佛山市顺德区水利水电勘测设计院有限公司 广东佛山 528300
摘要：闸门封堵是实现导流洞封堵的一个重要环节，本文结合工程实例，对移动式启闭机在多孔导流洞闸门封堵中的应用进行了研究。
关键词：导流洞；启闭机；封堵闸门
引言
随着水利水电工程施工的机械化程度越来越高，导流洞下闸封堵施工技术就显得尤为重要。在导流洞封堵闸门中，顺利的下闸封堵是工程下闸蓄水的关键点，但由于下闸时段及下闸时河道流量、闸前水位以及水位变化会对启闭机容量选择和安全下闸产生一定影响，因此，应对闸门封堵的方法进行研究。
1.概述
导流洞的封堵是水电工程施工过程中重要的环节，为确保闸门封堵的安全顺利进行，导流洞封堵门常常使用固定卷扬启闭机作为起吊设备，并按一门一机的布置形式，一台启闭机操作一扇封堵门，启闭机吊头与闸门吊耳直接相连，启闭机运转时带动闸门升降。封堵门起吊设备在水电工程施工中属于临时性起吊设备，当导流洞封堵后，会被全部拆除，拆除后的设备长时间被闲置，造成资源的巨大浪费。特别是近年来随着超大型水电工程的开工建设，大容量高扬程的固定卷扬启闭机经常被用到工程中，这些设备的外形尺寸和自身重量都很大，除设备自身投资加大外，还带来了土建工程量的增大。因此，在一定条件下，为避免浪费，尽量降低工程建设的造价成本，是值得探讨的问题。某水电站导流洞封堵工程采用的单台移动式启闭机操作4扇封堵门是非常规方案，节省了设备投资，导流洞按计划在2015年9月顺利下闸封堵，效果十分理想，现将该方案的运用情况总结如下。
2.封堵闸门启闭机的选择
某水电站工程有四条完全相同的导流洞，四条导流洞等间距布置，间距为8.50m，配套的4扇封堵门尺寸也完全相同，闸门吊耳为双吊点，吊点间距4.52m。经计算，起吊闸门的启闭力为2×1600kN，扬程32m。根据设计规范要求，额定启闭力为2×1600kN、扬程32m的固定卷扬机属于高扬程大容量启闭机，若采用钢丝绳在卷筒上多层缠绕的布置方案设计，启闭机的外形尺寸长达8.80m、宽约4.30m，长度尺寸已超过导流洞间距8.50m的距离，若按照常规一门一机的布置方案，4台设备相互干涉，无法同时并排装置在闸顶平台上。为了解决这个难题，施工人员进行了多方案比选，提出了用1台移动式启闭机替代四台固定卷扬启闭机这一非常规方案。为安全起见，专家组对该方案进行了充分论证，计算导流洞封堵所需要的时间，测算封堵期间水位上涨的速度，经过数据对比，得出了安全结论，同意采用单台移动式启闭机操作多孔封堵门方案[1]。
3.启闭机起吊方案的确定
额定启闭力为2×1600kN、扬程32m的移动式启闭机（又名台车）属于高扬程大容量启闭机，目前国内对这种启闭机的布置方案主要有两种，第一种是钢丝绳在卷筒上多层缠绕的高扬程启闭机，第二种是采用钢丝绳在卷筒上单层缠绕的低扬程启闭机配合拉杆提门，两种方案应用都很成熟。前一种的长处是闸门可直降到底，操作方便且劳动强度低。短处是设备的外形尺寸和重量较大，需占用较大空间，设备自身投资和土建工程量都较大。后一种的长处是设备可采用同容量低扬程启闭机，启闭机的外形尺寸和重量都较小，制作简单。短处是需要增设多节拉杆来弥补启闭机扬程的不足，工作环节多，劳动强度大。根据前述，导流洞封堵是水电工程建设中的重要环节，为了不影响后续施工，必须确保一次成功。在启闭机和闸门之间增加一个液压自动抓梁，当闸门下降到底时，操作液压自动抓梁与闸门自动脱钩。由于液压自动抓梁、闸门及闸门门槽存在着制造、安装等误差，再加上水中杂物的影响，自动脱钩并不十分可靠，有时会出现难脱钩，脱钩失败等情况，必要时还需要人工下去解决问题，费时又费力，所以采用第一种布置方案不能完全满足工程的需要。第二种布置方案不使用液压自动抓梁，启闭机吊头和闸门吊耳之间通过多节拉杆相连，拉杆的连接全由人工完成，安全又可靠，能够满足工程需要。虽然操作环节多，劳动强度大，可在平时将大部分拉杆与闸门提前安装好，将它们共同锁定在检修平台上，使闸门停放在导流洞洞口上方附近，工作时只需再接入少部分拉杆即可实现导流洞的封堵。通过上述分析，启闭机采用第二种布置方案既节省了设备的投资，又能满足工程需要。经计算确定采用额定启闭力2×1600kN、扬程为15m的低扬程启闭机配合拉杆操作导流洞封堵门，启闭机主要技术参数如表1。
表1启闭机主要技术参数表
4.拉杆的改进和应用
使用低扬程移动式启闭机配合拉杆起吊闸门，拉杆作为扬程的补充，用在启闭机吊头与闸门吊耳之间，拉杆为多节，大容量启闭机的拉杆很重，连接时需要使用临时起吊设备。根据施工现场情况，只有一台建筑塔吊可供配合使用。拉杆在装配时是费时费力的，首先用临时起吊设备将拉杆竖直吊起，放入检修平台与闸门连接，为防止拉杆倾倒，在临时起吊设备撤离前将拉杆加固，保持拉杆的竖直状态，然后撤离临时起吊设备，再将移动式启闭机运行至闸门上方，启闭机吊头降下与拉杆连接。由此可见，临时起吊设备与移动式启闭机不能同时工作，否则两设备会相互干扰。为了节省时间，加快施工速度，我们对传统拉杆做出了改进，改进后的新拉杆具备传统拉杆的所有功能，如：形状为长细杆，两端设吊耳，杆体上设有锁定肩等。不同的是，新拉杆的锁定肩上下两面都为平台形式，拉杆的两端一头大一头小，大头设计为箱型结构，小头设计为工字型结构，连接时将拉杆大头向下竖直放入，其中任何一节拉杆的大头均能插套在任何一节拉杆的小头上，并能稳固支撑在拉杆锁定肩的上平台，不需任何外力的帮助（图1）。新拉杆的插套功能使临时起吊设备与移动式启闭机可以同时开展工作，互不干扰，并且不需担心拉杆的倾倒而采取人工加固措施，节约了时间，节省了人力[2]。
图1 新拉杆图
5.导流洞封堵方法
装配好的封堵门逐一送入门槽，分别用锁定梁锁定在检修平台上，为连接拉杆做准备（图2（a））。连接拉杆需用临时起吊设备配合移动式启闭机操作来完成，该水电工程导流洞封堵现场只有一台建筑塔吊，塔吊与启闭机不在同一工作面上，经测算，塔吊额定起重量完全满足单节拉杆的起吊[3]。
拉杆有多节，各节拉杆首尾相连，组成的拉杆链一头与闸门吊耳相连，另一头与启闭机吊头连接。每连接一节拉杆后用启闭机将拉杆链和闸门一同吊起顺门槽放下，再用锁定梁将拉杆链和闸门共同锁定在检修平台（图2（b））。当连接的拉杆足够长，闸门下降到底时，用锁定梁将最顶端一节拉杆锁定，防止拉杆链整体坠入门槽，然后断开启闭机与拉杆链的连接，即完成该导流洞的封堵，连在闸门上的拉杆链留在门槽内不再收回（图2（c））。
由于塔吊和启闭机不在同一工作面，当启闭机正操作某个导流洞封堵门时，塔吊可提前将其它导流洞封堵门所使用的拉杆吊入、插套和连接，两台设备同时开展工作，可节省大量的时间。
图2 台车操作多孔导流洞封堵门图
6.结语
综上所述，采用移动式启闭机对多孔导流洞闸门的封堵方案简化了施工难度，降低了工程造价。导流洞导流在许多工程中广泛应用，封堵施工始终具有一定的难度，用移动式启闭机替代固定卷扬启闭机操作多孔导流洞封堵门在本程的成功应用，可为类似工程中的推广应用提供依据。
参考文献：
[1]水电站导流洞封堵混凝土施工技术[J].刘莉英.技术与市场.2015（06）
[2]翻盖闸门封堵水电站导流洞的尝试与效果[J].陈芝，卢俊生，孙建国.水电站机电技术.2015（05）
[3]某水库导流洞临时堵头施工技术总结[J].陈水和，朱志轩.西部探矿工程.2017（07）
论文作者:黄小玲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/13
标签：拉杆论文; 闸门论文; 启闭机论文; 扬程论文; 设备论文; 移动式论文; 方案论文; 《基层建设》2018年第21期论文;