水電站放水塔平面閘門非常規(guī)安裝技術(shù)方案設(shè)計與實踐

牛支現(xiàn)（陜西省水利機械設(shè)備制造安裝有限公司陜西西安710077）

水電站放水塔平面閘門非常規(guī)安裝技術(shù)方案設(shè)計與實踐

牛支現(xiàn)
（陜西省水利機械設(shè)備制造安裝有限公司陜西西安710077）

本文通過對老撾南俄5水電站放水塔平面閘門安裝環(huán)境及外部條件的介紹，提出了一套在不具備安裝條件下的非常規(guī)平面閘門安裝方法，通過對該方法的論證并用于實際施工過程，完成了放水塔平面閘門安裝，經(jīng)后期質(zhì)量檢測，各項指標滿足設(shè)計規(guī)范及圖紙要求，實踐證明該方法是科學可行的，能為類似工程提供借鑒和參考。

放水塔；平面閘門；非常規(guī)；安裝

通常情況下，水電站放水塔平面閘門是通過前期安裝在塔頂?shù)膯㈤]機進行安裝的，但在老撾南俄5水電站放水塔平面閘門安裝施工過程中，由于受到上塔交通條件的影響及工期計劃的調(diào)整，閘門需要安裝時，塔頂門式啟閉機未安裝到位，常規(guī)的閘門安裝施工方法無法滿足實際要求，老撾南俄5水電站放水塔平面閘門安裝時，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，通過設(shè)計合理的水平進洞運輸裝置，塔頂垂直起吊裝置，采用非常規(guī)安裝方法完成了閘門安裝，確保了防洪度汛安全并按期蓄水。本文以此為例對非常規(guī)安裝方法進行介紹，是放水塔閘門安裝方法的一種創(chuàng)新和嘗試，可以作為同類工程安裝方法的指導(dǎo)和借鑒。

1　基本概況

1.1工程概況

進水口放水塔位于大壩上游右側(cè)山坡臺地處，塔底高程EL1048.00，塔頂高程EL1103.00，塔高55m，塔頂尺寸長25.32m，寬20m，四面臨空，門洞尺寸5m×5m。放水塔軸線剖視圖見圖1。

進水口平面閘門包括：檢修閘門和工作閘門。檢修閘門門葉重29.0t，外形尺寸為6.3m×5.99m×1.35m，由上下兩節(jié)組成，上節(jié)尺寸3.23m×6.3m×1.35m，重約15.17t，下節(jié)尺寸2.75m×6.3m×1.35m，重約13.84t；工作閘門門葉重35.9t，外形尺寸為6.6m× 5.62m×1.35m，由上下兩節(jié)組成，上節(jié)尺寸2.86m×6.6m×1.35m，重約17.95t，下節(jié)尺寸2.75m×6.6m×1.35m，重約17.94t。

1.2交通道路條件

（1）道路中斷，吊車無法到達——壩體開挖時，將壩后右岸EL1103.00馬道至進水口道路挖斷，由于山體陡峭，新修道路難度大、成本高，存在安全隱患，且對進水口及大壩施工有較大影響。如要恢復(fù)原有道路，必須待大壩右岸混凝土回填至EL1103.00馬道高程，但工期不允許。

（2）場地狹小，起吊高度過高——除左岸施工道路外，唯一施工道路就是從壩前圍堰到放水塔底部EL1048.00鋪蓋平臺，但由于道路情況差，大噸位起吊設(shè)備無法到達塔底，加之塔體較高，場地狹小，小噸位起吊設(shè)備無法完成閘門吊裝。

圖1　放水塔軸線剖視圖

1.3安裝的必要性

為滿足防洪度汛要求，閘門必須按時安裝。當?shù)丶磳⑦M入雨季，降雨逐漸增多，降雨時河水上漲迅速，來勢兇猛，如閘門未安裝，遇降雨發(fā)生洪水，僅靠左岸的導(dǎo)流洞無法完全泄洪，洪水上漲后將會從進水口進入引水隧洞，對引水隧洞、發(fā)電廠房施工作業(yè)面人員及設(shè)備構(gòu)成安全威脅。

2　擬定的安裝方法

針對本工程道路、場地實際情況和外部因素，通過對施工現(xiàn)場的道路、場地等實際查看，復(fù)核水工建筑物各部位相關(guān)尺寸，綜合考慮現(xiàn)有及已知條件，擬采用以下工藝及流程完成閘門安裝：

2.1安裝工藝

在塔頂EL1103.00高程設(shè)置起吊設(shè)備，起吊能力40t，使塔頂具備垂直起吊及水平運輸條件；從門洞底板EL1050.00高程將分節(jié)門葉運入門洞，到達閘槽位置后旋轉(zhuǎn)門葉，使門葉進入門槽；利用塔頂設(shè)置的起吊裝置起吊門葉到達塔頂，以相同的方法完成另外一節(jié)門葉起吊；利用塔頂設(shè)置的起吊裝置起吊埋件，從下至上，先主后副，先主后反，完成埋件安裝校正；在塔頂完成門葉拼裝、焊接，安裝門葉附件及水封等，完成閘門拼裝工作。門葉進洞運輸、垂直吊運見圖2所示。

圖2　門葉進洞及垂直吊運示意圖

底板安裝底檻，閘槽內(nèi)安裝埋件，澆筑二期混凝，待二期混凝土到達要求強度后，再將塔頂拼裝好的閘門落入閘槽，放置到底板位置。此時，閘門安裝完成，具備擋水功能，即可滿足防洪度汛及大壩蓄水要求。

2.2安裝流程

閘門安裝流程：安裝準備→起吊裝置設(shè)置→門葉進洞運輸→門葉吊運至塔頂→埋件安裝→門葉組裝→門葉附件安裝→閘門下放→整體驗收

2.3安裝運輸路線

閘門安裝運輸路線：堆放場地→①塔前鋪蓋→②進入門洞→②卸車變位→③閘室提升→⑥塔頂拼裝→⑦閘門下放

2.4安裝起吊設(shè)備

要完成閘門的非常規(guī)安裝，需在塔頂設(shè)置自制設(shè)備，以實現(xiàn)塔頂垂直起吊及水平運輸能力。根據(jù)多年金結(jié)安裝施工經(jīng)驗，參考起重機設(shè)計規(guī)范及要求，擬定的龍門吊結(jié)構(gòu)形式及各部尺寸如下圖3所示：

龍門吊由水平起重梁、支腿、行走機構(gòu)、卷揚機等七部分組成；水平梁、支腿、行走機構(gòu)由型鋼焊接而成，桁架結(jié)構(gòu)，螺栓連接；設(shè)計起重能力40t，起吊凈跨6m，起吊高度6.4m，水平梁全長8m；采用固定雙吊點起吊形式，兩吊點左右對稱設(shè)置，吊點間距5.7m；行走梁上對稱各設(shè)置卷揚機1臺，作為起吊動力來源，可獨立操縱；行走機構(gòu)配置8個Ф270鋼輪，設(shè)置有驅(qū)動電機，可在軌道上行走。

圖3　龍門吊

3　龍門吊的制備及安裝

3.1龍門吊的制備

對擬定自制的龍門吊需要進行必要的結(jié)構(gòu)復(fù)核及安全校核后方可投料加工，按照設(shè)計規(guī)范對水平梁，支腿等重要部位進行力學分析及安全校核，復(fù)核荷載能力及結(jié)構(gòu)強度，以調(diào)整各部尺寸，滿足起重設(shè)備設(shè)計規(guī)范相關(guān)要求，達到預(yù)期的設(shè)計起吊能力。

通過對龍門吊整體結(jié)構(gòu)復(fù)核及各部位安全校核，該龍門吊能夠滿足起重能力要求，可以借此完成閘門的安裝，故按照擬定的龍門吊設(shè)計方案，加工制造龍門吊，并轉(zhuǎn)運至工地現(xiàn)場。

3.2龍門吊的安裝

將龍門吊部件分別運至門洞內(nèi)閘室底部，利用閘室底部5t卷揚機將龍門吊部件吊運至塔頂，在塔頂利用搭設(shè)腳手架及人工輔助完成龍門吊的拼裝工作，兩臺5t卷揚機左右對稱放置在龍門吊行走梁上，并在龍門吊上焊接拉桿進行調(diào)整及固定，纏繞鋼繩并安裝動滑輪，使得龍門吊具備垂直起吊能力。

4　非常規(guī)安裝過程的實施

4.1門葉進洞及垂直吊運

汽車吊將門葉豎直放置在門洞內(nèi)的運輸小車上，運輸小車拉運門葉至門洞內(nèi)預(yù)留門槽處，塔頂龍門吊將門葉提起，移動龍門吊將門葉插入到加深的門槽內(nèi)，由于龍門吊兩個卷揚機牽引力不一致，門葉會受到力矩作用發(fā)生旋轉(zhuǎn)，門葉以插入的門槽為軸心慢慢轉(zhuǎn)動，直到門葉與門槽方向一致。啟動塔頂龍門吊卷揚機，將門葉下節(jié)吊起放置在塔頂，同時撤出運輸小車，準備下一節(jié)門葉的進洞運輸。采用同樣的方法完成上節(jié)門葉的進洞、變位及垂直起吊，并將下節(jié)起吊至塔頂平臺上。

4.2埋件安裝

利用龍門吊起吊安裝底坎、主軌、反軌、門楣、付軌等。埋件安裝好后，對埋件整體尺寸進行檢查，滿足設(shè)計及規(guī)范要求后，移交給土建進行二期混凝土澆筑，混凝土齡期滿足強度后，清除埋件表面的雜物，清除不銹鋼水封座板表面的水泥漿，在滑道支承面涂抹潤滑脂等，做好閘門門葉下放準備工作。

4.3門葉組裝及閘門安裝

將下節(jié)門葉用鎖定梁鎖定在閘室孔口內(nèi)，龍門吊起吊上節(jié)門葉至下節(jié)門葉正上方，緩慢落下上節(jié)門葉，完成上下節(jié)門葉組對，微調(diào)后進行門葉拼接縫的焊接。焊接完成后，起吊整體門葉，完成水封、側(cè)輪等附件安裝。將閘門放入門槽，緩慢下降，并用肥皂水澆淋水封與不銹鋼的結(jié)合面，對水封進行潤滑及降溫，直到門葉到達門槽底部。對閘門密封效果進行檢查調(diào)整，完成閘門安裝。

5　結(jié)語

如果交通便利，場地開闊，運輸方便，放水塔平面閘門安裝是件容易的事情，但如果受交通、地形、工期等條件限制，常規(guī)安裝方法施工就顯得非常困難。南俄5水電站就是根據(jù)現(xiàn)場實際情況采用非常規(guī)法安裝方法，自制龍門吊作為閘門安裝起吊設(shè)備，順利完成了閘門等金屬結(jié)構(gòu)安裝，達到預(yù)期目的，經(jīng)過后期質(zhì)量檢測，各項指標滿足設(shè)計規(guī)范及圖紙要求，實踐證明該方法是科學可行的；放水塔閘門安裝方法的一種創(chuàng)新和嘗試，希望這種安裝方法能為類似工程提供借鑒和參考。陜西水利

（責任編輯：唐紅云）

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