管廊有限空间管道运输及双层管道安装技术.doc

PAGE 2 管廊有限空间管道运输及双层管道安装技术 关键词：管廊 管道运输 管道安装 一、创新背景 1.1工程概况 **市市区地下综合管廊一期工程项目，管廊全长总计 7.08 公里。管廊安装部分主要包括廊内支托架及桥架安装、通风及消防系统、电气及照明系统、弱电及监控系统、排水系统等自动化控制系统设施、设备的安装，配套控制中心对其综合管廊实现智能化控制与管理。 当前我国推广管廊项目，部分管廊内管线设计管径较大，目前国内有限空间运输大型材料设备的专用工具稀少，小推车及液压车等传统运输设备因自身承载力和动力限制无法在廊内长距离运输作业，而且传统运输工具依靠人力提供动力，需要耗费大量的人力及时间资源，大型管道本身质量较大，人工长距离运输同时也存在很大的安全隐患，廊内空间有限，同时人工运输操作空间受限。 传统管道安装采用电动或者手动葫芦对口、焊接，绝大部分预埋的吊环位置与管道起吊位置不对应，而且预埋的设备吊环只能调整管道垂直方向的位移，无法调整其他方位的位移，对口施工工序繁琐，需要考虑吊装稳定性、安全性、各方向找平、纵向预留焊口距离等各方面因素；整体灵活性差、管道整体稳定性差、对口误差大，这大大降低了施工效率。 大型管道如何运输及就位并精确安装？这一难题成了影响滨河路管道安装的关键问题，如果有移动式的管道安装设备，那么就可以解决以上问题，但是移动式安装设备同时也要考虑安装的动力来源、整体稳定性、各方位可移动以及操作方便性等。项目部人员集思广益，多次尝试，终于功夫不负有心人研发了大型管道运输设备及双层管道安装设备，采用电动动力工具大大降低了人工成本，采用三维定位功能，有效的缩短管道对口的时间，提高了对口、焊接精确度，进而也就提高了管道安装工艺的美观性，避免传统大型管道安装的弊端。 项目部组织研发的大型管道运输设备及双层管道安装设备，主要由主体框架、动力设备、行车控制系统等部分组成。上层管道安装设备是在管道运输设备的基础上稍加改进而成。 管道运输设备整体框架宽1.2m，长3.0m，框架结构采用10号镀锌槽钢焊接而成，配备2台三相异步减速电动机给设备提供动力，设置电源接入口，同步配套了智能控制系统，可实现设备的前进、后退与停止等功能，操作人员通过智能遥控器对设备进行各项操作。 图1 管道运输设备结构示意图 1.2创新目的 **市管廊滨河路设计中水螺旋焊接钢管管径DN1000，每根6m长，重1494kg；给水及输水螺旋焊接钢管管径为DN800，每根6m长，重1200kg。材料吊装口400m设置一个，运输路程较长，人工运输困难；滨河路给水管道与输水管道垂直上下布置，给水管道安装高度高、困难大。 通过研发大型管道运输设备可解决以上大型管道运输及上层管道安装问题，优化了施工组织，节约了大量的人力资源成本缩短了安装工期。 二、核心技术 2.1创新点 2.1.1动力系统设计 动力系统设计是整个设备的重要组成部分，为整个运输设备提供动力来源，主要由两个软启动电机 YSE80-4 -0.8KW大口自带刹车软启动电机拼装而成，软启动电机与减速器可靠连接，减速器与行车组相连接。两个软启动电机采用并联的接线方式，可实现整个设备的同步前进与后退功能，电动机可采用临时交流电也可使用小型移动发电机提供电力来源。 软启动电机的四大特点：a、不需降压不附加任何电阻直接通电，即可实现软启动（可节省DK2电器箱，并且净利明显）。b、能增强起重机稳定性（控制起吊货物运行的摆动）。c、能大大地减少齿轮元件的冲击（延长传动齿轮部位的寿命）。d、启动电流小，能小于同功电机的1/2-1/4；电机节能；能使电器元件和交流接触器的使用寿命延长；适合频繁启动；如超负电机能堵转5分钟或常时慢行不会发热。动力系统设计如图2所示。 3、软启动电机2、减速器1、行车组 3、软启动电机 2、减速器 1、行车组 图2 管道运输设备动力系统 2.1.2行车控制系统设计 行车控制系统设计是整个设备的核心组成部分，控制整个设备的启停，主要采用成品无线工业遥控器，无线工业遥控器包含控制信号发射器和接收器两部分。工业遥控器具有精确度、灵敏度高，信号连贯性好，实时性强，抗干扰性好，遥控距离远（可达到100m），防水防尘，耐高低温（-35℃～+80℃），耐酸碱性等特点，能适应各种恶劣环境，其防护等级达到IP65。发射器的操作按键一共有8只，其中6只是单速按钮，1只是总停，1只是警铃；警示装置可实现发射器电池电压预警，在电压不足时能够自动切断电源；发射器电源采用3V直流电源，接收器电源选用AC36V，输出接触点容量为10A全封式继电器输出。设备自带安全钥匙开关，防止未授权人员操作使用。 1、接收器2、继电器 1、接收器 2、继电器 3、控制变压器 图3 无线工业遥控器控制器 图4 无线工业遥控器发射器 2