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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(guó)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(shí)，傳統(tǒng)的施工方法為人工穿線，
需要多人協(xié)作，在穿線過(guò)程中存在遇到管線堵塞、線路拉斷的情況，對(duì)施工人員的專業(yè)素質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)
有很高要求，且費(fèi)時(shí)費(fèi)力。近年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，在施工過(guò)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(guò)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(dòng)力和滿足質(zhì)量要求。由
此，昌平區(qū)半壁店住宅小區(qū)項(xiàng)目部根據(jù)工程實(shí)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(guó)家發(fā)明專利，專
利號(hào)為ZL202110775104.X。
2. 技術(shù)簡(jiǎn)介
在結(jié)構(gòu)階段，管線預(yù)埋過(guò)程中，在線管內(nèi)留置尼龍繩，電氣管道穿線工序時(shí)，使用穿線器拉動(dòng)
尼龍繩，帶動(dòng)電線穿管?？焖偬鎿Q管線電路工具（以下簡(jiǎn)稱穿線器）的操作臺(tái)上，包括電線盒、電
動(dòng)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(dòng)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(guò)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(kāi)開(kāi)關(guān)進(jìn)行穿線。穿線過(guò)程中，線路如果遇到堵塞，機(jī)械拉力加大，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)載，過(guò)載保護(hù)裝
置啟動(dòng)，停止電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，防止力度過(guò)大拉壞電線，操作人員調(diào)整線路位置后再次啟動(dòng)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(diǎn)
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(diǎn)
4.2.1.固定機(jī)械
將機(jī)械移動(dòng)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(guò)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(tái)上有電線盒卡槽，電線盒可以拆卸，當(dāng)電線起點(diǎn)位置距離終點(diǎn)位置較遠(yuǎn)時(shí)，可將線盒拆下，固定
在線管起點(diǎn)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(guò)，當(dāng)尼龍繩被牽動(dòng)時(shí)，滾軸被帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，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(guò)滾軸打結(jié)連接，出線孔處尼龍線分別穿過(guò)兩個(gè)引線環(huán)與纏線
器連接。
（2）操作平臺(tái)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(guò)采用上述技術(shù)方案，尼龍線依次穿過(guò)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(guò)程中可能遇到的卡頓。
4.2.5.啟動(dòng)穿線
（1）打開(kāi)電機(jī)使裝置啟動(dòng)，電機(jī)帶動(dòng)滾線軸收卷引線，引線將電線引入線管內(nèi)，完成快速自動(dòng)
穿線，當(dāng)電線在線管內(nèi)穿行時(shí)，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(shí)的順暢
度和穩(wěn)定性。
（2）當(dāng)管線內(nèi)走線不通暢時(shí)，電機(jī)功率增大，裝置中的過(guò)載保護(hù)裝置啟動(dòng)，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，工
人調(diào)整線路位置再次啟動(dòng)裝置，反復(fù)多次直至管線穿完。過(guò)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(shí)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)功率不得大于0.365KW，
過(guò)載保護(hù)器的設(shè)定值為1.82A。施工時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況截取所用型號(hào)電線，進(jìn)行拉力試驗(yàn)，獲取
過(guò)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(duì)線路進(jìn)行檢查驗(yàn)收。質(zhì)量驗(yàn)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(dòng)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(hào)材料名稱規(guī)格主要指標(biāo)用途
1 萬(wàn)向輪4 個(gè)R=5cm /
安裝在穿線器操作平臺(tái)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(zhǎng)度，上
部頂緊樓板，固定穿線器，防止在工作過(guò)
程中穿線器拉力過(guò)大產(chǎn)生側(cè)翻或位移
表5.2 主要設(shè)備表
序號(hào)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(dòng)滾軸，牽引尼
龍繩拉扯電線。整個(gè)機(jī)械組件中的動(dòng)力裝置。
2 塑料定滑輪直徑14 /
作為滾軸，通過(guò)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(guò)載保護(hù)裝置/ /
當(dāng)線管內(nèi)存在堵塞時(shí)，電機(jī)牽引尼龍繩拉力
加大，過(guò)載保護(hù)裝置啟動(dòng)，既有效防止拉力
過(guò)大尼龍繩斷裂，也防止電機(jī)過(guò)熱燒壞電機(jī)
4 纏線器R=15cm /
與電機(jī)連接，由電機(jī)帶動(dòng)纏線器，收攏尼龍
繩
6. 效益計(jì)算分析
經(jīng)濟(jì)效益分析：
人工與穿線器效益對(duì)比：
（1）穿線器相對(duì)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(fèi)用對(duì)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(dòng)穿線
名稱手動(dòng)人工拼裝可調(diào)式電動(dòng)穿線器人工
價(jià)格/ 280 元/天1053.51 元/臺(tái)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(xiàng)目5-6 期：項(xiàng)目有兩個(gè)機(jī)電分包單位施工，擬計(jì)劃兩個(gè)單位穿線
工人共采用34 人，項(xiàng)目總穿線量60 萬(wàn)米，計(jì)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(shí)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(tái)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(tái)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(wàn)
元；采用穿線器穿線，需要穿線工人10 人，即需要穿線器10 臺(tái)，所需器械費(fèi)用約為1.053 萬(wàn)元，
所需人工費(fèi)用為8.4 萬(wàn)元，總成本約為9.453 萬(wàn)元，相較于傳統(tǒng)人工穿線節(jié)約成本19.107 萬(wàn)元。
（3）昌平區(qū)半壁店住宅小區(qū)項(xiàng)目7 期：項(xiàng)目總穿線量36 萬(wàn)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(fèi)用11.76 萬(wàn)元。
社會(huì)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(dòng)效率。
（2）相關(guān)技術(shù)已授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利?？偨Y(jié)提煉形成了局級(jí)工法1 篇，為類似工程的施工提供借
鑒作用。
（3）實(shí)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(duì)相關(guān)人員進(jìn)行簡(jiǎn)單
培訓(xùn)即可進(jìn)行使用。
（4）過(guò)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(fèi)。
7. 應(yīng)用實(shí)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(yǔ)項(xiàng)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(guó)建筑一局（集團(tuán)）有限公司施工，開(kāi)工時(shí)間為2020 年6 月1 日，竣工時(shí)間為2023 年
4 月3 日。
工程總建筑面積161057.8 ㎡，由48 棟別墅、車庫(kù)、兩座配電室及人防區(qū)域等設(shè)施組成，基礎(chǔ)
形式：車庫(kù)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(kù)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(dú)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(zhǎng)度可達(dá)60 萬(wàn)米。為保證施工質(zhì)量，確保
后續(xù)施工正常進(jìn)行，項(xiàng)目利用穿線器代替人工穿線，為項(xiàng)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(jià)降低了19.107 萬(wàn)元，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)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(yǔ)）項(xiàng)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(guó)建筑一局（集團(tuán)）有限公司施工，開(kāi)工時(shí)間為2021 年12 月15 日，計(jì)劃竣工時(shí)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(kù)、兩座配電室等設(shè)施組成，基礎(chǔ)形式：車
庫(kù)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(kù)為框架結(jié)構(gòu)。
本工程為5-6 期后續(xù)工程，現(xiàn)場(chǎng)情況及建筑概況一致，單體較多，線纜穿管總長(zhǎng)度為36 萬(wàn)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(wàn)元，取得良好的經(jīng)濟(jì)效
益和社會(huì)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(guò)載保護(hù)器安裝圖調(diào)整滾輪高度圖
安裝萬(wàn)向輪圖引線與滾線軸連接圖
引線與電線連接圖啟動(dòng)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(guó)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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