王遠(yuǎn)勛

(中國水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司，成都，611130)

?

長河壩泄洪洞大坡度鉆灌臺車設(shè)計淺析

王遠(yuǎn)勛

(中國水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司，成都，611130)

長河壩水電站泄洪洞為大跨度、大坡度泄水建筑物，為滿足洞內(nèi)鉆孔灌漿施工、快速、經(jīng)濟、高效地進行，特設(shè)計了一種雙卷揚牽引式鉆孔灌漿臺車。該臺車具備運行安全可靠及維護保養(yǎng)經(jīng)濟快捷的優(yōu)點，能夠合理、高效地發(fā)揮臺車的功效，保證了鉆孔灌漿施工的順利完成。

長河壩泄洪洞 鉆灌臺車 設(shè)計

1 工程概況

長河壩水電站是以單一發(fā)電為主的大型水站工程，無航運、漂木、防洪、灌溉等綜合利用要求。工程為一等大(1)型，擋水、泄洪、引水及發(fā)電等永久性主要建筑物為1級建筑物，永久性次要建筑物為3級建筑物，臨時建筑物為3級建筑物。電站總裝機容量2600MW，水庫正常蓄水位1690m，具有季調(diào)節(jié)能力。

三條泄洪洞均布置于右岸，從左至右依次為1#泄洪洞、2#泄洪洞、3#泄洪洞，大致平行布置，洞軸線水平間距42m～63m。泄洪洞洞身斷面均為圓拱直墻型，包括標(biāo)準(zhǔn)斷面及漸變段、摻氣坎段等非標(biāo)準(zhǔn)斷面。其中，1#泄洪洞全長1372m，襯砌后斷面尺寸為14.0m×(16.0～19.0)m(寬×高)，進出口高程差140m，縱坡10.279%；2#、3#泄洪洞長度分別為1508m、1540m，襯砌后斷面尺寸均為14.0m×(15.0～18.0)m(寬×高)，進出口高程差162.5m，縱坡分別10.848%、10.552%。

2 鉆灌臺車設(shè)計

2.1 設(shè)計思路

在如此大跨度、大坡度的洞室條件下，普通灌漿臺車已不能滿足現(xiàn)場施工工期要求，必須對原有臺車進行新的設(shè)計和改制。根據(jù)泄洪洞洞室的實際情況，特提出雙卷揚牽引式鉆孔灌漿臺車的設(shè)計方案。

該臺車設(shè)計必須滿足以下要求：(1)各部件采用模塊化設(shè)計，方便拼裝及拆卸作業(yè)；(2)需滿足洞身5m及以上部位邊墻孔的施工需要，同時能保證頂拱125°范圍內(nèi)的鉆孔灌漿的需求；(3)需滿足鉆灌臺車與洞內(nèi)交通的同步協(xié)調(diào)作業(yè)；(4)能充分利用二次襯砌臺車所預(yù)留的螺栓。

新臺車由兩臺原有6m×9.5m(長×寬)的灌漿平臺改制而成，新臺車平臺為12m×13m(長×寬)(見圖1、圖2)。動力部分由兩臺卷揚機提供。

圖1 灌漿臺車

圖2 灌漿臺車側(cè)視

2.2 臺車構(gòu)成

雙卷揚鉆孔灌漿臺車由行走裝置、支撐排架、動力系統(tǒng)(卷揚機)等三部分構(gòu)成。行走裝置由平臺總成、門架總成、行走機構(gòu)、側(cè)向支撐千斤、門架支撐千斤等組成；支撐排架在平臺形成后，采用φ48mm鋼管按規(guī)范要求搭設(shè)。臺車以兩臺YZ起重型5t卷揚機提供動力，行走到位后利用螺旋千斤作為支撐，卡軌器、防滑絲桿等安全防護裝置充分固定，防止臺車在傾斜面滑動。

臺車自重約24t，總重量約為60t，平臺尺寸12m×13m×5.5m(長×寬×高)，面積為156m2，軌道間距9.5m；兩臺YZ起重型5t卷揚機，每邊額定牽引力為10t，共計20t，運行速度2m/min。

2.3 軌道的設(shè)計

鉆灌臺車軌道由二次襯砌混凝土澆筑臺車預(yù)埋螺栓(如圖3)，每組預(yù)埋螺栓間距3m，需設(shè)計如圖4所示軌道墊板，在墊板軸線上鋪設(shè)p38kg/m型鋼軌，高度為130mm。軌道直接焊接在軌道墊板上，墊板預(yù)留孔與預(yù)埋螺栓吻合，軌道中心距必須達到設(shè)計要求，誤差不得大于10mm，軌道高程誤差不得大于20mm，軌道中心與隧道中心誤差不得大于20mm。

軌道墊板用螺帽擰緊，在摻氣坎部位設(shè)置軌道支撐裝置，避免軌道因懸空而受到破壞。鋼枕滿足承載要求，每段軌道長12m，隨著施工向前推進，軌道連同墊板一起移到待施工部位。

圖3 二次襯砌臺車預(yù)埋螺栓示意

圖4 臺車軌道墊板示意

為確保臺車在運行和停止時的安全，在臺車底座橫梁裝設(shè)卡軌器、防滑絲杠千斤及側(cè)向頂絲等，防止臺車因自重在軌道上向下位移。

3 臺車拼裝及排架搭設(shè)

3.1 臺車的拼裝

待洞室邊墻頂拱澆筑長度大于200m，作業(yè)面無障礙物，二次混凝土澆筑臺車預(yù)埋螺栓完好的情況下，方可進行臺車的安裝。

軌道鋪設(shè)按軌道設(shè)計要求進行，焊接選用CHE503鈦鐵礦型藥皮碳鋼焊條。

門架安裝時，橫梁與立柱，立柱與門架縱梁及各連接梁和斜拉桿的連接必須牢固，各固定螺栓必須擰緊；行走輪中心應(yīng)與軌道中心重合，誤差不得大于5mm。整個門架安裝好后，找準(zhǔn)兩根縱梁的中心線，其對角線長度誤差不得大于20mm，安裝第一榀門架時由于坡度大，所以必須焊接臨時支架。

卷揚機安裝在臺車前方200m處，通過固定鋼絲繩連接在預(yù)埋螺栓上；將牽引鋼絲繩穿入臺車行走梁的滑輪，固定在卷揚機卷筒上。卷揚機固定采用φ28mm螺紋鋼注漿錨固。

臺車安裝完畢后，全面檢查各部件各部位螺栓連接是否有松動，各連接銷子是否轉(zhuǎn)動靈活，各螺旋千斤伸縮是否達到設(shè)計要求，電氣接線是否安全絕緣等。

3.2 排架的搭設(shè)

臺車排架搭設(shè)嚴(yán)格按照建筑施工排架搭設(shè)技術(shù)要求，大橫桿、小橫桿及立桿的間距分別按1.5m、1.2m、1.7m布置。根據(jù)工程施工需要分為灌漿作業(yè)平臺、中間防護層及鉆孔作業(yè)層，灌漿設(shè)備分兩組均勻分布在臺車平臺上，灌漿泵站作業(yè)區(qū)頂部鋪設(shè)鋼馬道板或木板防護，中間層設(shè)置雙層安全防護兜網(wǎng)，頂層滿鋪鋼板防護。

4 臺車的運行

臺車設(shè)備配置YGZ-10A鉆機8臺，3SNSA型灌漿泵4臺，儲漿及配漿系統(tǒng)4臺套，灌漿自動記錄儀2臺套，配電柜1套。

臺車能夠沿著洞軸線方向前后平穩(wěn)運行，完全滿足泄洪洞回填、固結(jié)及排水孔施工，為在大跨度、大坡度的隧洞內(nèi)快速、經(jīng)濟、高效的完成鉆孔灌漿作業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。

臺車的模塊化設(shè)計，使臺車的安裝與拆除都比較方便，單邊配備9根12m軌道能同時滿足3個單元的回填、固結(jié)灌漿及檢查孔和排水孔施工，較大程度上節(jié)省了檢查孔的等待時間及軌道遷安的輔助時間，提高了工程施工功效。

5 結(jié)語

雙卷揚牽引式鉆灌臺車設(shè)計，完全滿足大跨度、大坡度隧洞的鉆孔灌漿作業(yè)需求，超大作業(yè)平臺滿足4臺套灌漿設(shè)備同時作業(yè)，能快速高效地完成洞內(nèi)鉆孔灌漿作業(yè)。它具有成本低、結(jié)構(gòu)可靠、操作方便、施工便捷等優(yōu)點，可以廣泛應(yīng)用于其他類似工程的施工。

〔1〕孫玉濤.卷揚機牽引式鉆灌臺車在長斜井高壓灌漿中的應(yīng)用[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),1998，6.

〔2〕李志剛，催雪玉.小浪底工程導(dǎo)流洞大洞徑固結(jié)灌漿施工臺車的設(shè)計與運行[J].探礦工程(巖土鉆掘工程),1999.3.

王遠(yuǎn)勛，男，工程師，從事水利水電施工技術(shù)工作。

■

TV538.3：TV

B

2095-1809(2015)05-0088-03