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機(jī)械代替人工快速替換電路管線施工技術(shù)

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中國建筑一局（集團(tuán)）有限公司科技創(chuàng)效推廣應(yīng)用技術(shù)名錄
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（一一一）機(jī)械代替人工快速替換電路管線施工技術(shù)
1. 技術(shù)背景
在電氣工程領(lǐng)域，主體結(jié)構(gòu)完成后，電氣安裝管道穿線工序時，傳統(tǒng)的施工方法為人工穿線，
需要多人協(xié)作，在穿線過程中存在遇到管線堵塞、線路拉斷的情況，對施工人員的專業(yè)素質(zhì)和經(jīng)驗
有很高要求，且費時費力。近年來，隨著科技的發(fā)展，在施工過程中采用機(jī)械輔助人工成為主流。
采用穿線機(jī)械施工，可以有效節(jié)約人力，在效果上達(dá)到穿線速度均勻、力度穩(wěn)定的效果。既能防止
穿線過程中線路遇到堵塞而拉斷，又節(jié)省人工，有利于縮短工期、節(jié)約勞動力和滿足質(zhì)量要求。由
此，昌平區(qū)半壁店住宅小區(qū)項目部根據(jù)工程實踐，總結(jié)并編制出機(jī)械代替人工快速替換電路管線施
工技術(shù)，為同類工程提供參考借鑒作用。該快速替換管線電路工具和方法已授權(quán)國家發(fā)明專利，專
利號為ZL202110775104.X。
2. 技術(shù)簡介
在結(jié)構(gòu)階段，管線預(yù)埋過程中，在線管內(nèi)留置尼龍繩，電氣管道穿線工序時，使用穿線器拉動
尼龍繩，帶動電線穿管?？焖偬鎿Q管線電路工具（以下簡稱穿線器）的操作臺上，包括電線盒、電
動機(jī)、纏線器、引線環(huán)及可伸縮滾輪，電線盒內(nèi)存放有與線管中的引線端部固定的電線；電機(jī)輸出
端固定有纏線器，纏線器上纏繞從線管拉出的引線。在將機(jī)械移動至需進(jìn)行穿線的線盒或線管前，
使用鋼管及U 托將機(jī)械固定，防止穿線過程中發(fā)生位移或側(cè)翻，將支架伸縮至合適高度后，即可打
開開關(guān)進(jìn)行穿線。穿線過程中，線路如果遇到堵塞，機(jī)械拉力加大，電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過載，過載保護(hù)裝
置啟動，停止電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，防止力度過大拉壞電線，操作人員調(diào)整線路位置后再次啟動裝置，直到
穿線完成。
3. 適用范圍
適用于住宅、公用建筑內(nèi)各種高度預(yù)埋管內(nèi)穿線流程。
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4. 施工工藝流程及操作要點
4.1 施工工藝流程
圖4.1 施工工藝流程圖
4.2 施工操作要點
4.2.1.固定機(jī)械
將機(jī)械移動至需進(jìn)行穿線的線盒或線管前，使用鋼管及U 托向上頂住結(jié)構(gòu)板，防止穿線過程中
裝置翻倒。
4.2.2.放置電線
將電線放置在電線盒內(nèi)，可有效保護(hù)電線，并防止電線打結(jié)，使電線快速傳送至線管內(nèi)。操作
臺上有電線盒卡槽，電線盒可以拆卸，當(dāng)電線起點位置距離終點位置較遠(yuǎn)時，可將線盒拆下，固定
在線管起點附近，方便進(jìn)線。
4.2.3.調(diào)整滾軸高度
將可伸縮滾軸按照穿線孔高度以及管線走向拉伸至合適的位置，使?jié)L軸接近線管。然后將尼龍
線從滾軸上方繞過，當(dāng)尼龍繩被牽動時，滾軸被帶動轉(zhuǎn)動，使尼龍繩得到穩(wěn)定支撐，避免因線出口
角度不合適造成巨大摩擦。
4.2.4.連接電線
（1）將穿線孔處尼龍線與電線越過滾軸打結(jié)連接，出線孔處尼龍線分別穿過兩個引線環(huán)與纏線
器連接。
（2）操作平臺上固定有相靠近的第一引線環(huán)和第二引線環(huán)，第一引線環(huán)靠近支架，第二引線環(huán)
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靠近纏線器，且第一引線環(huán)的高度小于第二引線環(huán)的高度，第一引線環(huán)與電線盒之間的距離大于第
二引線環(huán)與電線盒之間的距離。
（3）通過采用上述技術(shù)方案，尼龍線依次穿過第一引線環(huán)和第二引線環(huán)，在第一引線環(huán)和第二
引線環(huán)的導(dǎo)引下，尼龍線逐漸被導(dǎo)引到纏線器上，減小尼龍線在收卷過程中可能遇到的卡頓。
4.2.5.啟動穿線
（1）打開電機(jī)使裝置啟動，電機(jī)帶動滾線軸收卷引線，引線將電線引入線管內(nèi)，完成快速自動
穿線，當(dāng)電線在線管內(nèi)穿行時，滾軸減小電線與線管內(nèi)壁接觸的摩擦力，提高電線在穿行時的順暢
度和穩(wěn)定性。
（2）當(dāng)管線內(nèi)走線不通暢時，電機(jī)功率增大，裝置中的過載保護(hù)裝置啟動，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，工
人調(diào)整線路位置再次啟動裝置，反復(fù)多次直至管線穿完。過載保護(hù)裝置的設(shè)定值為：在電線抗張強(qiáng)
度拉力作用下的電流強(qiáng)度的110%。采用直徑10mm 的BV 型電線時，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)功率不得大于0.365KW，
過載保護(hù)器的設(shè)定值為1.82A。施工時，可根據(jù)實際情況截取所用型號電線，進(jìn)行拉力試驗，獲取
過載保護(hù)裝置的設(shè)定值。
圖4.2.5-1 穿線器主視圖
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圖4.2.5-2 穿線器側(cè)視圖
圖4.2.5-3 穿線器主要設(shè)備注釋
圖4.2.5-4 穿線器俯視圖
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圖4.2.5-5 穿線器主要設(shè)備注釋圖
4.2.6.穿線完成
穿線完成后，對線路進(jìn)行檢查驗收。質(zhì)量驗收合格后，收攏剩余電線，放置在電線盒內(nèi)，拆除
固定用的鋼管及U 托，此段電路管線穿線工序完成，可移動穿線器至下一段施工。
5. 材料與設(shè)備
表5.1 主要材料表
序號材料名稱規(guī)格主要指標(biāo)用途
1 萬向輪4 個R=5cm /
安裝在穿線器操作平臺四角，方便穿線器
的運(yùn)輸，節(jié)省人力
2 螺絲L=3cm / 固定電線盒等設(shè)備，連接伸縮桿。
3 鍍鋅鋼管2.6 米/
作為穿線器“固定桿”，與可調(diào)托撐配合
固定穿線器
4 可調(diào)托撐/ /
根據(jù)樓層高度，調(diào)節(jié)伸出固定桿長度，上
部頂緊樓板，固定穿線器，防止在工作過
程中穿線器拉力過大產(chǎn)生側(cè)翻或位移
表5.2 主要設(shè)備表
序號材料名稱規(guī)格主要指標(biāo)用途
1 電機(jī)1600W /
作為電機(jī)，連接纏線器，帶動滾軸，牽引尼
龍繩拉扯電線。整個機(jī)械組件中的動力裝置。
2 塑料定滑輪直徑14 /
作為滾軸，通過與伸縮桿連接，調(diào)節(jié)距離線
管入口的高度和角度，使尼龍繩能線管中順
利拉出。
3 過載保護(hù)裝置/ /
當(dāng)線管內(nèi)存在堵塞時，電機(jī)牽引尼龍繩拉力
加大，過載保護(hù)裝置啟動，既有效防止拉力
過大尼龍繩斷裂，也防止電機(jī)過熱燒壞電機(jī)
4 纏線器R=15cm /
與電機(jī)連接，由電機(jī)帶動纏線器，收攏尼龍
繩
6. 效益計算分析
經(jīng)濟(jì)效益分析：
人工與穿線器效益對比：
（1）穿線器相對于傳統(tǒng)施工工藝，從所耗人工，穿線效率上均大大降低了施工成本和工期，取
得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。具體的費用對比分析如下所示：
表6.1 經(jīng)濟(jì)效益表
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施工類型人工穿線電動穿線
名稱手動人工拼裝可調(diào)式電動穿線器人工
價格/ 280 元/天1053.51 元/臺280 元/天
工效600 米/天/ 2000 米/天/
（2）昌平區(qū)半壁店住宅小區(qū)項目5-6 期：項目有兩個機(jī)電分包單位施工，擬計劃兩個單位穿線
工人共采用34 人，項目總穿線量60 萬米，計劃30 天內(nèi)完成所有穿線?，F(xiàn)兩家單位工人數(shù)量緊張，
僅能協(xié)調(diào)20 名工人進(jìn)行穿線施工，若采用傳統(tǒng)人工穿線，需耗時50 天才能完成，延誤了工期。若
采用機(jī)械穿線，同樣20 名工人，則需要20 臺穿線器，所需工期為15 天，工期提前了15 天；若30
天完成所有穿線，可采用10 臺穿線器，需要穿線工人10 人，則可在規(guī)定工期30 天內(nèi)完成工作。
在剛好滿足工期30 天要求的條件下，傳統(tǒng)人工穿線需要工人34 人，所需人工成本為28.56 萬
元；采用穿線器穿線，需要穿線工人10 人，即需要穿線器10 臺，所需器械費用約為1.053 萬元，
所需人工費用為8.4 萬元，總成本約為9.453 萬元，相較于傳統(tǒng)人工穿線節(jié)約成本19.107 萬元。
（3）昌平區(qū)半壁店住宅小區(qū)項目7 期：項目總穿線量36 萬米，若采用人工穿線，需20 人，工
期為30 天，若采用機(jī)械穿線，沿用5-6 期制作的穿線機(jī)械，僅需10 人，工期為18 天，節(jié)約人工
10 人，節(jié)省工期12 天，節(jié)約費用11.76 萬元。
社會效益分析：
（1）穿線器的應(yīng)用，以機(jī)械代替人工，極大地提升了穿線效率，提高勞動效率。
（2）相關(guān)技術(shù)已授權(quán)國家發(fā)明專利。總結(jié)提煉形成了局級工法1 篇，為類似工程的施工提供借
鑒作用。
（3）實用性強(qiáng)：可應(yīng)用于住宅類、公用建筑類等多類型建筑，操作方便，對相關(guān)人員進(jìn)行簡單
培訓(xùn)即可進(jìn)行使用。
（4）過載保護(hù)裝置的應(yīng)用，可以使電線受到保護(hù)，避免材料浪費。
7. 應(yīng)用實例
應(yīng)用案例一：
北京昌平區(qū)半壁店住宅小區(qū)凱德麓語項目5-6 期施工總承包工程位于北京市昌平區(qū)興壽鎮(zhèn)半壁
店村，由中國建筑一局（集團(tuán)）有限公司施工，開工時間為2020 年6 月1 日，竣工時間為2023 年
4 月3 日。
工程總建筑面積161057.8 ㎡，由48 棟別墅、車庫、兩座配電室及人防區(qū)域等設(shè)施組成，基礎(chǔ)
形式：車庫及別墅住宅為筏板基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)形式：別墅住宅為剪力墻結(jié)構(gòu)，車庫為框架結(jié)構(gòu)。
本工程單體較多，工期要求緊。本工程每層單獨配備安裝電力配電箱，配電箱內(nèi)回路數(shù)多達(dá)10
條，每層穿線工作較為集中，總體工作量大，線纜穿管總長度可達(dá)60 萬米。為保證施工質(zhì)量，確保
后續(xù)施工正常進(jìn)行，項目利用穿線器代替人工穿線，為項目節(jié)省施工工期20 天，節(jié)約人力24 人，
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工程造價降低了19.107 萬元，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
應(yīng)用案例二：
北京昌平區(qū)半壁店住宅小區(qū)（凱德.麓語）項目7 期施工總承包工程位于北京市昌平區(qū)興壽鎮(zhèn)半
壁店村，由中國建筑一局（集團(tuán)）有限公司施工，開工時間為2021 年12 月15 日，計劃竣工時間為
2024 年10 月15 日。
工程總建筑面積為92082.20 平方米，由別墅、車庫、兩座配電室等設(shè)施組成，基礎(chǔ)形式：車
庫及別墅住宅為筏板基礎(chǔ)。結(jié)構(gòu)形式：別墅住宅為剪力墻結(jié)構(gòu)，車庫為框架結(jié)構(gòu)。
本工程為5-6 期后續(xù)工程，現(xiàn)場情況及建筑概況一致，單體較多，線纜穿管總長度為36 萬米，
施工工具沿用5-6 期制作的穿線機(jī)械。原本需人工20 人、工期30 天，現(xiàn)在采用穿線機(jī)僅需10 人、
18 天可完成穿線施工。節(jié)約人工10 人，節(jié)省工期12 天，節(jié)約成本11.76 萬元，取得良好的經(jīng)濟(jì)效
益和社會效益。
技術(shù)應(yīng)用照片：
拼裝穿線器圖固定穿線器圖
電機(jī)與滾線軸調(diào)整圖滾軸安裝圖
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過載保護(hù)器安裝圖調(diào)整滾輪高度圖
安裝萬向輪圖引線與滾線軸連接圖
引線與電線連接圖啟動穿線圖
8. 技術(shù)咨詢服務(wù)單位聯(lián)系方式
技術(shù)提供單位中建一局集團(tuán)第五建筑有限公司、中國建筑一局（集團(tuán)）有限公司
主要完成人郭一達(dá)、王佳萌、黃亞平、劉孟宇、蔡彬
技術(shù)咨詢聯(lián)系人郭一達(dá)聯(lián)系電話13260378566

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