书签 分享 收藏 举报 版权申诉 / 4

某工程水下坝面平整度测量系统设计及实施.pdf

  • 上传人:first2
  • 文档编号:100377454
  • 上传时间:2021-09-08
  • 格式:PDF
  • 页数:4
  • 大小:2.57MB
  • 配套讲稿:

    如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。

    特殊限制:

    部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。

    关 键  词:
    工程 水下 平整 测量 系统 设计 实施
    资源描述:
    文章编号:10062610(2016)06006603 某工程水下坝面平整度测量系统设计及实施 郭富权 ,谭大基, 邢怡芳 (中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司,西安 710065) 摘 要:根据某工程闸门槽缺陷修复的工程实践,介绍了水下混凝土平整度测量方法及系统布置,并对测量框结构 设计和关键部位的细部布置做了详细介绍。 实施效果证明,采用大截面水封橡皮在进行随形处理后,对不平整度 较高的表面实施封水能够满足需要,达到了封水效果。 关键词:水下测量;测量系统;平整度;活动吊耳;随形水封;测量分析 中图分类号:TV738 文献标志码:A DOI:10. 3969/ j. issn. 1006-2610. 2016. 06. 017 Design and Implementation of Measurement System for Flatness of Dam Surface under Water GUO Fuqua, TAN Daji, XING Yifang (Northwest Engineering Corporation Limited, Xian 710065,China) Abstract:Based on the engineering practice of the gate slot repair, the measurement method and the measurement system arrangement for the concrete flatness measurement under water are introduced. Furthermore, design of the measurement frame structure and detailed arrangement of key positions are described in detail. The practice proves that the sealing rubber in a large section, after being treated for profile following, can satisfying requirement of the water sealing on the surface where unevenness is high, realizing the water sealing effect. Key words: measurement under water; measurement system; flatness; moveable lug; profile-followed water seal; measurement analysis 收稿日期:2016-08-02 作者简介:郭富权(1972- ),男,河南省邓州市人,高级工程师, 主要从事机械、金属结构设计、研究及运用工作. 1 工程概况 某水电站采用混凝土重力坝。 溢洪道布置在河 床中间,两侧各设 1 个深式泄水底孔,承担枢纽工程 的泄洪和水库放空任务。 泄水底孔采用短管压力流 后接明渠方式,进水口为喇叭形,压力段孔口尺寸 5 m8 m(宽高),设有 5 m9. 6 m 平板式事故检修 闸门,出口处设弧形工作闸门。 在日常检查中发现 泄水底孔事故检修闸门左侧门槽钢衬板和闸门钢轨 之间严重开裂,开裂处出现较大范围混凝土掏空破 坏,危机大坝安全。 业主委托作者单位进行底孔事 故检修闸门的门槽修复设计。 2 问题提出 本工程中正常蓄水位距离事故检修闸门底坎水 头为45 m,属于中压水头,潜水员工作时间不宜过长。 经向业主了解以前修复的状态,由于均为水下作业修 复,效果不太理想。 根据现场实际情况和前期经验, 通过综合评价法1最终确认事故检修闸门门槽修复 采用旱地修复方案。 如需创造旱地施工条件,必须设 置专用设备将上游水挡住。 事故检修闸门为最靠近 上游侧的门槽。 门槽体形平面布置见图1。 图 1 事故检修闸门槽体形平面图 单位:mm 确定旱地施工的方案后,根据水库实际情况,无 法把水位降至事故门槽底坎以下,经多方案综合比 较后,决定采用一个浮体门2在45 m 水头下将上游 66郭富权 ,谭大基, 邢怡芳. 某工程水下坝面平整度测量系统设计及实施 万方数据 侧孔口外侧完全覆盖,达到封水目的。 浮体门采用大截面橡胶水封3作为封水材料 并兼作支承。 由于没有现成的封水面,只能以混凝 土坝面作为封水面。 大坝混凝土为大块混凝土浇 筑,考虑止水橡皮是直接作用在 8. 7 m15 m(宽 高)的混凝土面上,如闸门橡皮止水面在一个平面 内,由于受混凝土坝面不平整度的影响,可能一处橡 皮已压缩 30 mm,另外一处还没压缩,造成局部橡皮 压应力过大和止水效果不好的情况。 为了达到理想 的封水效果,需先测量止水范围内混凝土平面的平 整度,根据混凝土坝面的实际平整度设置随形水封 橡皮,减小坝面混凝土不平整度对闸门止水橡皮的 压应力,达到止水效果。 3 设计方案 大坝混凝土面的平整度测量原理是将上千个可 上下游移动的尼龙棒4在测量前先调整到同一个 基准面,并和大坝面保持一定距离,依次推动尼龙棒 和大坝混凝土面接触,所有尼龙棒推出的端点将形 成一个平面,认为此平面就是大坝混凝土的实际平 面。 这样的端点越多,测量的结果越精确。 整个施工分 3 步实施: 第1 步,测量止水橡皮止水范围内的混凝土平整 度,考虑误差影响,测量范围比实际止水范围稍大。 第 2 步,根据测量结果制做随形水封、加工钢结 构件。 第3 步,落门封堵孔口止水,创造旱地施工条件。 4 测量试探框设计 坝面平整度测量系统主要由测量试探框、坝前 钢平台5、导向支架、重锤锚、坝顶支承架6、手动 葫芦、固定卷扬机及测深装置等组成。 测量钢平台 作为启闭测量试探框的固定卷扬机的支撑平台。 坝 顶支承架和导向支架约束测量试探框向上游侧运 动,重锤锚提供铅直导向。 混凝土坝面平整度测量 布置如图 2。 4. 1 设计原则 测量试探框的作用是测量止水范围内混凝土平 整度,因此本体质量应越轻越好,可减轻启闭设备容 量。 测量框大小为 9. 3 m15. 63 m,测量状态为直 立式,读取数据状态为平躺在坝顶。 本测量框需考 虑吊装7的因素,构件应有一定刚度,避免在改变 状态时出现高度方向上挠度过大的现象。 图 2 混凝土坝面平整度测量布置图 单位:mm 4. 2 测量框结构设计 为减轻测量框本体的质量,经比较,采用桁架结 构8形式,除固定尼龙棒处采用大块钢板外,其他 部分均采用工字钢、角钢和连接钢板,在设计中截面 高度的选择主要考虑测量试探框吊装时从平躺到直 立过程中对刚度的要求。 测量试探框由吊耳装配、 侧部结构、中部桁架、顶部结构和底部结构构成。 整个测量框进入水中后对垂直度要求很高,否 则影响测量结果。 通过理论计算的重心位置会因实 际各方面原因存在误差,因此平衡梁上吊耳9宜设 置为活动式,通过实际情况调整吊耳的位置,保证测 量框在水中的垂直度。 活动吊耳可调整范围为 1 76西北水电2016 年第 6 期 万方数据 m。 在平衡梁上焊接“丁”形板,钢板与平衡梁面板 形成空腔,允许吊耳板在内部沿水流方向滑动,并在 板上开“U”形孔,用于确定位置后通过螺栓拧紧锁 定吊耳位置。 活动吊耳施工如图 3。 图 3 活动吊耳施工图 单位:mm 侧部结构上游侧为整钢板,主要为固定尼龙棒 提供支撑位置,并可增加侧向刚度。 下游侧为垂直 “工”字钢,通过圆钢管连接上下游侧,面板距离 “工”字钢距离 1. 55 m,主要是考虑吊装后整体构件 沿长度方向变形的抗变形能力。 在高度方向相隔 1. 2 m 设置斜杆连接,增加整体刚度。 侧部结构如 图 4 所示。 图 4 侧部结构图 单位:mm 顶部结构、中部桁架结构和底部桁架结构采用 同样思路和尺寸进行设计,在顶部结构两侧设置 1 个导向装置,使试探框可按系统中已经设置的导向 绳方向行进。 尼龙棒按左右岸方向间距 200 mm,高程方向间 距 100 mm 布置,尼龙棒采用直径 23 mm、长度 500 mm 的 MC-6 尼龙。 在面板焊接内径 24 mm、外径 42 mm、长度 70 mm 的钢管,并在钢管下游侧安装带 手柄螺栓,起到放松和固定尼龙棒的作用,测量试探 框共设置尼龙棒 1 220 个。 5 测量试探框施工 在进行试探框测量时,首先用坝顶门机回转吊 将试探框吊出坝面,移动至坝面的钢平台附近,将钢 平台上固定卷扬机与试探框连接后,脱开回转吊与 试探框的连接。 安装导向装置和 2 套测深装置。 2 套测深装置:一套主要测量试探框的高程,另一套主 要测量试探框本身的平行度。 当试探框就位并锁定 后。 潜水员下水,在试探框左右上角做明显的标记, 为以后浮体门落门提供基准。 随后潜水员通过 2 d 时间将各个尼龙棒向上游推动,紧紧贴合坝面,并用 锁定螺栓锁紧。 在所有尼龙棒全部锁定后,解除对 试探框的锁定,将其吊出水面,再利用回转吊吊离水 面,放置在坝顶成平躺状态。 6 测量试探框数据分析 在进行数据分析前,我们对试探框选取顶部 5 排、底部 5 排、左右侧各 5 列进行数据读取,测点数 共 1 220 个。 数据分析10结果如下: 顶部混凝土止水面中部略凸,左右侧基本等高, 整个顶止水带全长范围内最高点和最低点差为 44 mm。 底部混凝土止水面中部略凹,左右侧基本等 高,整个底止水带全长范围内最高点和最低点差为 43 mm。 左侧混凝土止水面有 2 处局部凹坑,数据 差值为 35 mm。 右侧混凝土止水面中部略凸,顶底 侧基本等高,有局部凸台和凹坑。 全长范围内最高 点和最低点差为 103 mm。 整个混凝土止水面(宽 8. 7 m、高 15 m)基本在一个平面内,4 个角点平均 值最高与最低相差 20 mm。 基本不存在扭曲现象。 7 浮体闸门随形水封 根据上述测量结果,对浮体门水封进行设计和 加工11,并在现场进行水封局部修补,使水封接触 面尽可能接近坝面实体。 8 结 语 通过修补后的水封在经过最后的复测无误后, 开始进行浮体闸门的落门封堵,整个过程顺利。 封 堵闸门就位后,开启弧门放水。(下转第 72 页) 86郭富权 ,谭大基, 邢怡芳. 某工程水下坝面平整度测量系统设计及实施 万方数据 3. 2 转轮提升就位 转轮提升安装过程中,应先进行提升器进行预 提升试验,检验转轮提升过程中的承载能力及可靠 性,动作完毕后,做提升器的全行程试验,重点检查 螺栓与转轮螺孔的配合情况,同时也校核转轮的提 升高度。 由于转轮放至托盘处,小幅度的旋转调整 只需人工施加外力即可调整,避免了安装过程中手 拉葫芦调整步骤。 由于水轮机主轴与转轮采用带液压预紧螺栓的 摩擦联接形式9,每颗螺栓穿入螺孔时,均应涂上 厂家专用摩擦剂,增进螺栓把合紧密度。 由于设计 规范要求,转轮提升就位前应在转轮法兰处喷洒精 钢砂,通过放大镜观察其喷洒量与模板一致后,安装 水轮机主轴处的密封橡胶条,然后启动液压油泵,将 转轮提升 2 282 mm,当转轮通过连轴螺栓时,安装 螺栓螺帽,通过提升器与螺帽配合,将转轮调整至止 口定位处,用螺栓液压拉伸器将转轮与主轴法兰把 合。 对所有螺栓拉伸,使伸长值在(1. 20. 10) mm, 分 3 次对称拉紧。 拉紧后用塞尺检查法兰面局部间 隙应不大于 0. 03 mm,深度应不大于 40 mm。 转轮 安装完毕,然后通过桥机将提升器、托盘进行拆卸, 并放到运输台车上,运出转轮室。 转轮安装后,校核转轮与喷嘴的高程,分水刃和 喷针中心高差不能大于 1 mm,否则需要调整机组转 动部分的高程,采取处理推力瓦支撑块,或者处理上 机架与定子之间的基础垫板的方法来调整10。 4 结 语 本文采用液压提升器的方法对大型冲击式水轮 机转轮进行提升安装,该方案设计不需考虑手拉葫 芦对转轮安装调整,在安装工程
    展开阅读全文
      文档分享网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
    关于本文
    本文标题:某工程水下坝面平整度测量系统设计及实施.pdf
    链接地址:https://www.wdfxw.net/doc100377454.htm
    关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

    版权所有:www.WDFXW.net 

    鲁ICP备14035066号-3




    收起
    展开