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        白龜山水庫(kù)北干渠弧形閘門安裝方案

        2017-12-19 09:44:43李德明
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年35期
        關(guān)鍵詞:安裝方案

        李德明

        摘 要:弧形閘門是一種常用的工作閘門,啟閉時(shí)閘門繞支撐轉(zhuǎn)動(dòng),啟門省力,從而降低啟閉機(jī)和工作橋的荷載,被廣泛應(yīng)用。閘門是水工建筑物的主要組成部分,它是直接影響到水利工程安危與經(jīng)濟(jì)效益的重要組成部分,是典型的水工金屬結(jié)構(gòu),在水利水電工程中弧形鋼閘門的普遍應(yīng)用于水利水電工程中的泄洪灌溉、發(fā)電,而施工過程中的安裝質(zhì)量能否順利投入運(yùn)行是整個(gè)工程的關(guān)鍵之一,在水閘的安裝施工中,在對(duì)弧形閘門的安裝特性進(jìn)行了認(rèn)真研究的基礎(chǔ)上,立足現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備的實(shí)際情況,運(yùn)用了各種簡(jiǎn)易,經(jīng)濟(jì)、安全的安裝方案,保證了安裝質(zhì)量。

        關(guān)鍵詞:弧形閘門;安裝;方案

        中圖分類號(hào):TV5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-2945(2017)35-0092-02

        1 概述

        白龜山水庫(kù)位于平頂山市西南郊,始建于1958年,1966年建成蓄水,受建庫(kù)時(shí)期經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的限制,水庫(kù)存在著防洪標(biāo)準(zhǔn)低、工程隱患大等嚴(yán)重問題,對(duì)工程管理帶來很大的困難,1998年~2006年對(duì)水庫(kù)進(jìn)行了除險(xiǎn)加固,除險(xiǎn)工程實(shí)施后,白龜山水庫(kù)校核水位由107.81m提高到109.56m,相應(yīng)庫(kù)容由7.16億m3增加到9.22m3。

        北干渠是白龜山水庫(kù)的配套工程之一,建于1959年,渠首位于北壩頭上游約500m處,在市區(qū)與湛河交匯后以湛河作為干渠。渠首閘位于水庫(kù)北岸九里山與鳳凰山之間,為灌溉兼泄洪。1999年9月至2000年12月,對(duì)渠首閘實(shí)施了加固改造。主要包括拆除啟閉機(jī)室、檢修橋及胸墻,加高翼墻、胸墻及閘墩,新建啟閉機(jī)操縱室及控制室,更換弧形工作閘門及底檻、側(cè)軌等埋件。加固后閘底板高程94.0m,3孔5×3.5米(寬×高)開敞式溢流堰,弧形鋼閘門,每扇重12.4噸,3臺(tái)2×15噸固定式卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī),檢修閘門為一套3-5×3m分段滑動(dòng)平板鋼閘門,由自動(dòng)抓梁控制啟閉,控制泄洪能力200m3/s。

        2 弧形閘門安裝流程

        安裝準(zhǔn)備→測(cè)量放線→門葉拼裝焊接→鉸座吊裝→門體吊裝→啟閉試驗(yàn)→檢查驗(yàn)收→刷漆

        3 弧形閘門的安裝

        3.1 底檻

        根據(jù)設(shè)計(jì)要求,渠首閘閘門原底檻應(yīng)視其原安裝精度決定。使用水準(zhǔn)儀每隔0.5m測(cè)量一點(diǎn)檢查底檻高程,高程偏差控制在±5mm內(nèi),若原底檻符合要求,局部不平可用砂輪磨平,氣蝕處補(bǔ)焊后磨平;若原底檻安裝誤差較大,考慮焊接一層鋼板并進(jìn)行調(diào)整使其符合規(guī)范要求,對(duì)于底檻上下游混凝土氣蝕處用環(huán)氧砂漿修補(bǔ)。另外檢查支座中心至底檻中心的圓弧半徑R,使其與設(shè)計(jì)半徑誤差不能超過±5mm。

        3.2 弧形閘門側(cè)軌

        首先磨平側(cè)軌工作表面,用經(jīng)緯儀測(cè)量側(cè)軌的平整度,為安裝不銹鋼板提供依據(jù)。吊裝不銹鋼鋼板時(shí)在閘墩上不靠側(cè)軌附近預(yù)埋吊環(huán),在吊環(huán)上掛滑輪組吊裝,吊裝自上而下,先焊好最下節(jié),再吊上一節(jié)。焊接不銹鋼板時(shí),用經(jīng)緯儀測(cè)量側(cè)軌不銹鋼板的平整度,其扭曲度、垂直度不得大于2mm,在空隙處墊鐵皮,不銹鋼鋼板中間適當(dāng)鉆φ6小孔增加塞焊,使不銹鋼鋼板與原側(cè)軌緊密貼合,焊接后使用砂輪機(jī)磨平,不銹鋼板側(cè)軌的頂部磨成30度坡口。原側(cè)軌頂部止水橡皮運(yùn)行軌道處混凝土鑿除1cm深,確保閘門全開過程中止水橡皮與混凝土不相碰。原側(cè)軌頂部混凝土表面,現(xiàn)側(cè)滑塊運(yùn)行軌跡處用環(huán)氧樹脂貼合和膨脹螺絲固定不銹鋼板,不銹鋼板作為側(cè)滑塊軌道,用經(jīng)緯儀測(cè)量其平整度。

        在不銹鋼鋼板安裝焊接過程中,還應(yīng)調(diào)整控制側(cè)軌板中心至支鉸中心的半徑R,使其誤差不超過±5mm,由于側(cè)軌板中心至鉸中心的半徑R較大,用鋼卷尺測(cè)量的準(zhǔn)確性不高,因此將R轉(zhuǎn)換成下圖bn值。

        bn=sn-L=Rsian-L

        圖中bn-底檻中心至弧形側(cè)軌板中心的水平距離(mm);Sn-支鉸中心至弧形側(cè)軌板中心的水平距離(mm);L-支鉸中心至底檻中心線的水平距離(mm);an-在不同高度H時(shí)的夾角(度)。

        從底檻開始向上每隔0.5m定一點(diǎn),根據(jù)標(biāo)高算出相應(yīng)的an角度,然后可推出相應(yīng)的Sn,再算出bn,這樣可以使R值更加精確。

        3.3 弧形閘門支鉸座安裝

        弧形閘門支座是閘門的重要組成部分,它將閘門支臂傳來的全部水壓力和部分閘門自重傳給閘門,根據(jù)實(shí)測(cè)原支座安裝誤差較大,因此必須重新調(diào)整原支座的高程、里程、對(duì)孔口中心尺寸。

        3.3.1 支座吊裝利用在澆筑支鉸座以上閘墩混凝土?xí)r,在支鉸座對(duì)應(yīng)位置按安裝要求埋設(shè)的吊環(huán)進(jìn)行吊裝。當(dāng)支鉸座吊起升至基礎(chǔ)螺栓前,用人擺正對(duì)準(zhǔn)螺栓慢慢套入,支座的跨度及高程用千斤頂調(diào)整,里程長(zhǎng)用支座背部混凝土的鑿除與襯墊來調(diào)整,支座與混凝土之間的間隙用環(huán)氧樹脂填滿。

        3.3.2 用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀在支鉸座的混凝土牛腿處,根據(jù)孔口中心定出支座中心。由于左右支座間隔距離近,找正支座利用鋼絲線來控制:即將左右支座中心用一條貫通的鋼絲線進(jìn)行控制,將支座軸孔等分成1、2、3、4四個(gè)點(diǎn),用內(nèi)徑千分尺測(cè)量各等分點(diǎn)至鋼絲線的距離值。

        3.4 門體吊裝及調(diào)試

        3.4.1 直臂吊裝

        將單片支臂用汽車起重機(jī)吊起放入閘室中,然后通過葫蘆吊裝,并稍翹起支臂端,以便插入支鉸座中。為使支鉸鏈一頭能翹起同時(shí)又能防止支臂向前竄動(dòng),在支臂前面有橫撐部位溜一根溜繩備用。當(dāng)支鉸鏈插入支座可穿軸時(shí),即用另一套吊裝設(shè)備吊起支鉸軸對(duì)準(zhǔn)鉸孔,穿入支鉸軸。如果在穿孔過程中,支鉸鏈與支座的軸孔錯(cuò)位難以穿入時(shí),可以稍微擺動(dòng)支臂使之自動(dòng)找正,直至支鉸軸穿入達(dá)到能上卡板為止。然后緩緩松去起吊支臂之吊裝工具,使支臂前端落在底檻上,以利于門葉的吊裝。

        3.4.2 門葉安裝

        門葉吊裝考慮到場(chǎng)地情況,需在工作橋澆筑之前放到位置,在門葉兩側(cè)邊焊一個(gè)吊耳,各掛一套滑輪組,在門葉下端靠近下游端再掛兩套容量較小的滑輪組。當(dāng)門葉起吊靠近支臂連接部位時(shí)拉緊下端滑輪組,使門葉靠近支臂連接頂板,找準(zhǔn)尺寸穿上螺絲擰緊固定。連接面接觸應(yīng)緊密,接觸面面積大于75%的面積,組裝螺絲不得過長(zhǎng)或過短,擰緊帶上兩個(gè)螺母后后絲扣應(yīng)露出三個(gè)絲扣為宜,墊圈每個(gè)螺絲不能超過兩個(gè),如果絲桿長(zhǎng)應(yīng)加工處理。然后測(cè)量鉸中心至面板外緣的曲率半徑,其誤差不超過±4mm且兩側(cè)相對(duì)差不大于3mm。在吊裝門葉時(shí)要提前松鉤時(shí),應(yīng)做好防滑措施,一方面在門葉上部用繩套與閘室中有關(guān)吊繩固定,另一方面在底檻上電焊2~3個(gè)角鐵做防滑擋塊,焊接位置不能妨礙門葉正常所處位置。endprint

        3.4.3 止水安裝

        (1)底止水在門葉吊裝前進(jìn)行安裝,通過鋼絲線的測(cè)量方法進(jìn)行檢查其水平度,使誤差控制在規(guī)范的要求之中,側(cè)止水為“P”型橡膠止水,設(shè)計(jì)壓縮量4mm。

        (2)側(cè)止水在門葉吊裝前先裝好左側(cè)橡皮止水,吊裝后補(bǔ)裝右側(cè)橡皮止水。補(bǔ)裝右側(cè)止水時(shí)用千斤頂將門葉向左側(cè)頂推8~10mm,有意讓左側(cè)橡皮止水壓縮量暫時(shí)增加一倍稍多,但也不能頂推過大,以免橡皮止水損壞。將右側(cè)“P”型橡膠止水對(duì)平弧形側(cè)軌板,蓋上壓板穿入螺絲,上緊螺母,再把側(cè)滑塊裝上,而后松去千斤頂,使門葉回到自有位置,檢查橡皮止水壓縮量應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

        (3)頂止水安裝及門楣安裝。在弧形閘門門葉安裝前,進(jìn)行門楣安裝。在原門楣拆除時(shí)預(yù)留原門楣錨固鋼筋,作為門楣安裝的錨筋。由于門楣重量不大,考慮用兩個(gè)1噸手動(dòng)拉鏈葫蘆進(jìn)行吊裝就位,門楣調(diào)整用在預(yù)埋鋼筋上調(diào)整螺絲的方法,擰動(dòng)調(diào)整螺絲螺帽使門楣對(duì)支鉸中心的圓弧半徑誤差不大于±2mm,門楣扭曲度不大于1~2mm,然后安裝門楣止水,待弧形閘門安裝完畢后,調(diào)整門楣,達(dá)到頂止水滿足預(yù)壓縮量,然后將門葉啟閉數(shù)次調(diào)整頂止水預(yù)壓縮量,調(diào)整門槽座板以達(dá)到設(shè)計(jì)要求,壓縮量誤差±1mm,待門葉啟閉試驗(yàn)觀察頂止水安裝情況,質(zhì)量符合要求后,在澆筑門楣處二期混凝土。

        3.4.4 閘門調(diào)試

        閘門全部安裝完畢,各部位二期混凝土具有一定強(qiáng)度后,在無水狀態(tài)下用啟閉機(jī)進(jìn)行閘門全行程啟落試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前必須清除門葉、側(cè)軌、頂部所有障礙物,檢查啟吊設(shè)施對(duì)試驗(yàn)中出現(xiàn)的各種問題做相應(yīng)處理。

        4 結(jié)束語

        閘門是水利水電工程的重要部件,安裝單位和管理單位應(yīng)普及此項(xiàng)安裝調(diào)試技術(shù)及使用保養(yǎng)的知識(shí),確保工程運(yùn)行質(zhì)量,更好的發(fā)揮工程效益。

        參考文獻(xiàn):

        [1]于旭陽.三峽工程中排漂孔弧形閘門測(cè)量控制技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(34):14-15.

        [2]劉燕,陳琳.丹江口水電站進(jìn)水口閘門控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(30):214.

        [3]郭忠新,王吉民.淺談水工鋼閘門焊接變形及控制[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2013(36):105.

        [4]文有富,余斌.潮州攔河閘閘門安裝方案選擇與應(yīng)用[J].施工技術(shù),2014(12):32-34.endprint

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