【doc】移动式切割机在姚江大闸加固改造工程中的应用

移动式切割机在姚江大闸加固改造工程中的应用工程施工SMALLHYDROPOWER2012Nol,TotalNo163移动式切割机在姚江大闸力I:1固改造工程中的应用房君国戴飞彪韦永有(宁波市汇通工程建设有限公司浙江宁波315020)【摘要】宁波市姚江大闸历经50多年运行,结构,设备老化变形,已严重影响到大闸的正常,安全运行,亟需加固改造.在缺乏类似工程经验的情况下,施工单位革新创造了一种移动式闸槽切割机,在大闸加固改造工程的施工中发挥了突出作用.图2幅,表1个.【关键词】大闸加固改造切割机创新1工程概况姚江大闸位于浙江省宁波市区甬江支流的姚江下游(距三江口3.5km),控制姚江干流集雨面积1934kll-i2,是姚江流域最主要的阻咸蓄淡,抗旱排涝骨干水利工程.工程始建于1958年9月,次年7月竣工后投入运行至今.大闸原设计排涝标准为20年一遇,设计过闸流量725m3/s.水闸共设36孔,每孔净宽为3.3m,净高为4.4m,总净宽118.8m,闸全长165.2m.底板每3孑L为一联,每联垂直水流方向长13.9rn,顺水流方向宽14.2m,闸底板设计顶高程为一2.87m,厚0.8m.底板为无桩基础,采用1.2m厚黄泥垫层.闸墩材料为浆砌条石,中墩厚1.2m,缝礅厚1.6m.闸墩顶高程2.13m,以上采用钢筋混凝土排架结构形式.水闸上游侧设有公路桥,桥面高程3.63m,净宽5.5m,两边为1.5m宽的人行道.下游侧闸室宽4m,高程1.73m设有简易工作桥,桥面宽0.6rn.随着使用年限的增加,一些问题也逐渐暴露出来,主要是结构安全方面存在闸墩开裂,变形及钢筋混凝土老化日趋加剧,漏水严重等诸多安全隐患;运行管理方面存在检修不便,时而闸门难以关闭,电气设备陈旧老化等问题.虽然多次维修和养收稿日期:20111017作者简介:房君国(1976一),男,工程师,主要从事水利工程建设管理工作.?66?护,但已不能适应现代水闸管理的需要.经过2006年安全鉴定类别为二类,亟需加固改造,以确保大闸安全运行.2加固改造设计姚江大闸加固改造设计主要针对老闸存在的问题,确保大闸能安全运行,以提高现代化管理水平.水闸枢纽工程设计洪水标准为20年一遇,校核洪水提高到100年一遇城市防洪标准,最大下泄流量为1043m3/s,因此加固工程等别为等,水闸建筑物为2级.加固改造设计主要包括闸墩加固改造,闸门及门槽改造,闸室启闭房及管理房建设,景观绿化工程,电气测控及相关启闭检修设备等.其中闸室门槽的加固改造是整个工程的核心,施工涉及问题最多,工作难度最大.因为加固改造设计的工作门槽位置需向上游平移2m,故首先要在原浆砌条石闸墩上新切割出工作门槽,再可采用不锈钢门槽内衬;原工作门槽改为下游检修门槽.3门槽切割施工在无类似工程施工经验参考的情况下,首先按设计要求把第一联(13号孔)作为试验段,然后在取得一定施工经验的基础上再开始正常施工.3.1采用钢围堰止水大闸担负着姚江排涝任务,不能全部封闭施小水电2012年第1期(总第163期)工程施工工,按照排涝要求只能允许2联6孔同时施工,待1联3孔完成并具备运行条件后才能继续下1联3孔施工,依次往复,直到全部完成.首先要在上,下游检修门槽中设置定制叠梁钢围堰,并采取措施保证钢围堰与闸墩,底板连接处及钢围堰分节之间的止水,确保闸室门槽改造能在无水条件下施工.3.2浆砌条石闸墩中切割出新的工作门槽设计要求在原浆砌条石闸墩上切割出宽350nlllfl,深270Inrn的新门槽,无类似工程经验可参考,市场上也无现成切割设备购买,需要按照实际情况创新自制切割机械.施工单位重点组织技术攻关,充分发挥工程技术人员的集体智慧,根据工程实际情况,在多次试验切割的基础上,成功创新制造了1套切割设备.在大闸多孔门槽的切割试验中,既保证了门槽的一次性切割深度,同时也保证了平面度,垂直度和切割进度,为903砂浆,963环氧树脂灌注和不锈钢门槽内衬安装等后续施工的加快进行发挥了突出作用.在试验段施工中还发现,由于各联闸底板的不均匀沉降,致使闸墩左右面倾斜,上下最大偏差值达5O一70mm,给闸槽垂直面的切割精度控制带来了很大困难(见图1).70.1(.6.收(E|b卅二1.1ilt丫749一.-盈1.61_IIllII缯墩中墩中墩边墩00000000一3.268一395一3.3l13.3-3.357-t.37333001200说明;1.虚线表示闸墩现状2.闸墩顶高程为砌石高程图1第一联闸槽原始测量断面本移动式切割机将导向架旋转90.固定,并可使加长300mill的锯盘轴伸进已侧面切割后的闸槽深度内,经调试到位,即可启动对垂直立面的切割,从而保证了闸门槽的垂直立面精度,使用十分方便.4移动式切割机构造移动式切割机主要由电动机,锯盘,机座和导向架等4大部件组成,移动拆卸方便.1)电动机.是切割机动力,应根据立面一次性切割深度选定,试制过程中先由5.5kW电动机变换成7.5kW电动机方一次性切割成功.2)锯盘.是切割机刀具,市场上有购买,但切割进尺慢,消耗大,费用高.在试制过程中,重新对锯齿进行了设计,改造成20ITllnX25rainX20mln间距的合金钢锯齿牙,并在专业厂特殊加工锻造,达到切割进尺快,消耗小,费用低的效果,而且可以对磨损的锯齿进行再加工利用,从而大大降低了成本,提高了切割效率,加快了工程进度.锯盘直径大小可由一次性切割深度而定.在大闸的切割施工中,针对不同切割部位采用了9l300ITIITI,声600mill和j51000lnln共3种规格,分别用于闸槽内垂直立面切割,闸槽侧面垂直深度切割和闸墩顶面水平深度切割,均很成功,并获参建?67?工程施工SMALLHYDROPOWER2012Nol,TotalNo163各方和专家们的一致认可.现取6OOznrn锯盘特性对比如下(见表1):表1,600mm锯盘特性对比3)机座.是固定电动机和锯盘的底座,采用500InIn1000mill20Im的钢板制作,并利用杠杆原理将机座转动轴固定在1/3处,以便启动切割时可控制深浅调节.4)导向架.是控制切割机方向的导轨,采用60in8nlIn6000mIn的无缝钢管制作,以保证必须的结构刚度,上下均采用横担卡扣固定.这样切割操作人员可在闸墩上方通过手链葫芦进行上下和深浅调节(见图2).A,B2t手葫芦上横担卡扣207ox720,由47400闸墩切割面,_上下移动葫芦A_2t6l0,?kW电动机工厂电动机转盘由96,A.-.一n注水孔巾1547机座轴80轴套固定1/3处/移动轴套巾804Ill:钢盘开槽60o3o工皮带轴盘140,I.一/锯齿夹板由150200L锯盘轴60O厂/锯齿盘l000工/,广,l/.元宝轴承罩壳1510./皿钢板机座5o1000X20蕊深浅调节葫芦B一2t&一一十一,B无缝钢管导轨60860oo工一_-_._L,_一,下横担卡扣20X70X720,47400650/Z5QH图2移动式闸槽切割机结构本机适用于不同方向垂直立面和平面的多功能切割.具有结构简单,移动方便,效率高,造价低廉等特点.5结语在姚江大闸加固改造工程的施工实践中,首先通过试验段的探寻摸索,结合实际成功革新创造了1套行之有效的移动式切割机械,为大闸后续流水作业施工发挥了突出作用,使得施工进度明显加.轧LS.IL.工l上S址.S屯.址快.此后闸室每联施工的时间均只有1个月左右.经过一年半时间的共同努力,提前完成了水闸部分的加固改造施工任务,在2011年8年6日梅超台风来袭时36孔全部启动的考验中,保证了大闸的安全正常运行.另外,随着管理房,测控系统等配套设施的相继完成,必将进一步提高大闸的现代化运行管理水平.责任编辑吴昊欢迎订阅欢迎投稿欢迎刊登广告?68?