水电站调压井设计与施工技术初探论文_孔美婷

摘要:在整个水电站的范围内,调压井构成了其中关键性的设施。这是由于,调压井对于实时性的系统水压都能灵活加以调整。近些年以来,各地建设水电站的整体规模正在全面予以拓宽,而与之有关的调压井技术也获得了突显的转型与改进。因此在设计水电站内的调压井时,技术人员有必要紧密结合现阶段的水电站真实运行状况,因地制宜优化调压井的全面设计。与此同时,对于水电站内布置的调压井也要选择与之相适应的施工技术。

关键词:水电站;调压井设计;施工技术

与传统发电模式相比,水力发电体现为独特的发电技术优势。这主要是由于,水能本身具备可再生的显著特征,通过全面施行水力发电的举措应当能够实现全方位的能源节约,同时也符合了现阶段环保与节能的新型发电行业宗旨。然而不应忽视,水电站本身涉及到复杂性较强的施工流程,其中关键就要落实于调压井设计。在某些情形下,对于调压井工程如果没能给予必要的关注,那么还将会减损整体性的施工效益。因此为了转变现状,水电站的专门设计人员就要更多关注于调压井的优化设计,同时也要着眼于灵活调控施工进度,在此前提下突显更优的水电站施工实效性。

一、对于调压井进行优化设计的关键点

在很多情形下,水电站如果设置了相对较长的引水道,则有必要将调压室布置于隧道与压力管道相互交错的特殊部位。具体而言,对于调压室一般来讲可以将其分成调压井、调压塔与混合性的调压装置。在这其中,调压塔的外在形态整体上呈现塔形,而调压井则是运用挖掘山体的方式建成的特殊调压构造,其整体上呈现井形。水电机组如果遇到某些突发性的运行状态,那么其中的导叶将会迅速关闭,而与之有关的发电设施就可能因此而遭受损毁。遇到特殊状况时,由于受到水流惯性引发的强烈影响,水电站内的某些过流部件或者水锤也将会因此而减损性能。因此可见,布置调压井的基本目标就在于减缓水锤对于上述各类部件带来的冲击性。

因此在设计整个调压井时,关键在于选择适当的调压井模式。具体在着手进行优化设计时,设计人员应当致力于管道长度的适当缩短。通过运用上述的设计改进措施,就能够显著拓宽原有的水锤释放通道,针对整体性的机组运行现状也能予以显著改进。此外在设计调压室时,对于其自身现有的容积也要予以全面优化。这是由于,调压室具备的价值就在于转化压力管道在各个时间段承受的外界冲击性,同时也能够显著减缓水流波动。

作为设计人员而言,其有必要拟定可行性与科学性较强的调压井图纸,确保将上述图纸作为后续施工的参照。调压井设计包含了较多的设计要素,其中涉及到支洞设计、引水隧洞与压力管道、通气隧洞、竖井开挖以及导井开挖等综合性的设计要素。在相对较短的时间段内,水电站如果呈现全部负荷丢弃的现象,那么水轮机也将会迅速缩减其原有的流量,进而出现了显著的水击现象。因此可见,对于调压井的整体结构还需关注实时性的水位差,确保将各个时间段内的水位差控制于适当范围内。

九、探析施工技术

(一)调压井施工的具体流程

对于整个调压井在着手进行全方位的施工以前,首先有必要完成全面性的钻孔检查。具体而言,如果能够运用钻孔检查的方式来核验当前现有的表土与岩层性能,则可以全面明确现有的涌水量与调压井本体构造。与此同时,调压井施工还涉及到全方位的通风条件优化与改善。在必要的时候,施工人员可以将升降钢丝设计为其中的输水管道。为了完成全面性的爆破处理,通常来讲还需进行空心眼的打造处理。从现状来看,调压井施工应当包含钻孔施工、表土施工、扩井与反井施工,此外还涉及到砌壁施工。

在上述的各个施工流程中,对于表土施工有必要借助取样钻机来探查表土层具备的各种性能,然后再去标注相应的调压井中心。通过运用上述的改进以后,应当能够显著简化后续的调压施工难度。与此同时,施工人员在浇注混凝土制成的井壁时,最好遵照从下至上的次序来完成相应的浇注处理,确保将其控制于7米的钻机钻进长度。此外在布置防护沟时,应当将其设计为环状的基本结构,确保在地表井筒的位置上完成全方位的防护沟施工处理。

针对调压井施工在涉及到终孔操作时,应当因地制宜确定其中的孔深,对此需要凭借钢砂钻头予以处理。在钻进处理的全过程中,应当保持正确的钻孔位置,而不要呈现偏斜的趋势。此外,反井掘进的关键在于布置长方形的反井断面,同时还需选择与之相符的规格与尺寸等要素。施工人员有必要密切关注全方位的施工安全,运用一次成型的措施来实现全方位的装药操作、钻眼操作与爆破操作。在全面考虑砌壁地质、周边水文条件与岩性状态的前提下,就能够在根本上优化现有的施工操作流程。

(二)调压井的施工要点

首先是钻机成孔。通常情形下,对于调压井工程有必要将其分成相对较多的施工流程。例如针对开泵钻孔的流程而言,对其需要凭借空载压力测验的方式予以进行,同时也要确保将其控制于特定的泵压限度内。在必要的时候,应当借助开孔扶正器予以灵活的处理,同时也要因地制宜确定钻探压力与钻探速度。施工人员如果遇到突发性的调压井坍塌或者卡钻事故,那么有必要将其更换为泥浆固壁或者深孔灌浆的应急处理措施。除此以外,施工人员还需开设5厘米左右的终孔距离,同时也要优先选择低压钻进的方式。

其次是支护施工。对于支护施工来讲,最好控制于2%的孔向偏差以及100毫米以内的孔位偏差。施工人员在全面实现锚杆注浆的前提下,还需保持三天的静置时间。具体在涉及到混凝土的喷射操作以前,应当妥善清理喷射面,以便于迅速粘结混凝土。因此可见,与支护施工有关的各个流程与环节都要保障其符合最低限度的施工质量,同时也要将其控制于充足的供料与稳定的风压。

第三是开挖施工。开挖施工的关键在于测控点的全面布置,对于测控精度应当能够予以显著优化。因此在涉及到开挖施工时,应当能够妥善限定其中的爆破参数。如果遇到地质状态不佳的某些特殊区域,那么有必要全面着眼于保障支护质量。对于支护结构有必要保障其符合稳定性。因此可见,对于开挖施工的全过程都要着眼于严格进行限定,而不要遗漏某些关键性的开挖施工细节。

结束语:

经过综合分析,可以得知调压井工程能否达到最优的施工实效性,其在根本上关乎整个水电站能够达到的综合性施工效益。从目前的现状来看,调压井工程本身已经构成了水电站不可或缺的要素,但是与之有关的调压井施工手段与施工举措尚未全面达到最优化。因此在该领域的未来实践中,针对调压井装置还需在根本上致力于优化设计,确保依照现有的设计图来改进调压井施工措施,进而全面服务于水电站设施的顺利运行。

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论文作者:孔美婷

论文发表刊物:《科技中国》2018年6期

论文发表时间:2018/8/10

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