大伙房水庫(kù)輸水洞出口閘門(mén)水毀修復(fù)分析及研究

王龍

摘要：大伙房水庫(kù)建于遼寧撫順渾河上，總庫(kù)容21.81億立方米。輸水洞進(jìn)口高程94m，洞涇6.5m，主洞長(zhǎng)251m，主洞末端有一支洞和二支洞。一支洞末端設(shè)有水力發(fā)電站。二支洞為泄洪洞，出口裝2扇平板閘門(mén)，分別為2-1支洞閘門(mén)和2-2支洞閘門(mén)。汛期檢查，發(fā)現(xiàn)輸水洞出口閘門(mén)水毀部分零部件。本文將輸水洞閘門(mén)水毀修復(fù)方案進(jìn)行詳細(xì)分析研究，制定解決問(wèn)題的施工方案。

關(guān)鍵詞：輸水洞出口閘門(mén);水毀修復(fù);施工方案

1 概述：

大伙房水庫(kù)汛期庫(kù)水位最高為132.02m，泄洪洞最大泄量約436m3/s，單洞最大泄量約283m3/s，最大流速約20m/s。汛后檢查發(fā)現(xiàn)閘門(mén)門(mén)葉及門(mén)槽埋件有不同程度破損。

根據(jù)閘門(mén)零部件的磨損程度，閘門(mén)已不滿(mǎn)足運(yùn)行條件，需進(jìn)行修復(fù)。閘門(mén)起吊設(shè)備為QPPYII-1500KN/1000KN-3.8m液壓?jiǎn)㈤]機(jī)，閘門(mén)于門(mén)槽內(nèi)運(yùn)行，檢修平臺(tái)空間不足以擱置液壓?jiǎn)㈤]機(jī)、基座及閘門(mén)。閘門(mén)水毀零部件修復(fù)項(xiàng)目有很大的施工難度。本文將對(duì)本工程的施工重點(diǎn)及難點(diǎn)進(jìn)行分析，結(jié)合諸多難度因素，綜合考慮制定合理的施工方案。

2 重點(diǎn)及難點(diǎn)分析

閘門(mén)、門(mén)槽損壞情況原因分析：（1）調(diào)流閥開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)產(chǎn)生水錘直接作用到閘門(mén)上，造成閘門(mén)和門(mén)槽碰撞;調(diào)流閥正常運(yùn)行時(shí)洞內(nèi)水流在門(mén)前和門(mén)槽中形成渦流，水流激振同樣會(huì)造成閘門(mén)與門(mén)槽碰撞。（2）泄洪時(shí)閘門(mén)提起，高速水流流經(jīng)調(diào)流閥流道、閘門(mén)槽，均會(huì)在閘門(mén)前產(chǎn)生負(fù)壓;閘門(mén)槽后接消力池，與大氣相通，在負(fù)壓和正壓的作用下，閘門(mén)時(shí)刻不停振動(dòng)。特別是負(fù)壓產(chǎn)生的空氣泡破裂，將產(chǎn)生很大的能量，對(duì)閘門(mén)沖擊很大。（3）在閘門(mén)與門(mén)槽長(zhǎng)期相互碰撞的作用下，使得水封、滑塊等零部件損壞。

根據(jù)問(wèn)題產(chǎn)生的原因，閘門(mén)修復(fù)如何制定施工方案，如何解決類(lèi)似的問(wèn)題發(fā)生是本工程最大的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

3 施工方案

經(jīng)綜合分析、研究增加補(bǔ)氣設(shè)備-空氣閥門(mén)，根除負(fù)壓、正壓作用，消除水錘隱患，安裝位置為液壓?jiǎn)㈤]機(jī)基座上。由于施工檢修空間狹小，采取利用50t橋機(jī)進(jìn)行上下提升，整體不拆分起吊修復(fù)的施工方案。

3.1 質(zhì)量控制

根據(jù)施工圖紙及《水電水利工程鋼閘門(mén)制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》DL5018-2004中的有關(guān)規(guī)定，制定標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）側(cè)向支撐零件安裝，在廠內(nèi)組焊完成側(cè)向支撐，將直線(xiàn)度控制在不大于±3mm，安裝時(shí)嚴(yán)格按照施工圖紙施工。（2）側(cè)向滑塊螺栓不得高于側(cè)向滑塊工作面。（3）正向滑道安裝時(shí)保證滑道表面光潔度，安裝后內(nèi)六角圓柱頭螺釘不得高于工作面。（4）頂、底水封均勻緊固螺栓，其端部至橡膠水封自由狀態(tài)表面距離不小于8.0mm。（5）水封橡膠安裝時(shí)，水封橡膠采用專(zhuān)用空心鉆頭，孔徑比螺栓直徑小1.0mm。（6）頂止水至底止水底緣距離不大于±3.0mm。（7）止水表面的平面度不大于2.0mm。（8）閘門(mén)修補(bǔ)處不得有夾雜、飛濺、焊渣等雜物，焊后打磨光滑。

3.2安全措施

（1）進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)必須佩戴安全帽，高處作業(yè)必須佩戴安全帶、安全繩。（2）橋機(jī)室蓋板孔口位置設(shè)置警戒線(xiàn)與警示標(biāo)。（3）閘門(mén)吊出孔口后，先將閘門(mén)支撐加固，吊鉤下落，使鋼絲繩放松狀態(tài)，確定加固牢靠后，將吊鉤升至鋼絲繩繃緊狀態(tài)，方可進(jìn)行施工。（4）側(cè)向支撐安裝、焊接作業(yè)時(shí)，臨時(shí)腳手架應(yīng)加焊斜支撐并焊接牢固。（5）高處焊接、氣刨、打磨作業(yè)時(shí)，檢查電源線(xiàn)完整性，以防造成觸電事故。（6）配鉆水封孔及攻絲時(shí)，應(yīng)將磁力鉆與可靠物體連接，磁力底座應(yīng)全面吸附，工作時(shí)對(duì)磁力鉆施加力度要適中，加工鐵屑不得直接用手觸摸。（7）施工臨時(shí)用電，必須布置合理，臨時(shí)用的插頭應(yīng)掛離地面并做好絕緣。（8）氧氣瓶、乙炔瓶距離大于5m，放置時(shí)使用臨時(shí)支架固定，禁止傾倒。

3.3維修內(nèi)容

大伙房輸水洞出口閘門(mén)的零部件的破損情況不同，對(duì)破損嚴(yán)重的零部件進(jìn)行更換，輕微變形的零部件進(jìn)行修復(fù)，具體維修內(nèi)容如下：

（1）2-1支洞出口閘門(mén)頂水封橡皮局部變形，維修后為保證止水效果，需要更換水封橡皮。（2）更換2-1支洞出口閘門(mén)底水封破損螺栓，對(duì)松動(dòng)螺栓進(jìn)行把緊。（3）更換2-2支洞出口閘門(mén)破損正向滑道。（4）更換2-2支洞出口閘門(mén)頂水封橡皮、壓板及底水封橡皮、壓板。（5）更換2-1支洞、2-2支洞出口閘門(mén)側(cè)向滑塊。（6）更換2-2支洞出口閘門(mén)門(mén)槽的側(cè)向支撐。（7）更換2-1支洞出口側(cè)向滑塊螺栓，更換2-2支洞出口閘門(mén)側(cè)向滑塊螺栓、頂水封螺栓、底水封螺栓及正向滑道螺栓。（8）2-2支洞出口閘門(mén)門(mén)葉底緣形變處進(jìn)行切割、修補(bǔ)、打磨。

3.4 施工方案

大伙房輸水洞出口閘門(mén)根據(jù)施工圖紙及《水電水利工程鋼閘門(mén)制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，2-1支洞、2-2支洞閘門(mén)及埋件的維修均采用閘門(mén)與液壓?jiǎn)㈤]機(jī)整體不拆分方式，將閘門(mén)提升到孔口以上適當(dāng)高度，對(duì)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)基座及閘門(mén)進(jìn)行臨時(shí)加固支撐后，進(jìn)行維修作業(yè);水封及正向滑道配鉆及攻絲采用可調(diào)速正反轉(zhuǎn)磁力鉆，側(cè)向滑道采用手電鉆配鉆、攻絲。施工工序如下：

（1）更換2-1支洞出口閘門(mén)頂水封橡皮

a、拆除頂水封壓板及頂水封橡皮。b、將采購(gòu)的頂水封橡皮與壓板放置在閘門(mén)水封座板上，測(cè)量無(wú)誤后方可配鉆水封橡皮。c、水封橡皮使用φ15mm空心鉆頭鉆孔。

（2）將2-1支洞出口閘門(mén)底水封處破損螺栓拆除更改新螺栓，檢查無(wú)破損情況螺栓，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)螺栓進(jìn)行把緊。

（3）2-2支洞出口閘門(mén)破損正向滑道更換

a、拆除破損正向滑道。b、清除高出閘門(mén)面板的螺栓。c、閘門(mén)上 攻絲孔位置應(yīng)使用正向滑道確定。

（4）2-2支洞出口閘門(mén)頂水封橡皮、壓板及底水封橡皮、壓板更換

a、此閘門(mén)頂、底水封螺栓孔大部分無(wú)法使用，我方采用將M16螺栓改為M18螺栓的施工方式，不僅效率高又增加了螺栓強(qiáng)度。b、將水封壓板與座板固定，配制攻絲。c、頂水封橡皮安裝同2-1水封安裝相同。d、底水封橡皮安裝應(yīng)先定位后配鉆，保證底緣直線(xiàn)度±2mm。e、水封橡皮使用φ17mm空心鉆頭鉆孔。

（5）2-1支洞、2-2支洞出口閘門(mén)側(cè)向滑塊更換

a、此螺栓采用M10×35內(nèi)六角沉頭螺釘。b、將側(cè)向滑塊與閘門(mén)出貼合后配鉆、攻絲。c、螺栓不得漏出側(cè)向滑塊。

（6）更換2-2支洞出口閘門(mén)門(mén)槽側(cè)向支撐

a、在門(mén)槽內(nèi)焊接臨時(shí)支撐，每件支撐必須焊接斜支撐。b、使用電弧氣刨對(duì)變形彎曲的側(cè)向支撐拆除，高出部分磨平。c、將側(cè)向支撐工作面調(diào)直，焊接。d、拆除門(mén)槽內(nèi)支撐并補(bǔ)漆。

（7）按使用要求及施工圖紙更換本次維修所需螺栓，均勻擰緊螺栓后，其端部至少應(yīng)低于橡膠水封自由表面8.0mm。

（8）2-2支洞出口閘門(mén)門(mén)葉底緣形變處進(jìn)行切割、修補(bǔ)、打磨，處理位置油漆進(jìn)行修補(bǔ)。

（9）尾工處理

a、拆除閘門(mén)的臨時(shí)加固支撐，打磨、補(bǔ)漆，將閘門(mén)放入門(mén)槽。b、恢復(fù)2-1、2-2支洞出門(mén)閘門(mén)液壓?jiǎn)㈤]機(jī)管路，調(diào)試液壓?jiǎn)㈤]機(jī)并運(yùn)行閘門(mén)。c、清理場(chǎng)地施工材料。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)輸水洞出口閘門(mén)在調(diào)流閥工作時(shí)產(chǎn)生正負(fù)壓而引起的水錘效應(yīng)，致閘門(mén)零部件產(chǎn)生不程度的損壞，經(jīng)過(guò)對(duì)原因的深入分析、研究，增加補(bǔ)氣空氣閥解決正負(fù)壓消除水錘，通過(guò)制定合理施工方案解決了相關(guān)問(wèn)題，對(duì)類(lèi)似的問(wèn)題處理提供參考方案。

參考文獻(xiàn)：

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[4]《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591-2008;

[5]《焊接材料》 GB/T5117-1995。

（中國(guó)水電六局東港重工機(jī)械有限公司，遼寧 丹東 118000）