李香英，石 營

（中國水利水電第十四工程局有限公司機電安裝事業(yè)部，云南 昆明 650032）

1 背景介紹

吉林敦化抽水蓄能電站位于吉林省敦化市北部，與黑龍江省海林市交界。在洞室工程中，施工通道進廠交通洞及通風(fēng)兼出線洞地下水系豐富，冬季路面結(jié)冰嚴重，直接影響人員上下班及車輛運輸安全，同時也對整個工程工效造成影響。為實現(xiàn)地下廠房主體工程在北方寒冷地區(qū)冬季可以連續(xù)不斷的施工，且保障工程質(zhì)量和施工安全，需設(shè)計一種用于我國北方冬季洞室施工的保溫設(shè)施，來解決此問題。吉林敦化抽水蓄能電站設(shè)計了一種用于北方冬季施工廠房的保溫門斗。

2 北方嚴寒地區(qū)冬季施工洞室保溫門斗特點

（1）冬季施工洞室保溫門斗的整體結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)，前后兩側(cè)為門式鋼架結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)均裝有感應(yīng)控制門，控制門與門式鋼架結(jié)構(gòu)之間通過螺栓可拆卸連接，北方冬季多風(fēng)雪，且風(fēng)力極強，如此設(shè)計目的其一可增強整體的穩(wěn)固性，抵抗大風(fēng)雪；其二裝有感應(yīng)控制門，減小了進出口處的大小，還通過快速升降盡可能的減少了風(fēng)雪進入保溫門斗內(nèi)部；其三如遇大型設(shè)備無法通過時，便于拆裝連接控制門與門式鋼架，結(jié)構(gòu)為可拆卸結(jié)構(gòu)，中間有螺栓固定。

（2）冬季施工洞室保溫門斗的感應(yīng)控制門為地磁感應(yīng)式自動控制門。在控制門前后兩側(cè)均裝有地感線圈，通過地感線圈的作用，感應(yīng)控制門自動啟閉。

（3）冬季施工洞室保溫門斗共設(shè)置4臺熱風(fēng)機（每臺風(fēng)機功率為30 kV，輸出熱量102 300 Btu/h），將冷空氣隔絕在外，同時通過熱風(fēng)機向洞內(nèi)輸送暖空氣。為地下廠房施工環(huán)境提供了一個穩(wěn)定的溫度場，使地下廠房整個冬季溫度保持在8℃～12℃。

（4）冬季施工洞室保溫門斗設(shè)計巧妙、構(gòu)造簡單、施工方便。用于我國北方嚴寒地區(qū)冬季施工，實用性強，安全可靠，并能重復(fù)使用，降低成本，提高生產(chǎn)效率。大大改善了北方冬季洞內(nèi)施工的環(huán)境溫度，突破了由于環(huán)境因素限制的客觀條件，延長了有效施工時間，經(jīng)濟效益顯著。

3 保溫門斗工藝及工作原理

根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行規(guī)劃，設(shè)計并應(yīng)用了適用于我國北方嚴寒地區(qū)冬季洞內(nèi)施工的保溫門斗，保溫門斗的基礎(chǔ)為鋼筋混凝土獨立基礎(chǔ)；整體結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)，外保溫采用雙板夾棉，內(nèi)外用彩鋼板，中間為防火巖綿；門斗前后兩側(cè)的感應(yīng)控制門通過螺栓與主體結(jié)構(gòu)連接，便于拆裝；控制門前后兩側(cè)均裝有地感線圈，為更好的保溫，保溫門斗設(shè)置了4臺熱風(fēng)機。

保溫門斗工作原理如下：現(xiàn)將靠近外部的控制門設(shè)為控制門A，靠近交通洞的控制門設(shè)為控制門B，如圖1所示，當有車輛經(jīng)過控制門A外側(cè)的地感線圈①時，在地感線圈①的作用下控制門A自動開啟，當車輛通過地感線圈②時，控制門A自動關(guān)閉，車輛繼續(xù)前行，經(jīng)過地感線圈③時控制門B自動開啟，當車輛通過地感線圈④時，控制門B自動關(guān)閉，這時車輛進入交通洞中。在這一過程中，4臺熱風(fēng)機都在持續(xù)不斷的輸送暖空氣，靠近控制門A的2臺熱風(fēng)機持續(xù)輸送暖空氣，保證保溫門斗內(nèi)部溫度，并在控制門A開啟時將吹進的絕大部分冷空氣隔絕在外，靠近洞口的2臺熱風(fēng)機主要是向洞內(nèi)輸送暖空氣，保證洞內(nèi)施工溫度，消除洞內(nèi)施工道路結(jié)冰現(xiàn)象。

圖1 保溫門斗平面布置圖

4 保溫門斗施工效益

北方嚴寒地區(qū)冬季施工洞室保溫門斗施工效益分析以吉林敦化抽水蓄能電站為例，吉林敦化抽水蓄能電站地處北緯44°附近，具有冬長夏短、氣溫變化急劇的特征，冬季可長達半年，漫長而嚴寒，極端最低氣溫-38.3℃，凍土期也長達6個月，高嚴寒地區(qū)氣候給工程本身的施工安全、施工質(zhì)量及施工進度都會造成一定影響，因此冬季施工地下廠房保溫至關(guān)重要。北方嚴寒地區(qū)冬季施工洞室保溫門斗在施工有效時間，施工投入，安全投入等各項經(jīng)濟指標上有明顯的改善，為工程創(chuàng)造顯著的經(jīng)濟效益，具體分析如下：

（1）消除路面結(jié)冰，減少工程除冰成本

由于工程兩條主要施工通道進場交通洞及通風(fēng)洞地下水系豐富，冬季路面結(jié)冰嚴重，路面結(jié)冰時間約6個月，直接影響行人安全及車輛運輸安全，必須采取措施除冰以保證正常的行人安全及運輸安全，由于路面結(jié)冰面積大且冰層較厚，所以必須采取機械除冰，每天進行除冰使用裝載機8臺時，駕駛員2名，除冰工人8人，運冰車1輛。通過在兩條主要交通洞口設(shè)置保溫門斗，將冷空氣隔絕在洞外，消除了洞內(nèi)路面結(jié)冰現(xiàn)象，大大減少工程除冰成本，經(jīng)濟效益顯著。

（2）突破了環(huán)境因素限制的客觀條件，延長了有效施工時間，經(jīng)濟效益顯著

吉林敦化抽水蓄能電站地處北方，冬季極端最低氣溫-38.3℃，在環(huán)境因素的限制下，即使采用機械除冰也很大的施工困難，通過保溫門斗的應(yīng)用，大大改善了北方冬季洞內(nèi)施工的環(huán)境溫度，使洞內(nèi)有效施工時間提升為全年。在保證工程質(zhì)量的同時，延長了有效施工時間，產(chǎn)生的良好的經(jīng)濟效益。

（3）實用性強，可重復(fù)使用

北方嚴寒地區(qū)冬季施工洞室保溫門斗，設(shè)計巧妙、構(gòu)造簡單、便于拆裝；當保溫門斗使用完成后，將其拆卸，運至需要使用的位置，重新組裝可再次使用。

（4）提高了施工安全性，減小了對環(huán)境影響

冬季路面結(jié)冰嚴重，直接影響人員上下班及車輛運輸安全，同時也對整個工程工效造成影響。實現(xiàn)了地下廠房主體工程在北方寒冷地區(qū)冬季可以連續(xù)不斷的施工，且保障了人、機施工安全及工程質(zhì)量。機械除冰會產(chǎn)生噪音及廢油廢氣，減小對環(huán)境和外界干擾，有利于環(huán)境保護。

5 結(jié)語

吉林敦化抽水蓄能電站施工洞室冬季施工使用了保溫門斗，確保了洞內(nèi)施工溫度，保證了洞室內(nèi)施工通道路況良好及地下廠房主體工程正常施工，實現(xiàn)地下廠房主體工程在北方寒冷地區(qū)冬季可以連續(xù)不斷的施工，大大延長了施工的有效時間。根據(jù)現(xiàn)場施工情況及監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，保溫門斗經(jīng)濟實用，可為后續(xù)類似工程提供設(shè)計及施工借鑒，具有良好的社會及經(jīng)濟效益。