航電樞紐閘門高效安裝關(guān)鍵技術(shù)研究

張紅衛(wèi) 李鑫 周閩

摘要：因弧形閘門具有自重較輕、啟閉力小、運轉(zhuǎn)高效安全等特點，在國內(nèi)水利水電工程中得到普遍應(yīng)用。文章針對贛江井岡山航電樞紐工程，通過對變形縫內(nèi)模進行技術(shù)創(chuàng)新，將弧形閘門分段、分塊制作，現(xiàn)場分塊拼接，利用支撐凳和控制線調(diào)整支鉸座的安裝定位，通過調(diào)緊器調(diào)節(jié)預(yù)埋件的安裝精度，形成了弧形閘門門葉分節(jié)制作與精確安裝成套技術(shù)，保證了航電樞紐的高效運營。

關(guān)鍵詞：航電樞紐閘門支鉸座高效安裝

中圖分類號：TV663.2文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-3791（2022）05（a）-0000-00

Key Technologies of High-efficiency Installation of Gates of Navigation and Hydropower Junction

ZHANG HongweiLI XinZHOU Min

（CCFEB Civil Engineering Co.， Ltd.， Changsha， Hunan Province， 410004 China）

Abstract：Because the radial gate has the characteristics of lighter weight， small opening and closing force， and efficient and safe operation， it is widely used in domestic water conservancy and hydropower projects. Aiming at the GanjiangJinggangshan Navigation and Hydropower Project， this article uses technical innovations in the inner mold of the deformation joint to make the arc gates in sections and blocks， splicing them in blocks on site， and use the support stool and control lines to adjust the installation and positioning of the hinge seat. The installation accuracy of the embedded parts is adjusted by the tightener， forming a complete set of technology for the segmented production and precise installation of the arc gate leaf， ensuring the efficient operation of the avionics hub.

KeyWords： Avionics hub; Gate; Hinge seat; Efficient installation

弧形鋼閘門是現(xiàn)代水利水電工程中使用較多的門型之一[1-2]。它具有自重較輕、啟閉力小、運轉(zhuǎn)高效安全等特點，且與其配套的閘墩厚度和高度不大，與同類閘門相比是較為經(jīng)濟的[3-5]。雖然弧形鋼閘門在水利水電工程中被廣泛采用，但其結(jié)構(gòu)上比平面鋼閘門復(fù)雜，特別是大型弧形鋼閘門。然而，受運輸條件、安裝場地的限制較大，大型弧形鋼閘門的安裝施工也較為困難[6-9]。

為了解決傳統(tǒng)弧形工作閘門安裝存在的諸多問題，該文以工程為對象、工藝為核心，對變形縫內(nèi)模進行技術(shù)創(chuàng)新，提出一種門葉分節(jié)制作弧形工作閘門精確安裝施工技術(shù)，以推動航電樞紐閘門施工技術(shù)的發(fā)展。

1 工程概況

贛江井岡山航電樞紐工程地處贛江中游河段，江西省吉安市境內(nèi)，壩址集水面積40481km2。樞紐布置從左岸至右岸依次為：左岸土石壩、船閘壩段、8孔左區(qū)泄水閘段、縱向圍堰壩段、15孔右區(qū)泄水閘段、廠閘導(dǎo)墻壩段、機組段、安裝場段、魚道壩段、右岸土石壩，壩軸線總長1070.3m。右岸防護堤自壩右與右岸土石壩相接，沿窯頭鎮(zhèn)原防護堤向上游延伸，堤線總長5043m。

弧形工作閘門主要采用低合金Q345B鋼材制作，門葉尺寸2100mm×13750mm×19960mm，重186.24t，為便于運輸及安裝，門葉分五節(jié)制作，最大尺寸2100mm×3100mm×19960mm，最大重約32.26t。

2 技術(shù)原理

如圖1所示，現(xiàn)場拼裝分節(jié)弧形閘門時，在支鉸座預(yù)埋件安裝位置下邊沿B（C）采用槽鋼作為“支撐凳”用于支撐預(yù)埋件，該“支撐凳”表面與支鉸座預(yù)埋件下邊沿齊平，避免了安裝過程中發(fā)生過大晃動;施工時，首先在“支撐凳”表面定位出支鉸座預(yù)埋件的設(shè)計位置，包括安裝線（B向）和支鉸中心線（EF線），有助于實現(xiàn)支鉸座的快速精確定位和安裝;然后，基于已定位的支鉸中心線，通過調(diào)節(jié)支鉸座預(yù)埋件背面的調(diào)緊器來改變預(yù)埋件傾斜角度，實現(xiàn)支鉸座預(yù)埋件的初步調(diào)節(jié)，為進一步快速架設(shè)和精確調(diào)節(jié)測量儀器奠定基礎(chǔ)。

3 技術(shù)特點

該技術(shù)采取前期工廠內(nèi)分段、分塊制作，后期現(xiàn)場分段、分塊拼接就位的施工方法，解決了大型水工弧形閘門的安裝難題。

該技術(shù)巧妙利用“支撐凳”實現(xiàn)了支鉸座預(yù)埋件的精確安裝，通過“支撐凳”的控制安裝線定位支鉸座預(yù)埋件，同時可起到支軸作用，實現(xiàn)了支鉸座預(yù)埋件傾角的靈活調(diào)節(jié)。

該技術(shù)通過“支撐凳”可以實現(xiàn)支鉸座預(yù)埋件快速初步就位，工效比通過支鉸中心線來控制支鉸座預(yù)埋件安裝位置得到顯著提高，弧門安裝工期也得到了有效地保證。

該技術(shù)軌道采用分節(jié)埋設(shè)方式，使用高精度經(jīng)緯儀與吊線配合測量調(diào)整，既保證了安裝精度，又能適應(yīng)金屬結(jié)構(gòu)安裝與土建施工交叉作業(yè)工況。

4 施工流程

4.1 弧形工作門埋件安裝

4.1.1 底檻安裝

底檻安裝前先焊接支承托架，吊裝底檻時先粗調(diào)其高程、中心、里程及表面平整度，然后采用螺栓實現(xiàn)精準定位調(diào)節(jié);檢查量測止水座板中心至支鉸座中心的距離使其滿足設(shè)計要求，最后再加固焊接，驗收合格后再回填混凝土。

4.1.2 側(cè)軌安裝

閘門軌道安裝精度要求較高，安裝質(zhì)量直接影響弧門能否正常起落、橡皮水封止水效果及調(diào)試糾偏難度。底檻分4節(jié)焊接埋設(shè)，使用高精度水準儀進行測量調(diào)整，軌道組合處錯位應(yīng)不大于1mm。側(cè)軌的安裝須以支鉸中心為基準，在門槽兩側(cè)的混凝土面分別以曲率半徑畫出一對基準點，每節(jié)軌道所在門槽至少畫出3組基準線。側(cè)軌垂直平面度控制使用吊線測量，高精度經(jīng)緯儀復(fù)核雙重檢測控制精度。軌道調(diào)整加固完成后，及時澆筑門槽二期混凝土。

4.2 支鉸安裝

支鉸安裝之前，先找出鉸座鉸鏈側(cè)面縱橫中心線進行標識，用鋼筋把鉸鏈和鉸座焊住固定，使鉸鏈不能自由轉(zhuǎn)動。然后用吊車把支鉸平放，穿鋼絲繩和手動葫蘆2個，在支鉸座預(yù)埋件安裝位置下邊沿B（C）用12#槽鋼增設(shè)一張“支撐凳”，在“支撐凳”表面定位出支鉸座預(yù)埋件的設(shè)計位置：安裝控制線（B向）和支鉸中心線（EF線）;最后，基于已定位的支鉸中心線，通過調(diào)節(jié)支鉸座預(yù)埋件背面的調(diào)緊器來改變預(yù)埋件傾斜角度。

4.3 支臂安裝

如圖2所示，將支臂及連接件運輸至閘室內(nèi)，利用履帶吊將支臂在閘室內(nèi)進行臥拼組裝，組裝完成后利用履帶吊將支臂整體進行吊裝，然后利用手拉葫蘆調(diào)整支臂角度，使之與支鉸相連，最后用螺栓緊固;支臂固定后，用型鋼支撐支臂下端使之在門葉下主梁高度。

4.4 門葉的卸車和安裝

4.4.1 門葉卸車

為了便于門葉的運輸和吊裝，將其分為5節(jié)制作，最大一節(jié)門葉自重約32.26t。先用135t履帶吊將門葉卸車并在閘室內(nèi)及閘室附近進行存放，底部墊枕木防止變形?；￠T底節(jié)安裝前，先將液壓啟閉機連接軸先穿入吊耳，底坎上墊枕木或型鋼。

4.4.2 門葉安裝

在門槽回填前，根據(jù)門葉的分節(jié)位置在每節(jié)門葉的面板側(cè)上、中、下三個位置埋設(shè)基礎(chǔ)板，以便將來焊接擋板固定門葉。如圖3所示，底節(jié)門葉通過履帶吊吊至孔頂后通過纜風(fēng)繩進行變向與門槽對齊后緩慢下落，吊裝到安裝位置后，利用楔子板或千斤頂?shù)日{(diào)整門葉曲率半徑、門體中心對孔口中的偏差。底節(jié)門葉與下支臂連接后，將門葉下端用型鋼支撐牢固。然后依次吊裝其它節(jié)門葉就位，并調(diào)整門葉對孔口中心的偏差、曲率半徑、面板的弧度。每節(jié)門葉調(diào)整完成后在面板側(cè)預(yù)埋的基礎(chǔ)板上焊接擋板對門葉進行固定，門葉背面在兩節(jié)門葉主梁后翼緣板連接處焊接拉板進行固定。對于門葉面板間、隔板等部位的錯位，采用自制壓碼和楔塊進行調(diào)整，調(diào)整合格一段便焊接拉板將其固定，然后割除壓碼。

4.5 弧門的焊接

弧形閘門的定位焊起始位置應(yīng)距焊縫端部30mm以上，焊段長度為50mm以上，間距一般為100～400mm，焊厚不超過板厚的二分之一，且最厚不超過8mm。支臂組裝時先焊加強筋板，后焊連接板四周角焊縫。抗剪板頂緊連接板的邊緣，在整個門葉安裝之后再進行焊接?；⌒伍l門門體的焊接時先焊接隔板與面板、后翼緣的立焊縫，再從中間向兩邊分段倒退對稱焊接隔板對接焊縫，然后焊接隔板后翼板對接焊縫，最后焊接面板焊縫。焊接面板焊縫時安排偶數(shù)焊工采用分段倒退對稱焊接，分段長度不大于300mm。安裝后的泄水閘弧形閘門如圖4所示。

4.6 弧門的調(diào)試

泄水閘弧形閘門安裝完成后，通過開展啟閉機試驗對弧形閘門進行以下測試和調(diào)節(jié)：

（1）通過在無水情況下開展全行程啟閉試驗檢查支鉸、側(cè)輪的轉(zhuǎn)動狀態(tài)。試驗過程中，應(yīng)保證閘門啟閉過程無卡阻現(xiàn)象，水封橡皮無損壞情況。在閘門全關(guān)位置，采用漏光方法檢查水封橡皮的壓縮量。

（2）通過在弧形閘門擋水情況下開展動水啟閉試驗，包括全程啟閉試驗和局部啟閉試驗，用于檢查支鉸轉(zhuǎn)動、閘門振動、水封密封性等狀態(tài)。試驗過程中的操作水頭應(yīng)盡可能與設(shè)計水頭一致，以驗證弧形閘門在最大運行狀態(tài)下的啟閉性能。

（3）弧形閘門在受到設(shè)計水頭壓力作用時，任意1m長止水橡皮范圍內(nèi)通過的漏水量應(yīng)不少于規(guī)范值或設(shè)計值。

5 結(jié)語

依托贛江井岡山航電樞紐工程，該文通過弧形閘門分段、分塊制作，現(xiàn)場分塊拼接，利用支撐凳調(diào)整支鉸座的安裝定位對弧形船閘進行施工，有效降低了弧形船閘安裝的難度，從而保證了贛江井岡山航電樞紐工程施工的順利進行，同時也為其它類似的工程施工提供了科學(xué)依據(jù)。

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