工程设计,赞比亚卢西瓦西水电站引水明渠全线贯通

二零一八年三月二二十二日赞比亚本土时间中午10点,伴随着庆祝的鞭炮声,中设公司赞比亚卢西瓦西3×5MW水力发发电站引水明渠主体布局顺遂完毕了最终少年老成仓水泥的铸造职业,标识着卢西瓦西水力发电站4556.833m引水明渠全线贯通。
赞比亚卢西瓦西水力发电站工程引水明渠原规划全长4662.616m,经优化后其实践工长度为4556.833m。在那之中水泥挡墙段为323.4m,挡墙与衬砌渐变段为60m,1:1.5渠坡薄壁混凝土衬砌4173.433m。整个门路沿线共设置了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的跨渠检查和修理中国人民银行便桥。
卢西瓦西水力发电站引水明渠自前年11月份开首施工,至二〇一八年二月二十日门路全线贯通,历时16个月,共计土石方工程达成35.4万m3,各个水泥浇筑完结9915m3,钢筋制安完结79.5t,混凝土防裂铁丝网安装达成64t,种种规格渠下管涵安装到位678m,土工膜铺设实现1.3万m2,橡胶止水带安装达成1120m,单向排水龙头及排水管安装到位60七十九个。
赞比亚卢西瓦西3×5MW水电站引水明渠主体项目工程量大、施工难度高,为本项目安插第一线路项目,施工时期需赶上本地7月至次年7月四个月的毛毛雨季。在项目部前后方的同生共死下,现场首席推行官部、海南水解毒电设计文子究院及西藏大禹等搭档单位全员的合营努力下,依据“精品工程,优越服务,以人为本,保养情形,持续改正,力争中游”的战术,精心组织、合理设计、攻坚克难、选取了多量新工艺,定时保质安全飞快地做到了引水明渠主体项目,为本项目继续发电投入生产奠定了加强底子。

南水北调门路底板水泥机械化施工系统钻研与使用

大峡水力发发电站工程枢纽由挡水坝段、溢流坝段、发电引水建筑物、厂房和变发电站等构成。水库为中等水库,枢纽工程为Ⅲ等,主要长久建筑物为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封堵实施方案,包括导流洞布署、进口封堵闸门设计、水泥堵头设计等。

图片 1

摘要:据书上说南水北调渠底施工标准的特殊性,以水泥入仓情势采取为根本,通过解析相比小车运水泥、泵送水泥、溜槽输送水泥、布料机械运输水泥的优缺点,对渠底水泥施工系统中的布料格局举办伊始设计;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方式、使用注意事项及利用功效。

大峡水力发电站 导流洞 封堵设计

要害词:渠道水泥,布料,衬砌,机械化施工

1 工程轮廓

1 引言

大峡水力发电站位于山西省丹江口市境内,大坝阻挡堵河西支泗河上游的超级支流,坝址以上流域面积482.70km2。该发电站是泉河流域水电梯级开荒的第三级,以发电为主,总水库蓄水体积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、厂房和变电厂等组合。水库为中等水库,枢纽工程为Ⅲ等,首要长久建筑物为3级建筑物,临建为5级。工程经济与技能术、经济相比后选取枯水期三年生机勃勃遇(导流量129m3/s卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎作为开始的一段时代导流规范、隧洞导流,中期利用坝体挡水,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(宿州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,在这之中门路长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,纵坡一半4000,渠底为C20混凝土衬砌,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,但近期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市镇找到符合该种工程方式的成型设备。这种境况下,本着“设备简单、节约开销、扩展速渡进度、保证品质”的准则,对渠底衬砌水泥机械进行了商量。渠底水泥衬砌施工需经过水泥布料和水泥振捣两大工序,但它又必得是融水泥输送、布料、摊平、振捣、压面为紧密的机械化施工。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片段。

2 导流洞铺排

2沟渠底板水泥输送布料系统规划

导流隧洞和永久发电隧洞布署在右岸,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,此中与发电洞段相结合洞段长249.5m,导流洞进口后面部分高程
495m,出口尾巴部分高程490.2m,与发电洞段会见处桩号为(导0+256.962卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎。由于导流洞与引水发电隧洞的切面尺寸相差非常的小,且右岸岩石的成洞条件及进水条件较好,为节约工程投资,导流洞与发电洞采取两洞合一方案,(导0+256.962卡塔 尔(英语:State of Qatar)~(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卡塔尔断面采纳钢混衬砌,此外断面洞壁选拔喷射8cm厚C20水泥衬砌。导流洞封堵后,接受钢混衬砌发电洞水平段工期长,影响工程效果与利益的表达。因而,桩号(发0+187.347卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎至发电厂房段采用Φ3.6m压力钢管铺设。

2.1入仓情势选拔

3 导流洞闸门设计

门路尾部混凝土衬砌首先要缓和的难点是水泥入仓情势。由于路子底部宽度为7m~7.5m,宽度相对超小,並且衬砌水泥下部设有聚苯加氢苯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(阿拉伯语:قطر‎,所以混凝土掺和车不能在渠底仓内行走。为此,需求基于门路底板结构形

导流洞进口采用钢闸门封堵,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。闸门接受后止水,面板放置中游侧。闸门自重26.8t,埋件重5.2t。闸门接纳滑道支承,滑块材质HT15-33。闭门脚下闸水头为2m,操作标准:动水2m水源闭门,思考封堵门槽异物等不足预感因素影响,闸门设计按3m水头动水提高,清除异物后,实行重复封堵。总计启闭力启门力350kN。导流闸门的不通接纳有的时候吊装设备。

式采取切合渠底水泥衬砌施工的水泥运输布料设备。

4 导流洞混凝土堵头设计

现对水泥泵、移动溜槽、渠底水泥布料机二种渠底水泥的面料情势开展对照如下:

蓄水池校核内涝位586.73m、设计雨涝位565.35m、日常蓄水位565m。封堵体长度按式L≥P/([τ]*A)计算。

水泥输送泵:渠底水泥布料选用水泥泵举办施工,其亮点是浇筑速度快浇筑量大。但水泥泵及直属设施安装复杂,要求投入很多的人工(举个例子:水泥导管安装与拆除、脚手架搭设及水泥泵移动等工作量大,还必要配置大于30kw以上的电源等卡塔尔国;泵送水泥塌落度十分的大,与门路衬砌常态水泥相比较和易性非常糟糕,变成路子水泥出面时间晚,路子水泥成型后轻便发生裂缝,泵送水泥的各式质量目标不能够满意门路衬砌水泥供给。

式中:

水泥移动溜槽:移动溜槽设置在成型的渠坡上,溜槽尾巴部分设有橡胶轮,渠坡上存在行走轨道,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顶上部分集料口对中下料,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位。溜槽结构轻松造价低廉,相符小方量水泥浇筑何况门路间隔短的工程。溜槽行走要求人工推进,投入人力相当多;溜槽输送水泥须求水泥的塌落度要大,进而影响水泥的和易性,轻巧使水泥发生裂缝。溜槽施工对门路坡比有自然的必要,对于南水北调坡比1:2.5的渠坡,混凝土塌落度十分小时,供给运用人造铁锹协理将料输送到渠底,且须要在渠底要安插人工推脚轮车举办布料,机械化水平低,水泥输送手艺非常的小。

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布料带相结合而成,依照渠道的构造格局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法规本人走动,桁架上安装皮带和内燃机滚筒用于水泥的输送。渠底水泥布料机由项目部团结进行设计加工,其资金造价揣测在7万元左右。

P―封堵体迎水面担当的总水压力,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:建设方案源于倒虹吸混凝土布料机,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大致长度为40m,桁架本人中度为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;桁架尾巴部分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水泥垂直运输的串筒;总分量约为14t。

经总括,在校核洪涝事态下水平推力P=19.3MN,封堵体长度L=5.2m。思量到施工标准、岩体绕渗的影响,为安全计,设计封堵体长度取11m。导流洞封堵接受围堰、一时封堵和长久性封堵三步骤达成。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造意气风发围堰,并在围堰底部预埋φ300mm排水管,此排水管将超出围堰、临时和长久封堵体,拆穿永远封堵体外并设置闸阀,如此可依赖实际情况灵活运用导流洞进口闸门及预埋排水管闸阀调治上游水位。导流洞内围堰修建在导流桩号0+178处(围堰修建在一时封堵体中游5m左右卡塔 尔(英语:State of Qatar),接纳优先装好的粘土袋堆集而成,围堰顶宽2m,高1.5m,上中游设计坡比均为1:0.5。封堵体位于右坝肩防渗帷幔与导流洞交接处(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世代封堵段两有个别,一时封堵段长5m,接受二级配C20砼,并在当中掺百分之十微膨胀剂,立模后壹次浇筑,恒久段8m,浇筑方式与临时封堵段相通。洞壁四周预埋固结灌浆管,举行固结灌浆,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形成。

方案2:施工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。结构情势和水泥上扬皮带机形似,水泥布料系统端头位于渠顶上,桁架水平悬臂至门路尾巴部分中间地点,在桁架中路部位安装桁架支撑于渠坡坡面上,另大器晚成端安装配重块保持桁架的平衡。在沟槽布料机端头和中间桁架支撑尾部安装电机驱动轮作为行动装置,在布料机另生机勃勃端头安装串筒作为水泥垂直运输。布料机桁架水平长度25m,桁架本人中度为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、松动的岩层予以息灭并洗刷干净。封堵段最上端预埋接触灌浆管,待充填混凝土初凝后,通过灌浆管灌水微膨胀水泥沙浆,充填岩石与水泥间夹缝及构造裂隙。恒久封堵段头部接收膨胀炸药扩挖,C20水泥封堵,封堵段尾巴部分8m中段浇筑时方便掺入块石,掺量不抢先三分之一,块石使用前清洗干净。在永远性封堵体施工期间,围堰内预埋排水孔闸阀可依照实况随即展开,待恒久性封堵体完工后,闸阀将关门。

方案3:施工方案将水平皮带布料机和渠坡斜皮带布料机相结合构成,结构方式如图。在渠坡上安装风华正茂套斜皮带水泥输送机,在沟渠后面部分安装大器晚成套水平布料机,两套布料系统里头开展铰接构成生龙活虎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,别的部位设置橡胶从动轮。渠坡斜皮带系统将混凝土从渠顶输送到渠底水平布料机上,在档次皮带系统上设有下料口用于渠底水泥布料。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:渠底混凝土布料方案3

按上述解决方案,大峡水电站导流洞的拥塞施工顺遂实行。枢纽工程已于贰零壹零年三月经过完工检验收下,运维优秀。

2.2.2三种方案比较优化增选

参谋文献:

方案1:结构情势轻便,便于加工制作;安装简便,使用时行动平稳,混凝土输送本事较强;可是桁架跨度大、自第大器晚成安装运输必要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] 南平市水利勘查设计院.西藏省丹江口市大峡水力发电站工程开端设计报告.二〇〇六.

方案2:结构方式较复杂,不便于加工,安装时难度一点都不小;由于组织情势产生了布料机行走不稳,易产生倾斜;水泥输送技术经常;由于桁架跨度减小,钢构加工量少,工程花费造价低。

[2] 胡允楚.九峰水库导流洞封堵设计与试行[J].小水电,2010.

方案3:结构方式相对复杂,然则跨度减小使自重减轻;安装加工相对简单,且便于运输操作;在施工使用时,布料机行走平稳,水泥输送技能大,能够将水泥送入钦命的仓内;桁架跨度小,自重小,钢构加工量少,工程基金造价低。

[3]
杨开春.浅谈某水力发电站导流洞封堵门设计优化[J].吉林水电,二〇一五:97-98.

3水渠底板水泥施工系统结合

门路底板水泥施工系统关键由三某些构成,即布料系统、衬砌系统、电路调节系列。

3.1水渠底板布料系统

底板水泥布料选拔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(阿拉伯语:قطر‎通过铰接连接。其行动驱动装置为多个1.2kw的机关驱动轮,分别设置于渠坡钢构桁架最上端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七个下料口,均匀布满底板水平钢构桁架上。水泥布料系统的行动速度为3m/s。水泥输送系统输送工夫为25m3/h。

3.1.1渠坡水泥输送部分

渠坡水泥输送部分关键由桁架、皮带、皮带托辊、电机滚筒、从动滚筒、行走驱动轮及从动轮后生可畏套。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。在桁架的端头尾部安装1.5kw电机滚筒,作为混凝土输送系统的驱动装置;在桁架上方的上边设置电机1.2kw电机驱动轮,并在桁架的小心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大由桁架、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。渠底桁架中度为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品位桁架的铰接处。在档期的顺序桁架上均匀布设八个水泥下料口,在桁架的两端设置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门路底板水泥衬砌系统

为形成机械化摊铺、振捣和压面,对渠底水泥衬砌的施工借鉴了公路水泥路面施工机械和施工方法。底板水泥衬砌机依照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、驱动系统及电气调节系统结合。

3.3电路调整种类

输送布料系统在档案的次序段生机勃勃端设有配电箱(布料机电路调整种类卡塔尔,当中满含布料机行走与制动调节类别、斜皮带运营调节连串、水平段调整类别、电铃调控种类和照明系统等。

4渠底混凝土机械衬砌施工

4.1行动轨道安装及系统调节和测量试验

水泥布料机行走轨道接收方管制成。待行走轨道安装收尾后,检查守则承载力能还是不能够满意要求及其地点高程偏差,接受汽车吊将衬砌机吊装就位。调节和测量检验衬砌机的各个质量是还是不是达到运转规范,调试的花色有: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,再经过下料口将水泥垂直输送到仓内。布料机实现水泥布料后迈入行进继续水泥的输送布料,随后伸开水泥的摊铺振捣。混凝土底板摊铺振捣系统行走驱动首要依赖压浆辊的转动,行走方向可以向前或向后(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卡塔尔国。底板衬砌机驱动向前进进,螺旋找平装置运行运营,对水泥实行摊铺找平,摊铺中度略高于两边行走轨道2cm,以保险混凝土振捣密实。当仓内布料现身以下二种不均匀现象时,化解机关有八个:一是衬砌机后边缺料时,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。二是衬砌机前面缺料时,衬砌机可向后行动,螺旋找平器将水泥摊铺,将缺料处摊平。

对于机器摊铺不做到的地点,进行人工摊料找平,并使填平后中度抢先轨道2cm。

4.3水泥振捣及出面

在水泥铺料摊平的还要开展水泥的振捣。水泥振捣辊内设偏好装置,运营方式得早前后一再开展振捣,使当中水泥密实表面出浆,以便于进行下一步工序。混凝土振捣同期开展表面压浆,衬砌机设有前后七个压浆辊,压浆辊直径为25cm,由电机拉动链条传动。压浆辊可进展正向及反向旋转,在衬砌机振捣的同期对泛浆表面进行压浆找平。

仿效文献

[1]水宁心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].东京(Tokyo卡塔尔:中华夏儿女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].新加坡:化工出版社,二零零零.

[3]钢结构编纂委员会.钢结构划假造计手册[K].Hong Kong:中华夏族民共和国建筑工业出版社,二〇〇二.

[4]NSBD5-二〇〇七,渠道水泥衬砌机械化施工本领规程[S].南水北调工程建设专项使用标准.

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