王龍
摘要:大伙房水庫(kù)建于遼寧撫順渾河上,總庫(kù)容21.81億立方米。輸水洞進(jìn)口高程94m,洞涇6.5m,主洞長(zhǎng)251m,主洞末端有一支洞和二支洞。一支洞末端設(shè)有水力發(fā)電站。二支洞為泄洪洞,出口裝2扇平板閘門,分別為2-1支洞閘門和2-2支洞閘門。汛期檢查,發(fā)現(xiàn)輸水洞出口閘門水毀部分零部件。本文將輸水洞閘門水毀修復(fù)方案進(jìn)行詳細(xì)分析研究,制定解決問(wèn)題的施工方案。
關(guān)鍵詞:輸水洞出口閘門;水毀修復(fù);施工方案
1 概述:
大伙房水庫(kù)汛期庫(kù)水位最高為132.02m,泄洪洞最大泄量約436m3/s,單洞最大泄量約283m3/s,最大流速約20m/s。汛后檢查發(fā)現(xiàn)閘門門葉及門槽埋件有不同程度破損。
根據(jù)閘門零部件的磨損程度,閘門已不滿足運(yùn)行條件,需進(jìn)行修復(fù)。閘門起吊設(shè)備為QPPYII-1500KN/1000KN-3.8m液壓?jiǎn)㈤]機(jī),閘門于門槽內(nèi)運(yùn)行,檢修平臺(tái)空間不足以擱置液壓?jiǎn)㈤]機(jī)、基座及閘門。閘門水毀零部件修復(fù)項(xiàng)目有很大的施工難度。本文將對(duì)本工程的施工重點(diǎn)及難點(diǎn)進(jìn)行分析,結(jié)合諸多難度因素,綜合考慮制定合理的施工方案。
2 重點(diǎn)及難點(diǎn)分析
閘門、門槽損壞情況原因分析:(1)調(diào)流閥開啟和關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生水錘直接作用到閘門上,造成閘門和門槽碰撞;調(diào)流閥正常運(yùn)行時(shí)洞內(nèi)水流在門前和門槽中形成渦流,水流激振同樣會(huì)造成閘門與門槽碰撞。(2)泄洪時(shí)閘門提起,高速水流流經(jīng)調(diào)流閥流道、閘門槽,均會(huì)在閘門前產(chǎn)生負(fù)壓;閘門槽后接消力池,與大氣相通,在負(fù)壓和正壓的作用下,閘門時(shí)刻不停振動(dòng)。特別是負(fù)壓產(chǎn)生的空氣泡破裂,將產(chǎn)生很大的能量,對(duì)閘門沖擊很大。(3)在閘門與門槽長(zhǎng)期相互碰撞的作用下,使得水封、滑塊等零部件損壞。
根據(jù)問(wèn)題產(chǎn)生的原因,閘門修復(fù)如何制定施工方案,如何解決類似的問(wèn)題發(fā)生是本工程最大的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
3 施工方案
經(jīng)綜合分析、研究增加補(bǔ)氣設(shè)備-空氣閥門,根除負(fù)壓、正壓作用,消除水錘隱患,安裝位置為液壓?jiǎn)㈤]機(jī)基座上。由于施工檢修空間狹小,采取利用50t橋機(jī)進(jìn)行上下提升,整體不拆分起吊修復(fù)的施工方案。
3.1 質(zhì)量控制
根據(jù)施工圖紙及《水電水利工程鋼閘門制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》DL5018-2004中的有關(guān)規(guī)定,制定標(biāo)準(zhǔn)如下:(1)側(cè)向支撐零件安裝,在廠內(nèi)組焊完成側(cè)向支撐,將直線度控制在不大于±3mm,安裝時(shí)嚴(yán)格按照施工圖紙施工。(2)側(cè)向滑塊螺栓不得高于側(cè)向滑塊工作面。(3)正向滑道安裝時(shí)保證滑道表面光潔度,安裝后內(nèi)六角圓柱頭螺釘不得高于工作面。(4)頂、底水封均勻緊固螺栓,其端部至橡膠水封自由狀態(tài)表面距離不小于8.0mm。(5)水封橡膠安裝時(shí),水封橡膠采用專用空心鉆頭,孔徑比螺栓直徑小1.0mm。(6)頂止水至底止水底緣距離不大于±3.0mm。(7)止水表面的平面度不大于2.0mm。(8)閘門修補(bǔ)處不得有夾雜、飛濺、焊渣等雜物,焊后打磨光滑。
3.2安全措施
(1)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須佩戴安全帽,高處作業(yè)必須佩戴安全帶、安全繩。(2)橋機(jī)室蓋板孔口位置設(shè)置警戒線與警示標(biāo)。(3)閘門吊出孔口后,先將閘門支撐加固,吊鉤下落,使鋼絲繩放松狀態(tài),確定加固牢靠后,將吊鉤升至鋼絲繩繃緊狀態(tài),方可進(jìn)行施工。(4)側(cè)向支撐安裝、焊接作業(yè)時(shí),臨時(shí)腳手架應(yīng)加焊斜支撐并焊接牢固。(5)高處焊接、氣刨、打磨作業(yè)時(shí),檢查電源線完整性,以防造成觸電事故。(6)配鉆水封孔及攻絲時(shí),應(yīng)將磁力鉆與可靠物體連接,磁力底座應(yīng)全面吸附,工作時(shí)對(duì)磁力鉆施加力度要適中,加工鐵屑不得直接用手觸摸。(7)施工臨時(shí)用電,必須布置合理,臨時(shí)用的插頭應(yīng)掛離地面并做好絕緣。(8)氧氣瓶、乙炔瓶距離大于5m,放置時(shí)使用臨時(shí)支架固定,禁止傾倒。
3.3維修內(nèi)容
大伙房輸水洞出口閘門的零部件的破損情況不同,對(duì)破損嚴(yán)重的零部件進(jìn)行更換,輕微變形的零部件進(jìn)行修復(fù),具體維修內(nèi)容如下:
(1)2-1支洞出口閘門頂水封橡皮局部變形,維修后為保證止水效果,需要更換水封橡皮。(2)更換2-1支洞出口閘門底水封破損螺栓,對(duì)松動(dòng)螺栓進(jìn)行把緊。(3)更換2-2支洞出口閘門破損正向滑道。(4)更換2-2支洞出口閘門頂水封橡皮、壓板及底水封橡皮、壓板。(5)更換2-1支洞、2-2支洞出口閘門側(cè)向滑塊。(6)更換2-2支洞出口閘門門槽的側(cè)向支撐。(7)更換2-1支洞出口側(cè)向滑塊螺栓,更換2-2支洞出口閘門側(cè)向滑塊螺栓、頂水封螺栓、底水封螺栓及正向滑道螺栓。(8)2-2支洞出口閘門門葉底緣形變處進(jìn)行切割、修補(bǔ)、打磨。
3.4 施工方案
大伙房輸水洞出口閘門根據(jù)施工圖紙及《水電水利工程鋼閘門制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,2-1支洞、2-2支洞閘門及埋件的維修均采用閘門與液壓?jiǎn)㈤]機(jī)整體不拆分方式,將閘門提升到孔口以上適當(dāng)高度,對(duì)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)基座及閘門進(jìn)行臨時(shí)加固支撐后,進(jìn)行維修作業(yè);水封及正向滑道配鉆及攻絲采用可調(diào)速正反轉(zhuǎn)磁力鉆,側(cè)向滑道采用手電鉆配鉆、攻絲。施工工序如下:
(1)更換2-1支洞出口閘門頂水封橡皮
a、拆除頂水封壓板及頂水封橡皮。b、將采購(gòu)的頂水封橡皮與壓板放置在閘門水封座板上,測(cè)量無(wú)誤后方可配鉆水封橡皮。c、水封橡皮使用φ15mm空心鉆頭鉆孔。
(2)將2-1支洞出口閘門底水封處破損螺栓拆除更改新螺栓,檢查無(wú)破損情況螺栓,發(fā)現(xiàn)松動(dòng)螺栓進(jìn)行把緊。
(3)2-2支洞出口閘門破損正向滑道更換
a、拆除破損正向滑道。b、清除高出閘門面板的螺栓。c、閘門上 攻絲孔位置應(yīng)使用正向滑道確定。
(4)2-2支洞出口閘門頂水封橡皮、壓板及底水封橡皮、壓板更換
a、此閘門頂、底水封螺栓孔大部分無(wú)法使用,我方采用將M16螺栓改為M18螺栓的施工方式,不僅效率高又增加了螺栓強(qiáng)度。b、將水封壓板與座板固定,配制攻絲。c、頂水封橡皮安裝同2-1水封安裝相同。d、底水封橡皮安裝應(yīng)先定位后配鉆,保證底緣直線度±2mm。e、水封橡皮使用φ17mm空心鉆頭鉆孔。
(5)2-1支洞、2-2支洞出口閘門側(cè)向滑塊更換
a、此螺栓采用M10×35內(nèi)六角沉頭螺釘。b、將側(cè)向滑塊與閘門出貼合后配鉆、攻絲。c、螺栓不得漏出側(cè)向滑塊。
(6)更換2-2支洞出口閘門門槽側(cè)向支撐
a、在門槽內(nèi)焊接臨時(shí)支撐,每件支撐必須焊接斜支撐。b、使用電弧氣刨對(duì)變形彎曲的側(cè)向支撐拆除,高出部分磨平。c、將側(cè)向支撐工作面調(diào)直,焊接。d、拆除門槽內(nèi)支撐并補(bǔ)漆。
(7)按使用要求及施工圖紙更換本次維修所需螺栓,均勻擰緊螺栓后,其端部至少應(yīng)低于橡膠水封自由表面8.0mm。
(8)2-2支洞出口閘門門葉底緣形變處進(jìn)行切割、修補(bǔ)、打磨,處理位置油漆進(jìn)行修補(bǔ)。
(9)尾工處理
a、拆除閘門的臨時(shí)加固支撐,打磨、補(bǔ)漆,將閘門放入門槽。b、恢復(fù)2-1、2-2支洞出門閘門液壓?jiǎn)㈤]機(jī)管路,調(diào)試液壓?jiǎn)㈤]機(jī)并運(yùn)行閘門。c、清理場(chǎng)地施工材料。
4 結(jié)語(yǔ)
根據(jù)輸水洞出口閘門在調(diào)流閥工作時(shí)產(chǎn)生正負(fù)壓而引起的水錘效應(yīng),致閘門零部件產(chǎn)生不程度的損壞,經(jīng)過(guò)對(duì)原因的深入分析、研究,增加補(bǔ)氣空氣閥解決正負(fù)壓消除水錘,通過(guò)制定合理施工方案解決了相關(guān)問(wèn)題,對(duì)類似的問(wèn)題處理提供參考方案。
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(中國(guó)水電六局東港重工機(jī)械有限公司,遼寧 丹東 118000)