锅浪跷水电站压力钢管竖井升降式钻灌台车施工.pdf
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1、1 0 0 S i c h u a n H y d r o p o w e r锅浪跷水电站压力钢管竖井升降式钻灌台车施工韩 小 利(大唐雅安电力开发有限公司,四川 雅安 6 2 5 5 0 0)摘 要:竖井的钻孔灌浆通常是在井内搭设脚手架施工平台,竖井越深搭设脚手架难度越大,安全隐患越多,施工成本越高。在水电站压力钢管竖井的钻孔灌浆施工中,利用可移动的升降式钻灌施工平台,解决了竖井井壁钻孔灌浆施工需在竖井内搭设高脚手架的难题,满足了施工需要。该升降式钻灌施工平台升降方便快捷,锚固锁紧机构简单、安全、可靠,可为类似工程施工提供参考。关键词:水电站;压力钢管;钻灌台车;系统验算中图分类号:TM 6
2、 2 2;TV 7 3 2.4+1;P 6 3 4.3+5文献标识码:B文章编号:1 0 0 1-2 1 8 4(2 0 2 3)0 4-0 1 0 0-0 6C o n s t r u c t i o n o f V e r t i c a l S h a f t L i f t i n g T y p e D r i l l i n g a n d G r o u t i n g T r o l l e y f o r t h e P e n s t o c k o f G u o l a n g q i a o H y d r o p o w e r S t a t i o nHAN X
3、 i a o l i(D a t a n g Y a a n E l e c t r i c P o w e r D e v e l o p m e n t C o.,L t d.,Y a a n S i c h u a n 6 2 5 5 0 0)A b s t r a c t:T h e d r i l l i n g a n d g r o u t i n g o f t h e s h a f t s i s u s u a l l y d o n e b y s e t t i n g u p s c a f f o l d i n g c o n s t r u c t i o n
4、 p l a t f o r m,t h e d e e p e r t h e s h a f t i s,t h e m o r e d i f f i c u l t i t i s t o s e t u p s c a f f o l d i n g.T h e m o r e p o t e n t i a l s a f e t y h a z a r d s,t h e h i g h e r t h e c o n s t r u c t i o n c o s t.T h e a p p l i c a t i o n o f m o v a b l e l i f t i
5、 n g d r i l l i n g a n d g r o u t i n g p l a t f o r m i n t h e c o n s t r u c-t i o n o f p e n s t o c k s h a f t i n G u o l a n g q i a o h y d r o p o w e r s t a t i o n s o l v e s t h e d i f f i c u l t p r o b l e m o f e r e c t i n g h i g h s c a f f o l-d i n g i n s h a f t w a
6、 l l d u r i n g t h e c o n s t r u c t i o n o f d r i l l i n g a n d g r o u t i n g,w h i c h m e e t s t h e c o n s t r u c t i o n n e e d s.T h e l i f t i n g d r i l l i n g p l a t f o r m i s c o n v e n i e n t a n d f a s t,a n d t h e a n c h o r i n g a n d l o c k i n g m e c h a n
7、 i s m i s s i m p l e,s a f e a n d r e-l i a b l e,w h i c h c a n p r o v i d e a r e f e r e n c e f o r t h e c o n s t r u c t i o n o f s i m i l a r p r o j e c t s.K e y w o r d s:H y d r o p o w e r S t a t i o n;P e n s t o c k;D r i l l i n g a n d g r o u t i n g t r o l l e y;S y s t e
8、 m c h e c k i n g1 工程概况四川省某水电站系梯级开发中的龙头电站,为单一发电工程。电站为混合式开发,电站大坝为混凝土面板堆石坝,坝址位于两河汇口下游,厂址位于下游约1 0 k m处,与二级电站大坝衔接,电站装机2 2 0 MW。该水电站厂房压力钢管采用埋藏式三平两竖结构,分上平段、上竖井、中平段、下竖井、下平段和支管组成,全断面需进行无盖重固结灌浆,固结灌浆孔设计孔深入岩层4 m,排距3 m,每排设置8孔,梅花形布置,每孔分两段钻孔灌浆施工。上竖井、下竖井固结灌浆施工采用一台可垂直升降的钻灌台车依次施工,下竖井施工完成后进行上竖井施工。上、下竖井钻灌台车施工垂直高度分别为8
9、 7.8 2 m和1 9 4.9 6 m,竖井井径为 6.1 m。收稿日期:2 0 2 3-0 6-2 72 升降式钻灌台车设计及提升系统布置2.1 升降式钻灌台车设计电站压力钢管竖井直井段固结灌浆施工主要由加工制作的移动式钻灌台车进行,该钻灌台车设计 6.1 m(自重3.0 t),可承载一定的施工活荷载(1.1 t)。钻灌台车分三大主要部件,即一个钻灌台车中部和两个钻灌台车端部,两个钻灌台车端部为等尺寸和同材质部件。钻灌台车中部与端部部件以2 8 a槽钢为骨架、1 0 mm厚钢板制作外圆弧、等边角钢L 5 05作加强筋焊接而成。钻灌台车中部部件与钻灌台车两端的端部部件通过8.8级螺栓(M 1
10、 67 0)连接,台车上满铺3 mm厚的花纹钢板作为踏板,自重3.1 t,移动式钻灌台车主体结构见图1。2.2 提升系统布置移动升降式钻灌台车利用竖井顶部的1台8第4 2卷第4期2023年8月四 川 水 力 发 电S i c h u a n H y d r o p o w e ro l.4 2,N o.4A u g.,2023S i c h u a n H y d r o p o w e r 1 0 1 图1 移动式钻灌台车主体结构示意图卷扬机,通过1 0 t的导向滑车和天锚处1 6 t的起吊滑车用钢绳牵引其上下移动,钻灌台车上距台车边沿1 m位置均匀布置四个拉杆吊点,拉杆与台车上的拉杆吊点采
11、用9.5 t的卸扣连接,拉杆另一端每两个拉杆用一个9.5 t卸扣连接,最终通过一个卸扣与卷扬机钢丝绳连接。拉杆为刚性拉杆,规格 8 9 mm 2.5 mm。卷扬机牵引钢丝绳的主吊点为前期压力钢管安装时设置在穹顶的天锚吊点。钻灌台车上下移动时靠井壁边上安装的防摩阻轮(8个)起到水平限位作用,以免台车被卡;台车移动至作业面后,利用安装的螺旋千斤顶进行水平定位,避免作业时其左右晃动,台车竖向稳定除依靠卷扬机牵引钢丝绳外,另通过均匀布置在上竖井直井段顶部的4根 1 6 mm的钢丝绳及手拉葫芦(5 t)进行二次稳固,卷扬机通过地锚的方式进行固定,地锚用 2 5 mm圆钢,1 4根入岩1.0 m砂浆锚杆(
12、倒楔锚杆)。竖井钻灌台车拉杆及拉杆吊点布置示意见图2,压力钢管竖井钻灌台车布置剖面示意见图3,压力钢管竖井钻灌台车二次稳固示意见图4。图2 竖井钻灌台车拉杆及拉杆吊点布置示意图 2.3 载人吊篮的设计与布置施工人员上、下钻灌台车依靠载人吊篮来实现,该吊篮设置在竖井直井段井口位置的扩挖平台内,平台净宽2.2 m。载人吊篮通过吊篮支撑架固定,支撑架由两根同规模、同尺寸的空心矩形截面水平梁、竖向支撑杆、斜拉绳等组成,水平梁通过砂浆锚杆与地面固定,竖向支撑杆与水平梁采用穿销连接锁定,竖向支撑杆上安装有滑轮,斜拉绳一端穿过滑轮与水平梁外伸端连接,另一端与地锚连接锁定,斜拉绳采用紧线器拉紧。载人吊篮安装示
13、意见图5。支撑架安装前,先人工将平台上松散的孤石和开挖料等清理干净,然后采用水泥砂浆将平台表面整平,砂浆铺设厚度不少于1 5 c m。砂浆锚韩小利:锅浪跷水电站压力钢管竖井升降式钻灌台车施工2 0 2 3年第4期1 0 2 S i c h u a n H y d r o p o w e r图3 压力钢管竖井钻灌台车布置剖面示意图图4 压力钢管竖井钻灌台车二次稳固示意图图5 载人吊篮安装示意图第4 2卷总第2 3 6期四川水力发电2 0 2 3年8月S i c h u a n H y d r o p o w e r 1 0 3 杆外露1 0 c m以上,并加工8 c m长的丝牙,通过1 c m厚
14、钢板及螺帽锁紧水平梁。2.4 天锚点的设计布置天锚设置在竖井井筒顶部轴线中心位置处。同时设有主锚、副锚,主锚采用9根 3 0 mm砂浆锚杆(L=4.5 m)并灌入倒楔。副锚采用6根直径3 0 mm的圆钢锚杆(L=4.5 m),并灌入倒楔,压力钢管竖井天锚锚点布置示意见图6。图6 压力钢管竖井天锚锚点布置示意图 3 钻灌台车系统验算3.1 钻灌台车牵引设备验算钻灌台车重量P1=3.0 t,施工期间活荷载P2=1.1 t(包括风钻、适量钎具、工作人员等),总重量P=P1+P2=3.0 t+1.1 t=4.1 t。卷扬机所需提升力T1=(P1+P2)6 1.5 k N(安全系数取1.5),卷扬机采用
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