5所示，放置在靠近邊墻的位置。同時(shí)如有需要，在軌道表面用沙袋進(jìn)行遮蓋，防止廠房開挖放炮后，有石塊落在軌道梁上，損壞軌道。

圖4 在安裝間側(cè)橋機(jī)軌道吊裝示意圖（地下廠房）

圖5 軌道運(yùn)輸平臺(tái)示意圖

4.2 方案2：運(yùn)用既有軌道通過運(yùn)輸小車等裝置運(yùn)輸方案

4.2.1 安裝準(zhǔn)備工作

同4.1.1內(nèi)容。

4.2.2 軌道運(yùn)輸

（1）將軌道運(yùn)輸至主安裝間。

（2）用吊車將單根軌道吊上巖錨梁，并將第1節(jié)軌道安裝完畢。

（3）巖錨梁上的軌道運(yùn)輸：

1）小車單獨(dú)運(yùn)輸階段：將3輛軌道運(yùn)輸小車放置在已安裝完畢的第1節(jié)軌道上，用吊車將軌道吊至軌道小車上，用小車上的螺栓對(duì)軌道進(jìn)行固定，小車放置位置如圖6所示。

2）小車與輥筒架配合運(yùn)輸階段：將輥筒架擺放在距離已安裝軌道端面5 m左右的位置（軌道總長(zhǎng)12.5 m），用人力推動(dòng)小車，當(dāng)小車1脫離已安裝的軌道后，將螺栓松動(dòng)，小車1將自動(dòng)落放在安裝面上，繼續(xù)推動(dòng)小車直至超過輥筒架，然后回收小車1。如圖7所示。

圖6 小車單獨(dú)運(yùn)輸軌道示意圖

圖7 小車、滾筒配合運(yùn)輸軌道示意圖

3）小車、輥筒架、龍門架共同配合運(yùn)輸階段：將龍門架1擺放在距離已安裝軌道端面12 m左右的位置，繼續(xù)推動(dòng)小車，松動(dòng)固定螺栓后小車2隨即落放在地面并回收；當(dāng)正在運(yùn)輸軌道前端面距輥筒架的距離超過單根軌道長(zhǎng)度一半（即6.25 m）時(shí)，由一人通過杠桿原理控制軌道使其保持基本水平，另外一人控制龍門架下懸掛的軌道鉗（通過3 m×2 t手拉葫蘆懸掛，軌道鉗的懸掛高度可調(diào)解）并使軌道穿過軌道鉗0.5～1 m，如圖8所示。此時(shí)，所運(yùn)輸?shù)能壍酪鸦具\(yùn)至安裝部位，小車3已脫離已安裝的軌道，松動(dòng)緊固螺栓，小車3落放于地面，回收小車3。

圖8 小車、輥筒架、龍門架共同配合運(yùn)輸軌道示意圖

4）輥筒架、龍門架配合運(yùn)輸階段：將龍門架2搬至距離已安裝軌道端面0.5～1 m處（龍門架2也可以在上一步驟操作時(shí)擺放到位），通過調(diào)解龍門架1上軌道鉗1的高度使軌道穿入軌道鉗2，如圖9所示?？梢杂檬掷J調(diào)整軌道鉗1、2的高度來控制軌道高度，隨后撤除輥筒架，將軌道吊至安裝位置，并進(jìn)行精確調(diào)整。

經(jīng)過以上4個(gè)階段的施工，可以精確的將軌道運(yùn)送至安裝位置進(jìn)行安裝。

（4）在安裝完第 2節(jié)軌道后，重復(fù)步驟（3），直至軌道安裝結(jié)束。

圖9 輥筒架、龍門架共同配合運(yùn)輸軌道示意圖

4.3 方案3：運(yùn)用滾筒式運(yùn)輸小車運(yùn)輸方案

4.3.1 安裝準(zhǔn)備工作

同4.1.1內(nèi)容。

4.3.2 軌道運(yùn)輸

（1）按照軌道長(zhǎng)度，均布安裝運(yùn)輸工具：如12 m長(zhǎng)的軌道，則間隔可選擇4 m左右，在預(yù)埋螺栓上各安裝一顆螺母，用于支撐軌道運(yùn)輸工具。將4件軌道運(yùn)輸工具套入安裝有螺母的預(yù)埋螺栓上。

（2）將軌道吊裝在3件軌道運(yùn)輸工具上（其中最前面的一件做好迎接準(zhǔn)備）。

（3）直接人工推動(dòng)軌道，當(dāng)后一件軌道運(yùn)輸工具離開軌道后，立刻取下軌道運(yùn)輸工具，再安裝于軌道的前面，往復(fù)循環(huán)，最終將軌道運(yùn)輸就位，如圖10所示。

圖10 利用預(yù)埋螺栓布置滾筒式運(yùn)輸小車運(yùn)輸軌道示意圖

5 軌道運(yùn)輸方案對(duì)比

5.1 適用條件

以上3種軌道運(yùn)輸方案所適用的條件有所不同，具體如下：

方案1：該方案主要適用于軌道梁相對(duì)較寬、軌道梁預(yù)埋件埋設(shè)后工作面較為平整的情形，如圖11所示的軌道梁預(yù)埋形式。

方案2：該方案的主要思路是通過安裝好的軌道來運(yùn)輸準(zhǔn)備安裝的軌道，即采用“軌道運(yùn)送軌道”的思路。故該方案主要適用于預(yù)埋螺栓、錨桿露出軌道梁較多，工作面不平整，施工環(huán)境較為復(fù)雜，也無法用方案1、方案3中運(yùn)輸裝置的情況。

圖11 軌道梁一期預(yù)埋后工作面較為平整情形示意圖

方案3：該方案的特點(diǎn)是通過運(yùn)用已存在的預(yù)埋螺栓及相應(yīng)工具運(yùn)輸軌道。故主要適用于預(yù)埋基礎(chǔ)螺栓埋設(shè)整齊、露出部分長(zhǎng)度基本一致、預(yù)埋質(zhì)量高的情形，如圖12所示。

圖12 適用于方案3的軌道梁基礎(chǔ)螺預(yù)埋情形示意圖

5.2 用到的軌道運(yùn)輸設(shè)備

在特殊的施工條件下，只能依據(jù)周邊的施工環(huán)境決定施工方案，為了實(shí)現(xiàn)以上軌道運(yùn)輸方案，只有設(shè)計(jì)出與之相匹配的工裝設(shè)備才能更好的完成生產(chǎn)任務(wù)。根據(jù)以上適用條件，每種方案用到的運(yùn)輸設(shè)備或裝置舉例如下：

方案1：因軌道梁工作面較為平整，可以設(shè)計(jì)制造相應(yīng)尺寸的簡(jiǎn)易運(yùn)行平臺(tái)（小車），基本結(jié)構(gòu)如圖13所示。也可以購(gòu)買小型叉車或簡(jiǎn)易運(yùn)輸小車，只需2套即可。

方案2：因該方案軌道梁施工環(huán)境復(fù)雜，采用了“軌道運(yùn)送軌道”，故該軌道運(yùn)輸小車應(yīng)包括以下部分：分上下兩部分，上半部分用于承載軌道，下半部分用于在已安裝的軌道上行走。按功能可區(qū)分為行走部分、導(dǎo)向部分及固定部分；小車下半部分主軸上的軸承用于行走，側(cè)面軸承用于導(dǎo)向；小車上半部分螺栓用于固定所運(yùn)輸?shù)能壍?，下半部分螺栓用于防止小車在運(yùn)輸時(shí)側(cè)翻（圖14）。軸承選取依據(jù)單節(jié)軌道重量。需制造3套以上用于軌道運(yùn)輸。

方案3：該種軌道運(yùn)輸工具需根據(jù)軌道預(yù)埋基礎(chǔ)螺栓直徑的大小、間距制造。需制造4件軌道運(yùn)輸工具，其中一件用于輪換。

圖13 簡(jiǎn)易運(yùn)行平臺(tái)（小車）結(jié)構(gòu)示意圖

圖14 方案2所用軌道運(yùn)輸小車結(jié)構(gòu)示意圖

以上方案2、方案3中所用運(yùn)輸軌道小車或工具已成功申請(qǐng)為國(guó)家實(shí)用新型專利，方案2對(duì)應(yīng)為《一種用于地下廠房行車軌道運(yùn)輸?shù)难b置》（專利號(hào)：ZL2016-2-0880013.7），方案3對(duì)應(yīng)為《一種橋機(jī)軌道運(yùn)輸工具》（專利號(hào)：ZL2016-2-1222644.6）。

圖15 滾筒式軌道運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)示意圖

以上3種方案中所用輔助設(shè)備主要包括：龍門架、滾筒架、吊耳、軌道鉗、手拉葫蘆，本文不做詳細(xì)說明。

6 結(jié)論

本文在熟知大型電站廠房行車軌道安裝的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)軌道的運(yùn)輸提出了幾種運(yùn)輸方案，可以為類似現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境下軌道運(yùn)輸提供參考依據(jù)，非常實(shí)用、便捷。采用較為實(shí)際且先進(jìn)的軌道安裝方案及相應(yīng)的裝備，對(duì)企業(yè)在縮短生產(chǎn)工期、降低生產(chǎn)成本、保證安裝質(zhì)量等方面，都具有重要的意義。