竖向电缆速度控制装置的研究与应用

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1、竖向电缆速度控制装置的研究与应用朱安明，王陆（中建二局第二建筑工程有限公司深圳分公司，广东深圳518054）［摘要］常规竖向电缆施工方法施工速度慢、效率低、劳动力需求多、安全隐患大，对于电气竖井狭小的高层、超高层民用建筑施工难度更大，竖向电缆速度控制装置解决了上述问题，效果显著。［关键词］竖向电缆、速度控制、高层建筑、超高层建筑1背景民用建筑高层竖向电缆全部敷设在电气竖井内，由于电气竖井狭小，目前电气竖井内电缆的的施工方法基本上就只有两种，一种是采用卷扬机或葫芦作为动力，从下向上提升敷设，另一种

2、采用人工从上向下拖拽敷设，这两种方法共同存在的问题就是施工速度慢、效率低、劳动力需求多（每楼层均需安排人员跟踪）、安全隐患大。如何解决高层建筑竖向电缆敷设是目前建筑施工领域急需解决的问题。2构造形式图1电缆速度控制装置主视图7图2电缆速度控制装置侧视图1、压杆钢管；2、压杆半圆钢管；3、轨道圆钢管；4、轨道槽钢；5、底座角钢；6、底座角钢；7、底座钢板；8、膨胀螺栓；9、通长螺杆；10、膨胀螺栓。如图1、2所示，竖向电缆安装速度控制装置由可固定在楼板的底座、电缆移动轨道、压杆三部分组成；其中，电

3、缆移动轨道固定安装在底座上，压杆活动连接在底座上，控制速度时所述压杆可压向所述电缆移动轨道。电缆移动轨道由两段管径比电缆外径略大的钢管分别固定在槽钢的两端构成，两段钢管的间隔段置于压杆的正下方。压杆位于与电缆移动轨道相交的部位固定设置有半圆钢管，其长度小于两段钢管的间隔，压杆下压时电缆正好位于此半圆管内。压杆通过焊接在底座上的角钢采用螺杆铰接的结构与底座活动连接。底座位于电缆移动轨道的部位，间隔固定设置有两块角钢，压杆下压时正好位于所述两角钢的间隔内。所述底座上设置有通孔，通过膨胀螺栓与楼板固定

4、连接。3结构特点1）7利用竖向电缆的自重作为动力，通过竖向电缆速度控制装置作为制动力，控制电缆的自然下降速度，改变了传统竖向电缆施工方法中考虑电缆重力来控制电缆移动速度的思维模式。2）压杆、电缆移动轨道、底座全部采用钢质材料焊接而成，底座与楼板采用膨胀螺栓连接，压杆与底座采用铰接连接，连接强度大，抗剪切能力强，安全牢固；电缆施工时采用两个或两个以上竖向电缆速度控制装置同时操作，具备互补性，安全可靠。3）竖向电缆速度控制装置底座规格500mm×300mm；压杆长度2.0~2.5m；电缆移动轨道钢管

5、根据电缆规格确定，50m2以下电缆为DN40，70m2~150m2电缆为DN65，185m2~300m2电缆为DN80。4）每个电缆速度控制装置操作仅需2人，操作时适当用力向下压，保证电缆匀速下移即可，操作省力，劳动强度大大降低。5）电缆施工时仅需2人交替在电气竖井内跟踪电缆始端，占用空间少，施工基本不受电气竖井空间大小影响。6）竖向电缆速度控制装置制作成本仅需200~300元，利用竖向电缆速度控制器进行竖向电缆施工与常规方法施工相比人员投入减少60%以上，工期缩短50%，成本降低率达到80%以

6、上。4操作方法1）操作流程电缆吊运电缆盘定位电缆速度控制器固定转角滑轮固定电缆穿过电缆控制器人工辅助送电缆电缆速度控制器控制电缆移动速度敷设电缆电缆到达预定位置人工排列、固定电缆拆除竖向电缆速度控制器72）使用方法①根据所敷设电缆的规格选型加工竖向电缆速度控制装置，根据所敷设电缆的长度和重量确定电缆速度控制装置的投入数量。②电缆从地面运至屋面（采用塔吊或临时施工电梯）。③竖向电缆速度控制器固定。④电缆转角部位滑轮固定。⑤电缆穿过竖向电缆速度控制器、转角滑轮，人工旋转电缆盘向前送电缆，并调整电缆进

7、线方向，电缆在竖井内下放3~5m后，人工操作竖向电缆速度控制装置控制电缆移动速度，人工跟踪电缆始端，及时清除电气竖井内影响电缆下移的障碍物，进行竖向电缆敷设。⑥电缆到达预定位置后，整理、排列、固定电缆。⑦逐根敷设电缆。⑧电缆敷设完毕，拆除竖向电缆速度控制器。⑨电缆敷设完毕。图3竖向电缆速度控制装置使用过程5安全计算7竖向电缆速度控制装置要进行强度验算，满足计算要求后方可投入使用，验算内容主要包括底座、电缆移动轨道、压杆三部分。1）底座底座在整套装置中起连接固定作用，下表面与楼板连接，上表面与电缆

8、移动轨道和电缆压杆连接。与楼板连接的膨胀螺栓要进行抗剪切强度验算，计算系数取2.3；连接压杆与底座的螺杆要进行抗剪切强度验算，计算系数取1.5；固定螺杆的底座钢板要进行抗挤压强度验算。2）电缆移动轨道电缆移动轨道控制电缆移动方向，下表面与底座连接，上表面放置电缆。与底座连接的螺栓药抗剪切强度验算，计算系数取2.3。3）压杆压杆控制电缆移动速度，铰接连接在底座上，按照简支结构进行受力分析、计算，压杆与电缆之间的摩擦力f=N1u=G，u为摩擦系数，G为电缆重量，受力分析简图如下：图4压杆受力分析简图