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9.2 km长廊胶带输送机的安装技术
发布时间：2013-05-29 07:44 来源：未知
天津港南疆散货物流中心长廊胶带输送机，西起天津港散货物流中心，东至南疆港煤码头和焦炭码头，胶带输送机长9.2 km，为国内同类输送机中最长；在环境�；さ奶跫�，从物流中心运输煤和焦炭到南疆港煤和焦炭码头，年运输量为3 500万t．运输能力国内第一。
1、工程概况
天津港南疆散货物流中心长廊胶带机为双曲线长跨度输送机。输送机自物流中心堆场起，以曲率半径3 000m的平面曲线，跨越大沽排污河后，再以曲率半径4 000 m的平面曲线，跨越海河人�？�，长廊胶带机在高架栈桥上宛如一条巨龙飞舞，直抵南疆港煤码头和焦炭码头。
长廊输送机高架栈桥分双路栈桥和单路栈桥。双路栈桥上焦炭输送机和煤输送机并列而行，长约7.5 km。单路栈桥分煤单路栈桥和焦炭单路栈桥，煤单路栈桥长1.71km，焦炭单路栈桥长约0.4km。
栈桥结构为轻型桁架结构，全线共有365跨桁架，钢结构总计12 000 t。煤输送机总长为9.21 km，输送机采用头尾双驱动。煤的年运输量为2500万t，焦炭年运输量为1 000万t。
2、施工技术难点
(1)长廊胶带输送机是长距离双曲面
本工程是双曲线长跨度输送机。一般情况下，港口单条输送机不超过2 km。距离越长，输送机的施工精度越难保证；加上双曲面的结构形式，在此之前，长距离双曲面输送机没有施工先例，只能在施工中摸索和创新。
(2)水上大跨度钢栈桥不能用起重船吊装作业
钢栈桥典型跨度有24m、30m、36m、50m、68m等，其中最大跨度为跨海河人�？诘母终磺牛灿腥�，每跨长68m，宽8.4m，重近200t。由于海河人海口水位较浅(浅处不足2.5m)，无法采用起重船吊装作业，施工难度很大。
(3)施工环境差
焦炭码头和煤炭码头坐落在天津港靠海侧新吹填的地域，沿途大多是虾池、深坑，施工环境很差，没有适宜的作业场地和施工道路。施工平面示意图见图1。
3、安装技术
根据施工现场条件的不同，陆域钢栈桥安装采用整体吊装和钢构件散装两种方式。
根据海河口的施工条件，采用在海河中搭设木栈桥，木栈桥上搭设满堂脚手架，桁架拼装完成后，利用牵引法直接将桁架牵引到安装位置。
长廊胶带输送机的施工，强化曲线段的基础测量和安装精度控制，确保长距离双曲面输送机设备系统运行正常。
3.1陆域钢栈桥安装
以典型跨24m为例简述如下：
(1)支架安装
安装前，先确认横向和纵向中心线定位，再复核支架外形尺寸（宽、高、对角线等）．符合设计和标准规定后进行安装。若支腿的直线度产生偏差，要对支腿进行校正。支架吊装如图2所示。
(2)地面拼装整体吊装
把24 m桁架在地面拼装成一个整体并焊接完成后，用履带吊将桁架整体吊装到支腿上。设置专门的基础平台作为拼装场地，见图3。
桁架在拼接过程中，拱度最高点必须设置一个支撑，用来控制最高点的拱度。桁架在连接前，复核中间段的拱度。
拱度计算的曲线方程式为：式中：r为拱度，mm。
6m和18m处拱度为28 mm，12m处拱度为37 mm。
调节拱度达到技术要求后再进行焊接。拱度测量采用水平仪读数对比法。
(3)钢构件散装
在排污河段和池塘段的钢栈桥安装，只能用散装方法施工。
3.2跨海河入�？诘母终磺虐沧�
根据起重船无法作业及施工期间要确保航道畅通的现场实际情况，在海河内沿长廊胶带输送机纵向搭设木栈桥，上面铺脚手架进行牵引。首先是给木栈桥补桩，木栈桥的宽度与基础等宽，木栈桥的承载力为50 t汽车吊能够在上面拼装作业。在木栈桥上搭设脚手架平台并留出桁架的预拱度。在平台上进行桁架的拼装，同时随时检测预拱度的变化，随时调整。平台示意见图4。
每榀桁架重量约200 t，在每片侧榀设置滚轮12个，牵引时采用2台5t卷扬机在前头牵引，尾部使用8t卷扬机后拉。
桁架重量主要是平台两侧的轨道承受，轨道的两头搭在桥墩上，“满堂红”脚手架与桥墩形成一个整体，每个68 m跨的脚手管数755根，脚手架在轨道敷设位置做强化处理，横向铺档木，档木横跨三排脚手架，在档木上满铺脚手板，增大受力面。由于脚手架形成整体结构形式，经计算，每根脚手管满足牵引装置的稳定性要求。
钢桁架拼装完工后，用4个100 t千斤顶在四角将整个桁架顶起，撤去拼装时使用的中间支撑，在桁架处于自由状态下进行预拼装检验，检验合格后在轨道上加设滚轮。由于桁架侧榀的下主梁呈拱起状态，但轨道在牵引时必须保持水平，因此滚轮上加设相应辅助设施保持侧榀的拱度。
牵引前对木栈桥进行压载试验。通行航道两侧3m范围内荷载为8 t/m2，堆载高度4.0 m；栈桥两侧部位荷载为2 t/m2，堆载高度1.5 m。压载时，在栈桥上布置12个沉降观测点，每6h观测1次，并详细做好沉降观测记录。压载24h后卸载，如果沉降量符合要求则进行牵引(见图5)。
在牵引过程中，两台牵引用卷扬机同步作业，后部制动用卷扬机放松。牵引时随时测量桁架的沉降情况，控制牵引的速度。
3.3长廊胶带输送机安装
3.3.1安装前的主要准备工作
检查钢结构构件、长廊的定位轴线、基础轴线和标高、螺栓孔位置等是否符合设计要求；对设备基础标高进行复核，依据每个基础标高的测量结果，制作相应的垫铁；明确胶带机支腿的位置，将钢栈桥图和胶带机基础图结合起来，把每个支腿的位置在每一跨钢栈桥上表示清楚，以确保胶带机支腿定位准确；用全站仪从起点开始引测确定胶带机中心线，进而确定胶带机支腿螺栓孔的位置。
3.3.2胶带机支腿定位测量
长廊输送机不但单机长，且在平面上形成两段圆弧，这就对皮带机支腿的测量提出了更高的精度要求，特别针对曲线段的测量，尽管输送机每条支腿都有坐标点，但如果全部采用全站仪单独定位，不仅钢栈桥安装时测量的定位点用不上，而且还将带来测量偏差的累积。测量方案如下：
(1)直线段测量
以业主提供的控制点为基准点，直线段一次测量距离约500 m，选择就近的控制点，先抽测钢结构中心线是否吻合，再将前、后两点穿直线，中间设置加密的输送机控制点，一般12 m做一个输送机的中心点，用来控制输送机的安装。
(2)曲线段测量
以曲线段l为例，如图6所示，已有控制点仅有业主提供的T117和C3两点，以及在钢桁架安装时每120m提供的控制点。
以坐标原点T117为测点，G3点为后视。当有皮带机支腿坐标时，在固定支墩上选择合适的点作为控制点，此段可选择3点，引到钢桁架上，以钢桁架上的这3点作为控制点进行测量放线；当皮带机支腿坐标不准或没有坐标值时，先复测钢桁架的中心线，即复测每24 m基础上的中心点，将中心点返到钢桁架上作为24 m钢桁架上部的中心线，将中心点往外弧侧返1900 mm即为焦炭皮带机中心点。
应用坐标测量时，根据相应坐标值每24 m使用坐标定两对坐标，一对为内弧坐标，一对为外弧坐标，用渔线拉直，测量其余3对点与渔线的垂直距离即可确定点的偏差值；无坐标测量时，根据皮带机的中心点往左右各返1050 mm即为每24 m皮带机圆弧点。
测量曲线段时，由于坐标直接定位在支腿的中心点上，测量点在支腿安装时被覆盖，因此在测量时将中心点定出后，沿皮带机纵梁方向引出70 mm左右，以此点作为今后复核皮带机中心线的依据。可以12 m做一对或24m做一对。测量过程中必须保证同一台设备、同一个测量人、使用相同的标准方法进行测量。
3.3.3安装工艺要点
(1)胶带机支腿、托辊架等钢结构安装
将胶带机中心线返到钢结构栈桥上，复核支腿固定螺栓孔位是否符合要求，否则应重新调整孔位以确保胶带机中心线的准确。将支腿安装到相应位置，调整好水平度和垂直度后固定。曲线段上拖辊支架在内弧侧比外弧侧高10，下托辊支架内弧侧比外弧侧高60。
(2)托辊安装
中间架和托辊支架安装调整后安装托辊，确保同一水平面的上托辊组在同一平面上。胶带机回程胶带上方的反托辊，待胶带硫化完成后再安装。所有落料点处均设置橡胶圈式缓冲托辊，在距落料滚筒30 m内，布置具有螺旋自清结构的回程托辊。
(3)驱动装置安装
以胶带机纵横中心基准线为准，严格控制安装精度。安装驱动滚筒架的标高比减速机、电动机基础高5 mm。用吊机将滚筒安装在支架上，驱动滚筒先安装，找正、找平后固定。液力联轴节安装时把链槽内杂质全部擦拭干
净，以保证同心度的精度。驱动装置调整完毕后，进行地脚螺栓的二次灌浆。
(4)张紧装置安装
通过卷扬机调节张紧小车的位置，起到张紧长廊效
果。安装调试的要点为张紧小车的轴向垂直度、水平度、直线度、轨道中心距，同时要考虑皮带的伸长率。张紧装置的初始拉紧力从额定拉紧力的80%开始，逐步增加到所需的拉紧力为止。
(5)皮带硫化
①硫化前的准备
根据硫化机的耗电功率(64～90 kW)敷设相应规格的电缆。搭设10m长、5m宽的硫化作业棚。皮带卷筒安装支撑架是可调的水平装置，随时控制调整皮带卷筒的横向移位，使牵引工作正常进行。
②皮带牵引
牵引时确保皮带与胶带机的中心线重合，曲线段采用导向轮控制牵引方向。由于长廊长7 575 m，不能一次牵引到位，因此分别以尾部、直线段二起点以及头部为牵引点，以2 000m为限分段牵引，再使用卷扬机依次对接，连接成整体。
③皮带硫化
胶带硫化接头强度不小于胶带强度的85%，硫化压力为1.5. 2.8 MPa，硫化温度为145℃。
(6)长廊皮带机的曲线段安装
该长廊皮带机是目前世界上最长的带两段圆弧的皮带机，圆弧半径分别为3 000m和4000m，曲线段皮带机支腿横向延长线指向圆弧中心，因此在安装时支腿间的间距内弧侧5.998m与外弧侧6.002m不同，这需要精确测量放线确定。由于皮带机受到张紧力，皮带往内弧收缩，为防止皮带跑偏，保证其正常运行，上拖辊支架内弧比外弧高10，下托辊支架内弧比外弧高60。
下托辊支架安装在施工图标注的眼位上（注意检查支架眼位高度是否合适，试运行曾引起皮带跑偏）；上拖辊支架安装时，用水平尺定位倾斜角度，确保倾斜100由于支腿都指向圆心，因此安装时要保证支腿间距和对角线相等。
(7)翻转装置处跑偏的调整
翻转装置在头部和尾部各一个，头部翻转装置将下弦皮带翻转过来，使上胶面（与焦炭接触面）在中间段运行时始终向上，尾部翻转装置将下弦皮带复位，即将上胶面翻转向下，形成正常运行。在试运行时，两头翻转装置处跑偏，滚筒轴线和托辊支架调节不过来，经分析，皮带翻转导致在滚筒两边受拉力不均，产生摩擦力大小不一，皮带向摩擦力小的方向跑，造成皮带跑偏。后在翻转处各增加一个45°的压辊和45a的托辊，解决了跑偏问题。
4、结语
在9.2 km长廊胶带输送机的安装过程中，成功解决了施工现场场地和道路差的难题及输送机运行中的跑偏问题，顺利安装了跨海河的钢结构，确保了设备的正常运转。特别是实施跨海河桥的钢结构牵引方案，不但解决了施工中的技术难题，也节约了施工成本。
从施工过程控制、质量检查以及运行情况来看，长廊安装施工质量良好，受到业主、监理单位的一致好评。设备的良好运行，缓解了煤、焦炭从堆场运至码头的交通压力，�；ち烁矍肪常参抵鞔丛炝肆己玫木眯б�。
