江蘇溧陽抽水蓄能電站尾水閘門液壓啟閉機(jī)安裝技術(shù)

陳 林

(中國水利水電第五工程局有限公司，四川 成都 610066)

1 工程概述

江蘇溧陽抽水蓄能電站安裝6臺、單機(jī)容量為250 MW的水泵/水輪機(jī)電動/發(fā)電機(jī)組。為了機(jī)組檢修和防止事故發(fā)生，在地下廠房的尾水閘門室設(shè)置了6套檢修事故閘門，即1臺機(jī)組對應(yīng)1套閘門，尾水閘門室布置與機(jī)組平行，閘室軸線距機(jī)組軸線111.6 m，閘室底板高程為-71.15 m，在左端布置有設(shè)備卸車平臺，高程為-42.75 m，卸車平臺通過施工支洞與進(jìn)場交通洞連接，在-37.2 m高程布置一臺800 kN的雙向臺車供閘門及啟閉機(jī)安裝、檢修使用，尾水閘門室金屬結(jié)構(gòu)及設(shè)備布置情況見圖1。事故檢修閘門啟閉機(jī)設(shè)備采用液壓啟閉機(jī)操作，液壓啟閉機(jī)為長桿液壓油缸，液壓啟閉機(jī)通過短拉桿與閘門連接，啟閉機(jī)容量為5 000/2 000 kN，液壓啟閉機(jī)工作行程為7 m，全行程為7.15 m。啟閉機(jī)設(shè)備布置于-52.85 m高程。啟閉機(jī)可現(xiàn)場操作，亦可遠(yuǎn)地操作。

2 液壓啟閉機(jī)的技術(shù)參數(shù)

液壓啟閉機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)見表1。

3 技術(shù)方案的策劃

啟閉機(jī)從廠外運輸?shù)轿查l室的卸車平臺需通過進(jìn)場交通洞、再進(jìn)入尾閘室的施工支洞到達(dá)卸車平臺。由于施工支洞與交通洞成“丁”字型，轉(zhuǎn)彎半徑較小，而啟閉機(jī)為長桿液壓油缸，尺寸長，重量重，因此，需合理選擇運輸車輛以滿足該設(shè)備的運輸要求。通過現(xiàn)場勘測和車輛模擬轉(zhuǎn)彎試驗，最終選取30 t、車總長11.5 m、廂板長8.7 m的載重汽車。

圖1 尾水閘門室金屬結(jié)構(gòu)及設(shè)備布置圖

由于尾閘室卸車平臺高于啟閉機(jī)安裝位置，用于卸車的雙向臺車在卸車平臺的起吊高度較小，啟閉機(jī)上的吊裝吊耳距離較長，若采用鋼絲繩作為卸車吊具其水平夾角太小，不能滿足安全要求，故選用短尼龍吊帶捆綁吊裝進(jìn)行卸車。

由于啟閉機(jī)設(shè)備吊運到安裝平臺時為平躺狀態(tài)，而安裝后為豎立狀態(tài)，因此需要在平臺上進(jìn)行翻轉(zhuǎn)豎立。而現(xiàn)場用于安裝用的雙向臺車僅有一個吊鉤，無法采用兩個吊點對啟閉機(jī)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)豎立，因此，項目部設(shè)計制作了平衡梁用以連接雙向臺車和啟閉機(jī)，在地面鋪設(shè)型鋼做為啟閉機(jī)翻轉(zhuǎn)的支撐點，用雙向臺車起吊啟閉機(jī)，以對地支撐點做旋轉(zhuǎn)點將啟閉機(jī)翻轉(zhuǎn)到豎立狀態(tài)，然后吊裝到安裝位置進(jìn)行安裝。

4 啟閉機(jī)安裝采用的主要技術(shù)

4.1 啟閉機(jī)的運輸與卸車

(1)在運輸車上均鋪4根500 mm×200 mm×200 mm方木，在廠房外用50 t汽車式起重機(jī)、φ32鋼絲繩及35 t卸扣將啟閉機(jī)吊放至運輸車的方木上并固定。

(2)運輸車通過進(jìn)場交通洞將貨物運至母線洞洞口后調(diào)整運輸車位置，至運輸車車廂左側(cè)距交通洞墻約2 450 mm、右側(cè)距交通洞墻約2 750 mm后，垂直洞口倒退運輸車至缸體末端離尾閘室交通洞下游側(cè)洞墻3 200 mm后轉(zhuǎn)彎倒車進(jìn)入尾閘室施工支洞內(nèi)，運輸轉(zhuǎn)彎情況見圖2。

(3)啟閉機(jī)運輸至尾閘室-42.75 m高程卸車平臺后，用雙向臺車和4根10 t尼龍吊帶對啟閉機(jī)進(jìn)行卸車作業(yè)，將其吊裝放置在-52.85 m高程液壓啟閉機(jī)平臺上。

4.2 啟閉機(jī)的翻轉(zhuǎn)豎立與吊裝就位

(1)吊裝平衡梁的設(shè)計與制作。

平衡梁結(jié)構(gòu)型式見圖3。其由2塊主梁板和4塊連接板構(gòu)成，在兩塊主梁板中間開孔，作為與雙向臺車的主鉤連接銷軸穿入孔，在兩端的連接板中間開孔，作為與啟閉機(jī)連接的卸扣銷軸穿入孔，平衡梁經(jīng)強(qiáng)度計算后確定材料材質(zhì)為Q235A，現(xiàn)場下料與拼裝焊接，用J422焊條焊接。

圖2 啟閉機(jī)運輸轉(zhuǎn)彎示意圖

圖3 平衡梁結(jié)構(gòu)圖

(2)啟閉機(jī)與雙向臺車的連接和起吊高度校核。

采用專用平衡梁、2根4 m長φ32鋼絲繩(單根對折使用)、4個25 t卸扣和銷軸連接啟閉機(jī)和雙向臺車，連接型式見圖4。連接吊具的選取不僅要滿足強(qiáng)度要求，還需在豎立翻轉(zhuǎn)時啟閉機(jī)油缸的頂部低于平衡梁下邊緣。另外，啟閉機(jī)吊裝就位時，油缸底部要高于閘門頂部蓋板，通過尺寸校核，啟閉機(jī)油缸的頂部距平衡梁下邊緣為301 mm，油缸底部距頂部蓋板為333 mm，所選擇的吊具滿足要求，尺寸校核情況見圖5。

(3)啟閉機(jī)的翻轉(zhuǎn)豎立。

將平衡梁與雙向臺車的吊鉤對正，穿入銷軸連接平衡梁與雙向臺車，用四個25 t卸扣和兩根鋼絲繩連接平衡梁與啟閉機(jī)，然后在-52.85 m高程平臺的集水坑上鋪設(shè)兩根36#工字鋼，作為啟閉機(jī)豎立旋轉(zhuǎn)的支撐點，操作雙向臺車進(jìn)行吊鉤起升和大車行走，將啟閉機(jī)從平躺狀態(tài)翻轉(zhuǎn)至豎立狀態(tài)。啟閉機(jī)翻轉(zhuǎn)豎立情況見圖6。

圖4 吊具連接型式圖

圖5 吊具尺寸和高度校核圖

(4)啟閉機(jī)吊裝就位以及與閘門頂部蓋板的連接。

啟閉機(jī)翻轉(zhuǎn)至豎立狀態(tài)后，起吊啟閉機(jī)至閘門頂部蓋板上方，調(diào)整好啟閉機(jī)方位，下落就位至頂部蓋板上，安裝與頂部蓋板的連接螺栓，解除鋼絲繩與啟閉機(jī)吊耳的連接，完成吊裝工作。

4.3 液壓啟閉機(jī)與閘門的連接

啟閉機(jī)與閘門的連接通過短拉桿進(jìn)行，在閘門頂部蓋板安裝前，將短拉桿吊裝與閘門進(jìn)行連接并臨時支撐固定，待啟閉機(jī)安裝完成后，將啟閉機(jī)活塞桿伸出與短拉桿進(jìn)行連接。

圖6 啟閉機(jī)翻轉(zhuǎn)豎立示意圖

5 結(jié) 語

筆者針對江蘇溧陽抽水蓄能電站尾水閘門啟閉機(jī)的布置和結(jié)構(gòu)特點，合理制定了運輸方案和啟閉機(jī)安裝工藝，采用30 t載重汽車運輸和平衡梁單鉤翻身吊裝技術(shù)，使啟閉機(jī)順利、安全地運輸?shù)轿徊惭b完成，所取得的經(jīng)驗對類似的啟閉機(jī)安裝具有一定的借鑒意義。