二零一八年5月七日赞比亚本地时间深夜10点,伴随着欢乐的爆竹声,中设集团赞比亚卢西瓦西3×5MW水力发电站引水明渠主体结构顺遂达成了最终风流倜傥仓混凝土的浇筑专业,标记着卢西瓦西水力发电站4556.833m引水明渠全线贯通。
赞比亚卢西瓦西水发电站工程引水明渠原规划全长4662.616m,经优化后实在施工长度为4556.833m。此中混凝土挡墙段为323.4m,挡墙与衬砌渐变段为60m,1:1.5渠坡薄壁水泥衬砌4173.433m。整个路子沿线共设置了13座钢混渠下暗涵和三处直埋波纹管排水管涵,1座11.22m长5.6m宽现浇简支T梁结构的跨渠公路桥及2座长10m宽1m的跨渠检修中国人民银行便桥。
卢西瓦西水力发电站引水明渠自二〇一七年1一月份起来施工,至二零一八年十月19日路子全线贯通,历时15个月,共计土石方工程成就35.4万m3,各个水泥浇筑完成9915m3,钢筋制安达成79.5t,水泥防裂铁丝网安装完成64t,各类规格渠下管涵安装达成678m,土工膜铺设完结1.3万m2,橡胶止水带安装达成1120m,单向排水阀及排水管安装完毕60八十多个。
赞比亚卢西瓦西3×5MW水力发电站引水明渠主体项目工程量大、施工难度高,为本项目计划第一线路项目,施工时期需超出本地七月至次年四月5个月的大雨季。在档期的顺序部前后方的同舟共济下,现场首席试行官部、安徽水解表力发电设计倪究院及亚马逊河大禹等合营单位全数职工的同盟努力下,遵照“精品工程,优质服务,以人为本,敬重情况,持续改进,力争中游”的国策,精心组织、合理统筹、攻坚克难、接受了大气新工艺,按时保质安全高效地完毕了引水明渠主体项目,为本项目三番四次发电投入生产奠定了抓牢基本功。

南水北调水道底板水泥机械化施工系统商讨与使用

大峡水力发电站工程枢纽由挡水坝段、溢流坝段、发电引水建筑物、厂房和变发电站等组成。水库为中等水库,枢纽工程为Ⅲ等,首要永世建筑物为3级建筑物,临建为5级。工程施工中期利用坝体挡水、隧洞和溢洪道缺口联合导流,本文介绍了该工程施工中期对导流洞的围堵实施方案,富含导流洞布署、进口封堵闸门设计、混凝土堵头设计等。

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摘要:基于南水北调渠底施工原则的特殊性,以混凝土入仓情势接收为关键,通过深入分析比较汽车运水泥、泵送水泥、溜槽输送混凝土、布料机械运输混凝土的利害,对渠底水泥施工系统中的布料情势展开发轫设计;介绍融水泥输送、布料、摊铺、振捣、压面为紧密的渠底水泥机械化施工措施、使用注意事项及运用效益。

大峡水力电站 导流洞 封堵设计

最重要词:渠道水泥,布料,衬砌,机械化施工

1 工程轮廓

1 引言

大峡水发电站位于福建省竹溪县境内,大坝阻挡堵河西支泗河中游的一流支流,坝址以上流域面积482.70km2。该发电站是泉河流域水电梯级开辟的第三级,以发电为主,总库容2038万m3,装机2×10MW。工程枢纽由挡水坝段、溢流坝段、发电引水建筑物、厂房和变发电站等组合。水库为中等水库,枢纽工程为Ⅲ等,首要恒久建筑物为3级建筑物,临建为5级。工程经济与本领术、经济比较后接收枯水期八年风姿罗曼蒂克遇(导流量129m3/s卡塔 尔(英语:State of Qatar)作为前期导流标准、隧洞导流,早先时期利用坝体挡水,隧洞和溢洪道缺口联合导流。

南水北调中线京石段应急供水工程(西宁至北拒马河段卡塔尔直管或代建项目第二施工标,渠线总参谋长8020m,此中门路长7001m。标段进口桩号214+210~214+589.6段明渠底宽7.0m,桩号214+800.6~222+230段明渠底宽7.5m,路子内边坡坡比1:2.5,纵坡约得其半4000,渠底为C20水泥衬砌,渠底厚8㎝或10㎝,渠底宽度7.0m或7.5m。施工中,南水北调中线局建议了“对门路必需使用机械化水泥衬砌”的渴求,但日前渠底水泥衬砌成套设备缺乏,各施工单位难以在建筑机械设备商场找到相符该种工程格局的成型设备。这种情景下,本着“设备轻松、节约本钱、加快进程、保险质量”的原则,对渠底衬砌混凝土机械举行了研商。渠底水泥衬砌施工需经过水泥布料和水泥振捣两大工序,但它又必需是融水泥输送、布料、摊平、振捣、压面为生机勃勃体的机械化施工。为此,路子底板衬砌施工机械应分为水泥输送布料和水泥衬砌两大学一年级部分。

2 导流洞安插

2水道底板水泥输送布料系统规划

导流隧洞和千古发电隧洞安插在右岸,导流隧洞进口轴线与水流向呈
55.2°夹角,导流隧洞全长 553
m,当中与发电洞段相结合洞段长249.5m,导流洞进口尾巴部分高程
495m,出口尾巴部分高程490.2m,与发电洞段会师处桩号为(导0+256.962卡塔 尔(英语:State of Qatar)。由于导流洞与引水发电隧洞的切面尺寸相差比非常小,且右岸岩石的成洞条件及进水条件较好,为节约工程投资,导流洞与发电洞选用两洞合一方案,(导0+256.962卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎~(导0+506.425卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎段与发电洞共用,导流洞过流断面5m×5.4m,进口段(导0+000~~导0+370卡塔 尔(英语:State of Qatar)断面接受钢混衬砌,别的断面洞壁选拔喷射8cm厚C20水泥衬砌。导流洞封堵后,选用钢筋水泥衬砌发电洞水平段工期长,影响工程效果与利益的表述。因而,桩号(发0+187.347卡塔尔国至发电厂房段接收Φ3.6m压力钢管铺设。

2.1入仓情势选拔

3 导流洞闸门设计

路子尾部水泥衬砌首先要消除的标题是水泥入仓情势。由于门路底部宽度为7m~7.5m,宽度相对很小,并且衬砌水泥下部设有聚苯三十烷泡沫塑料保温板和复合土工膜(即门路水泥浇筑时仓内铺设有保温板和土工膜卡塔 尔(英语:State of Qatar),所以水泥拌弄车不可能在渠底仓内行走。为此,必要依赖门路底板结构形

导流洞进口选择钢闸门封堵,闸门型式为7×6.175m(宽×高卡塔 尔(英语:State of Qatar)实腹式钢闸门,孔口尺寸5×5.4m。导流洞进口底板高程为495m,挡水至557m,挡水设计水头62m。门体主材Q235,7根主梁,梁高1.32m,主梁最大拉应力为145MPa,最大压应力66MPa。闸门选择后止水,面板放置中游侧。闸门自重26.8t,埋件重5.2t。闸门选用滑道支承,滑块材质HT15-33。闭门脚下闸水头为2m,操作规范:动水2m水源闭门,思索封堵门槽异物等不足预知因素影响,闸门设计按3m水头动水提升,杀绝异物后,进行再次封堵。计算启闭力启门力350kN。导流闸门的不通接收不时吊装设备。

式选拔符合渠底水泥衬砌施工的水泥运输布料设备。

4 导流洞水泥堵头设计

现对水泥泵、移动溜槽、渠底水泥布料机两种渠底水泥的面料格局张开自己检查自纠如下:

塘坝校核山洪位586.73m、设计洪涝位565.35m、寻常蓄水位565m。封堵体长度按式L≥P/([τ]*A)计算。

水泥输送泵:渠底水泥布料选取水泥泵进行施工,其优点是浇筑速度快浇筑量大。但水泥泵及附属设施安装复杂,必要投入比较多的人力(举个例子:水泥导管安装与拆迁、脚手架搭设及水泥泵移动等职业量大,还索要配备大于30kw以上的电源等卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎;泵送水泥塌落度比较大,与路子衬砌常态混凝土比较和易性很糟糕,变成路子水泥出面时间晚,门路水泥成型后便于生出裂缝,泵送水泥的各个质量指标不能满意路子衬砌水泥必要。

式中:

水泥移动溜槽:移动溜槽设置在成型的渠坡上,溜槽尾部设有橡胶轮,渠坡上设有行走轨道,溜槽经人工推力能够沿渠坡移动。水泥搅动车的出料口和溜槽的最上端集料口对中下料,经过溜槽将水泥输送到渠底,再由人工推脚轮车接料将水泥推到需料的地点。溜槽结构轻易造价低廉,适合小方量水泥浇筑并且路子间距短的工程。溜槽行走须要人工推进,投入人力很多;溜槽输送水泥须要水泥的塌落度要大,进而影响水泥的和易性,轻易使水泥发生裂缝。溜槽施工对门路坡比有必然的渴求,对于南水北调坡比1:2.5的渠坡,水泥塌落度较时辰,供给动用人工铁锹协理将料输送到渠底,且供给在渠底要配备人工推脚轮车举办布料,机械化程度低,混凝土输送技术很小。

L―封堵体长度,m;

渠底水泥布料机:渠底水泥布料机源于移动的桁架与水泥的面料带相结合而成,依据门路的社团方式在渠坡和渠底上均布设桁架,桁架下部设有电机驱动轮能够沿设置好的守则本人走动,桁架上设置皮带和马达滚筒用于水泥的输送。渠底水泥布料机由项目部本身进行规划加工,其基金造价估摸在7万元左右。

P―封堵体迎水面担任的总水压力,MN;

2.2布料机施工方案优化

[τ]―容许剪应力,取0.2Mpa;

2.2.1方案设计

A―封堵体剪切面周长,A=18.65m。

方案1:施工方案源于倒虹吸水泥布料机,基本是由钢构桁架和皮带构成,结构情势如图。布料机桁架横跨明渠顶上部分差非常少长度为40m,桁架自身中度为0.8m;桁架设有水泥输送皮带和游客道板,端头安装电机滚筒;桁架底部设有电机驱动轮行走速度为4m/s,在渠底范围大幅内的桁架上设有混凝土垂直运输的串筒;总分量约为14t。

经总结,在校核湿害事态下水平推力P=19.3MN,封堵体长度L=5.2m。酌量到施工标准、岩体绕渗的影响,为安全计,设计封堵体长度取11m。导流洞封堵选择围堰、不经常封堵和长久性封堵三步骤完毕。为堵住闸门漏水对导流洞封堵的影响,在一时封堵体前端修建风流洒脱围堰,并在围堰尾巴部分预埋φ300mm排水管,此排水管将穿越围堰、不时和永远封堵体,表露恒久封堵体外并设置闸阀,如此可依赖实际情状灵活运用导流洞进口闸门及预埋排水管闸阀调解中游水位。导流洞内围堰修造在导流桩号0+178处(围堰修造在有的时候封堵体中游5m左右卡塔 尔(英语:State of Qatar),采用优先装好的粘土袋堆集而成,围堰顶宽2m,高1.5m,上上游设计坡比均为1:0.5。封堵体位于右坝肩防渗帷幙与导流洞交接处(导0+183~0+194段卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎,为三级建筑物。导流洞封堵分不时封堵段和千古封堵段两片段,一时封堵段长5m,选用二级配C20砼,并在内部掺百分之十微膨胀剂,立模后壹次浇筑,永远段8m,浇筑格局与一时封堵段相符。洞壁四周预埋固结灌浆管,进行固结灌浆,孔深5m,排距1.5m,固结灌浆分两序进行,灌浆压力为1Mpa。灌浆孔在导流洞封堵前产生。

方案2:应用方案源于水泥上扬布料机,基本由钢构桁架和皮带机构成,结构格局如图。结构方式和水泥上扬皮带机相近,水泥布料系统端头位于渠顶上,桁架水平悬臂至路子尾巴部分中间地方,在桁架中路部位设置桁架支撑于渠坡坡面上,另生机勃勃端安装配重块保持桁架的平衡。在沟槽布料机端头和中等桁架支撑尾部安装电机驱动轮作为行动装置,在布料机另大器晚成端头安装串筒作为水泥垂直运输。布料机桁架水平长度25m,桁架自个儿中度为0.8m,自身自重为8t左右。

封堵体立模浇筑前对导流洞四周破碎、松动的岩层予以排除并洗濯干净。封堵段顶端预埋接触灌浆管,待充填水泥初凝后,通过灌浆管浇灌微膨胀水泥沙浆,充填岩石与水泥间缝隙及风化裂隙。永远封堵段底部接受膨胀炸药扩挖,C20水泥封堵,封堵段尾巴部分8m中间浇筑时恰巧掺入块石,掺量不超过十分之六,块石使用前洗刷干净。在永远性封堵体施工时期,围堰内预埋排水孔闸阀可遵照实际情状随即敞开,待长久性封堵体竣工后,闸阀将关闭。

方案3:实施方案将水平皮带布料机和渠坡斜皮带布料机相结合构成,结构格局如图。在渠坡上安装风流罗曼蒂克套斜皮带水泥输送机,在门路尾巴部分安装生龙活虎套水平布料机,两套布料系统里面展开铰接构成风流倜傥套水泥输送布料系统。在斜皮带机顶端和水平皮带机上安装电机驱动轮装置,别的地方设置橡胶从动轮。渠坡斜皮带系统将水泥从渠顶输送到渠底水平布料机上,在档案的次序皮带系统上设有下料口用于渠底混凝土布料。水平布料机长度为9.9m,斜皮带机长度为16.8m,总分量为2.5t,行走速度为3m/s。

5 结语

图:渠底水泥布料方案3

按以上建设方案,大峡水力发发电站导流洞的隔绝施工顺遂执行。枢纽工程已于二〇〇三年5月透过竣事检验收下,运转卓越。

2.2.2三种方案相比较优化增选

参考文献:

方案1:结构格局轻易,便于加工创立;安装简便,使用时步履平稳,水泥输送技术较强;然而桁架跨度大、自第意气风发安装运输须求大的起重设备和平运动输设备;钢构加工量大,工程基金造价高。

[1] 玉溪市水利勘探设计院.山东省竹山县大峡水发电站工程伊始设计报告.二〇〇六.

方案2:结构格局较复杂,不便于加工,安装时难度非常大;由于组织形式形成了布料机行走不稳,易发生偏斜;水泥输送技巧平日;由于桁架跨度减小,钢构加工量少,工程开支造价低。

[2] 胡允楚.九峰水库导流洞封堵设计与实施[J].小水电,2010.

方案3:结构格局绝对复杂,可是跨度减小使自重减轻;安装加工绝对轻易,且便于运输操作;在施工使用时,布料机行走平稳,水泥输送手艺大,可以将水泥送入钦赐的仓内;桁架跨度小,自重小,钢构加工量少,工程开支造价低。

[3]
杨开春.浅谈某水力电站导流洞封堵门设计优化[qy88千嬴国际官网,J].四川水电,二〇一五:97-98.

3路子底板水泥施工系统组合

门路底板水泥施工系统主要由三有的组成,即布料系统、衬砌系统、电路调控种类。

3.1沟渠底板布料系统

底板水泥布料选择电动研制的位移布料机,移动式布料机总分量约为2.5t,可分为渠坡水泥输送系统和渠底水平布料系统两部分,两个结构桁架(渠坡桁架和渠底桁架卡塔尔通过铰接连接。其行动驱动装置为四个1.2kw的机动驱动轮,分别设置于渠坡钢构桁架顶上部分及水平钢构桁架两端;支撑平衡装置为三套橡胶从动轮,安装于斜坡段中间及水平段两侧。水平段布料系统一分配别设有多个下料口,均匀布满底板水平钢构桁架上。水泥布料系统的走动速度为3m/s。水泥输送系统输送技术为25m3/h。

3.1.1渠坡水泥输送部分

渠坡水泥输送部分至关心珍视要由桁架、皮带、皮带托辊、电机滚筒、从动滚筒、行走驱动轮及从动轮生机勃勃套。桁架中度为0.80m,总参谋长度为16.8m;皮带宽度为0.6m,总参谋长为34m。在桁架的端头尾巴部分安装1.5kw电机滚筒,作为水泥输送系统的驱动装置;在桁架上方的底下设置电机1.2kw电机驱动轮,并在桁架的中段设置从动轮作为布料系统的平衡装置。

3.1.2渠底水平布料部分

渠底水平布料部分重视由桁架、皮带、皮带托辊、下料口、电机滚筒、从动滚筒、行走驱动轮及从动轮两套。渠底桁架高度为1.3m,长度为9.9m,长度7.5m;输送皮带宽度为0.6m,总参谋长为15m。在钢构桁架的端头设置1.5kw电机滚筒作为布料皮带的驱动装置,从动滚筒设在斜桁架和档案的次序桁架的铰接处。在等级次序桁架上均匀布设几个水泥下料口,在桁架的两侧设置1.2kw电机驱动轮,并设从动轮以保持布料机行走时的平衡。

3.2沟渠底板水泥衬砌系统

为成功机械化摊铺、振捣和压面,对渠底水泥衬砌的动工借鉴了公路水泥路面施工机械和施工措施。底板水泥衬砌机依据公路水泥路面施工摊铺机结构原理研制,首要由组织桁架、水泥螺旋找平装置、水泥振捣辊、水泥压面辊、驱动系统及电控系统一整合合。

3.3电路调整体系

输送布料系统在等级次序段黄金时代端设有配电箱(布料机电路调整种类卡塔 尔(英语:State of Qatar),个中囊括布料机行走与制动调整连串、斜皮带运转调控种类、水平段控制体系、电铃调控种类和照明系统等。

4渠底水泥机械衬砌施工

4.1步履轨道安装及系统调节和测验

水泥布料机行走轨道选择方拘系作而成。待行走轨道安装完成后,检查守则承载力能无法满意要求及其地点高程偏差,选用小车吊将衬砌机吊装就位。调节和测量试验衬砌机的各个品质是还是不是达到规定的标准运转标准,调节和测验的花色有:衬砌机行走、水泥输送布料、水泥的摊平振捣碾面等。

4.2水泥的输送及摊铺

水泥搅动车将水泥运至施工现场,经过布料机的输送皮带将水泥输送到水平布料机上,再通过下料口将水泥垂直输送到仓内。布料机完毕混凝土布料后迈入行进继续水泥的输送布料,随后展开水泥的摊铺振捣。水泥底板摊铺振捣系统行走驱动主要依赖压浆辊的转动,行走方向能够向前或向后(行走轨道由水泥仓内两边的8cm×8cm方管结合,方钢与方管对接要平整,前后高差应小于±3mm卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。底板衬砌机驱动向前进进,螺旋找平装置运行运维,对水泥进行摊铺找平,摊铺中度略高于两边行走轨道2cm,以作保水泥振捣密实。当仓内布料现身以下三种不均匀现象时,消灭对策有五个:一是衬砌机后面缺料时,那个时候衬砌机可向前进进,螺旋找平器将水泥摊铺,将缺料处部分摊平。二是衬砌机前边缺料时,衬砌机可向后行动,螺旋找平器将水泥摊铺,将缺料处摊平。

对此机械摊铺不到位的地点,举办人工摊料找平,并使填平后中度超越轨道2cm。

4.3水泥振捣及出面

在水泥铺料摊平的同时进行水泥的振捣。水泥振捣辊内设偏幸装置,运市价势能够上下一再举行振捣,使当中水泥密实表面出浆,以便于举办下一步工序。水泥振捣同一时间进行表面压浆,衬砌机设有前后五个压浆辊,压浆辊直径为25cm,由电机推动链条传动。压浆辊可进展正向及反向旋转,在衬砌机振捣的还要对泛浆表面实行压浆找平。

参谋文献

[1]水祛痰力发电工程施工手册(金属结构制作与机电安装工程卡塔 尔(英语:State of Qatar)[K].日本首都:中黄炎子孙民共和国电力出版社,二零零五.

[2]机械设计手册编纂委员会.机械设计手册[K].法国首都:化工出版社,2004.

[3]钢结构编纂委员会.钢结构划杜撰计手册[K].新加坡:中华夏族民共和国建筑工业出版社,二零零一.

[4]NSBD5-二〇〇七,渠道水泥衬砌机械化施工技巧规程[S].南水北调工程建设专项使用规范.

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