河床式水電站廠房機組大件特殊進廠方式討論

(中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司，陜西 西安 710065)

河床式水電站廠房機組大件特殊進廠方式討論

吳凱

(中國電建集團西北勘測設計研究院有限公司，陜西 西安 710065)

某些河床式水電站屬于徑流式低水頭水電站，洪水泄量大，尾水位較高，而機組安裝高程較低，因此，這類水電站機組大件進廠方式與一般水電站不同，不能由對外公路直接進入安裝間，而要采用特殊的進廠方式進入安裝間，諸如在安裝間壩段設置垂直吊物孔、增設卸貨間及橋機、在下游設置水平運輸孔及防洪閘門、采用擋墻斜坡道進入等。本文根據此類水電站的特點對廠房機組大件進廠方式進行分析、討論，并提出了建議。

河床式廠房；進廠方式；機組大件；安裝間；吊物孔

1 引 言

嘉陵江上梯級水電站，如：金溪場、馬回、鳳儀場、桐子壕、新政等水電站，均屬日調節或徑流式水電站，即水庫調節能力很低或是沒有調節能力的低水頭電站，在洪水期泄量大，尾水位很高，在枯水期尾水位較低，因而安裝高程也較低。廠內大多安裝燈泡式水能發電機組，相應的安裝間底板高程也較低，遠低于下游最高尾水位，兩者高差在10m以上，因此，廠房機組大件無法由對外交通、尾水平臺直接進入安裝間，這類電站機組大件需要采用特殊的進廠方式。本文討論、比較幾種進廠方案并提出一些建議。

2 方案一

牽引車及廠房機組大件拖車，由對外交通直接進入卸貨間，然后由卸貨間橋吊從卸貨平臺將機組大件吊至安裝間地面，再正常使用廠房橋吊進行機組安裝和檢修，如圖1所示。如果直接利用廠房橋機起吊，不增設卸貨間橋吊，那么廠房高度受卸貨平臺高程控制，廠房高度將增高。吊車柱增高后，依據壓桿穩定要求，吊車柱斷面也將增大。況且廠房高度太高，不利于上游、下游排架柱結構穩定，而且對機組安裝、檢修帶來不便。在卸貨間另增設一臺橋機，這顯然也是不經濟的。另外，牽引車及拖車進入安裝間卸貨平臺，需要用較長平順的連接公路才能實現，這就增加了岸坡開挖、回填量及護坡混凝土量。該方案要增設卸貨平臺，因而會增加不少鋼筋混凝土量。所以該方案一般較少采用。

圖1 方案一示意圖

3 方案二

在安裝間壩段設置垂直吊物孔，把廠房機組大件運至壩頂，再由壩頂門機起吊，使機組大件通過安裝間吊物孔進入安裝間，如圖2、圖3所示。該方案不需要修建進廠連接公路及卸貨平臺，比方案一減少了大量混凝土量、鋼筋量及開挖回填量，并且廠房機組大件起吊可以與電站檢修門、攔污柵共用一臺壩頂門機，雖然壩頂門機的造價有所增加，但仍然比方案一經濟、便利許多。該方案雖然在壩體中有較大尺寸的吊物孔，會引起壩體應力集中，但吊物孔洞處于壩的上部，受力相對較小，一般不會對壩體結構安全造成威脅，且壩體穩定、應力均滿足規范要求，因此，通常采用此種方案進廠。如：新政、馬回、鳳儀場、桐子壕、金銀臺等水電站均采用此種進廠方式。采用此方案進廠雖然有不少優點，但若電站有初期發電或提前發電要求時，可能會由于電站廠房與大壩等建筑物施工相互干擾，使得難以實現，因此該方案應用有一定局限性。

圖2 方案二示意圖(a)

圖3 方案二示意圖(b)(單位： m)

以上兩種方案是通常采用的比較方案。本文通過工作實踐，認為以下兩種方案是值得今后設計進一步研究的方案。

4 方案三

由于一年中洪水期歷時較短，非洪水期卻較長，機組大件由進廠公路直接進入安裝間顯然更為便利。所以采用從下游進廠公路直接進入廠房安裝間，在安裝間下游擋水墻靠岸坡處開一個水平運輸孔，并設置防洪閘門，使得機組大件通過運輸孔進入安裝間，如圖4、圖5所示。防洪閘門平時可以提起，汛期時下閘擋水，由尾水門機起閉或用移動式電動葫蘆起閉。下游再修建一條進廠公路通往防洪閘門，正常尾水時可以使用，汛期交通仍然使用上尾水平臺公路及上壩公路。當下游水位低于正常尾水位時，打開運輸孔防洪門，車輛可以通過運輸孔從進廠公路到達廠內安裝間；當下游水位高于正常尾水位或處于洪水位時，關閉運輸孔防洪閘門，進廠交通暫時中斷，此時將對電站機組安裝及運行產生一定影響。該方案每年進廠公路均會被洪水淹沒沖刷，增加了進廠公路的維修費用。防洪門四周止水要求也較高，可能會帶來一些不便。

圖4 方案三示意圖

圖5 圖4中a—a剖面

5 方案四

此方案為斜坡道方案。由于電站廠房要求進廠方便，往往需要實現初期發電以及與其他建筑物施工干擾小的特點，通常將安裝間直接靠岸邊布置。因此，可以在岸邊下游區域的適當位置，沿平行壩軸線方向，從岸坡對外公路向下開挖建造一個斜坡道通往安裝間端墻，使大件從安裝間端頭進廠，其坡度由對外公路高程與安裝間高程來擬定。電站機組大件及拖車由牽引車從對外公路引至斜坡道口，再由吊車將機組大件吊至平臺小車上，然后用卷揚機使平臺小車沿斜坡軌道向下運行，從安裝間端頭進入安裝間，再由廠房橋機起吊、安裝，如圖6、圖7所示。這樣需要增加容量不大的卷揚機及平臺小車，增加斜坡道底部混凝土及其上游、下游側擋墻。為了該方案安全，在安裝間副廠房下游墻與岸坡間用漿砌石擋墻封堵，不讓尾水直接作用到安裝間端墻上。同時做好端墻與漿砌石擋墻接縫止水以及斜坡道與安裝間端墻交界面止水。經過上述防滲處理，安裝間端墻進廠門不需擋水，而采用簡易經濟推拉門即可。該方案雖增加了擋墻及斜坡道混凝土，但可以利用與尾水平臺端墻之間岸坡經適當開挖、回填形成一個與尾水平臺同高的平地，可作為水電站副廠房或永久建筑用地，該平臺也溝通了對外公路與尾水平臺的交通。斜坡的坡度可以設計得較緩，滿足一般車輛行駛最大坡度要求，如：其坡度設為1∶7。那么斜坡道在正常運行期間，可以作為值班人員上、下班及小件運輸的道路。當發生廠房火警時，它是救火車進入廠房滅火及進行人員疏散的寬敞通道。該方案較合理地解決了廠房機組大件的進廠問題，同時也較好地滿足了電站廠房的消防要求等。因此，該方案是值得今后研究的方案。

圖6 方案四示意圖

圖7 圖6中a—a剖面、b—b剖面

6 方案五

考慮用隧洞(進廠交通洞)與安裝間連接的進廠方式，垂直安裝間端墻進入安裝間。該方案需要較長平順的(大轉彎半徑)隧洞線及合適的隧洞進口，對地形、地質條件要求較高，對于地形平緩、地質條件差的情況就無法布置進廠交通洞。另外，也有可能出現安裝間擋墻附近地面低于安裝間高程的情況，那么在該區內要設置封閉鋼筋混凝土廊道。顯然，該方案工程量大，施工復雜，因此一般情況下不予考慮。

7 結 論

綜上所述，方案一可行但造價較高；方案二造價較為節省，是可行的、較合理的進廠方式；方案三、方案四是可行的但需要進一步深入研究的進廠方式；方案五可行性較低。最后需根據各電站實際情況進行技術經濟比較，決定采用方案。

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[4] 王仁坤，張春生. 水電站建筑物[M]. 2版. 北京：中國水利水電出版社，2013.

[5] 沈長松，劉曉青，王潤英. 水工建筑物[M]. 2版. 北京：中國水利水電出版社，2016.

Discussiononspecialplantentrymodeoflargemachinesetinriverbedhydropowerstationworkshop

WU Kai

(ChinaPowerConstructionGroupNorthwestSurveyingandDesignResearchInstituteCo.,Ltd.,Xi’an710065,China)

Some riverbed hydropower stations belong to radial flow low head hydropower stations with high flood discharge and high tail water level. However, unit installation height is low. Therefore, the ways of locating large machine set in the plant of such hydropower station is different from general hydropower station, and they should not be directly delivered into the assembly room from outward highway, and special plant entry mode should be adopted for being delivered into the assembly room. For example, a vertical drilling hanging hole is set on the dam section of the installation workshop, goods unloading room and overhead crane are additionally installed, horizontal transportation holes and flood control gate are set on the downstream area, retaining wall ramp is adopted for entry, etc. In the paper, ways of locating large machine set in the plant of workshop units are analyzed and discussed according to characteristics of the hydropower station, and suggestions are proposed.

power house in river channel; ways of locating machine set in the plant; large machine set in the plant; large machine set; assembly room; drilling hanging hole

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.010.023

TV554

A

1005-4774(2017)010-0092-03