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【摘要】重庆牛栏口电站引水隧洞采用全圆液压针梁钢模台车进行衬砌,循环快,施工方便,质量保障。
【关键词】牛栏口电站;引水隧洞;全圆液压针梁钢模台车;衬砌;施工
【Abstract】Chongqing Nulankou hydropower station diversion tunnel full-round hydraulic needle beam steel mold trolley lining, fast cycle, construction convenience, quality assurance.
【Key words】Niulanou power station;Diversion tunnel;Full-round hydraulic needle beam steel mold trolley;Lining; construction
1. 概述
1.1工程概况。
(1)牛栏口水电站位于重庆市石柱县境内的龙河中下游河段上,是龙河梯级开发中的第五级工程,距上游藤子沟电站38公里,是藤子沟电站的下级开发。电站以发电为主,兼有养殖、旅游等。电站主要建筑物有拦河坝、引水系统和厂房,装机容量20MW。
(2)我标段施工的引水隧洞衬砌长度1091.87米(桩号1+100~2+191.87)。为圆形洞型,洞衬砌厚度30cm,衬砌后净空5.4米。隧洞末端通过渐变段(8米)与调压井连接。
1.2台车简介。
(1)针梁钢模台车是为了隧洞的衬砌而设计的。针梁台车能使隧洞衬砌全断面底、邊、顶一次性成型。立模、拆模用液压油缸执行,定位找正由底座竖向油缸和调平油缸执行。台车为自行式,安装在台车上的卷扬机使钢模和针梁作相对运动,台车便可向前移动。
(2)牛栏口电站引水隧洞衬砌用的全圆针梁钢模台车参数如下(台车参数表见表1):
1.3台车主要部件及功能。
全圆针梁钢模液压台车主要由模板总成、针梁总成、梁框总成、水平和垂直对中调整机构、卷扬牵引机构、抗浮装置、液压系统、电器系统等组成。详见图1台车总图。
(1)模板总成。
模板用于隧洞的成型,隧洞的形状和尺寸主要靠模板来制约。考虑混凝土对模板的压缩作用,模板的半径较理论值大10mm。模板间用螺栓连接,每组模板由顶模、左边模、右边模、底模四块组成。模板面板为δ=6mm,加强筋为等边角钢。为了加强模板间的整体连接强度,设计有模板连接梁。
(2)针梁总成。
针梁是钢模的受力平台和台车行走的轨道。中心宽1.5米,高2.5米,由2块×4组组成,为装配式桁架组合结构。针梁主要由槽钢25″构成,总长度24.5米。针梁上、下有四条40×40mm的方钢轨道,焊接在针梁上,用于梁框的行走。
(3)梁框总成。
梁框的下部底模用螺栓连接,构成一个门框式构架,在框架上、下部安装有行走轮系,针梁从门框内穿过。框架主要作为边模、顶模伸缩油缸的支撑面。
(4)底座。
针梁的两端分别安有两个底座,是针梁的受力支点,衬砌时台车的全部重量和浇筑所承载的力全部落在两个底座上。
(5)抗浮装置。
为了防止浇筑过程中钢模受到混凝土产生的浮力而发生移动,在钢模两端安装八个抗浮千斤顶,立模后将千斤顶与岩基面抵紧。
(6)行走机构。
行走机构是由支座和多个滚轮等组成,模板和针梁可通过卷扬机的牵引在行走架的滚轮上作相对移动。
(7)水平、垂直对中调整机构。
在针梁的前后两端安装两个竖向油缸,通过油缸的伸缩针梁可作上下移动。前后底座上分别安装一个水平油缸,利用其收缩来完成针梁的水平摆动。水平移动最大幅度为200mm,垂直移动的最大幅度370mm。
(8)牵引机构。
由摆线针轮减速器驱动双卷筒作同步旋转,电机功率7.5KW,牵引力3.5t。卷扬牵引机构安装在针梁的中部,卷扬机有两个钢丝绳卷筒,之间用链条连接,两个卷筒的钢丝绳分别与框架前后连接,从而带动针梁和模板作相对运动。
(9)液压系统。
液压系统由3个顶模油缸、6个侧模油缸、4个竖向油缸、2个水平油缸和一套泵站组成,台车的立模、拆模、定位找正工序都由液压油缸的伸缩来完成。
(10)电器系统。
电器系统主要对液压系统油泵电机的开关和卷扬机电机的正、反运转进行控制,实际上是一个操作柜。
2. 台车衬砌施工
2.1台车的安装。
台车为组合式钢结构,最长件7.2米,最重件3t,隧洞的开挖直径为6米,隧洞设计开挖空间不能满足台车的安装要求,需在台车安装的范围内进行隧洞扩挖,并在安装范围内打32根22的锚杆。锚杆长度4米,采用锚固剂进行锚固,出露端头加工成弯钩,保证单根锚杆承重5吨以上。台车安装的最小起吊空间不小于1.2米,具体尺寸参见图2。台车组件用汽车运至洞内后,用5t葫芦人工进行吊装。
2.2扎筋。
(1)因为台车的针梁较长(24.5米),浇筑时台车支座和部分针梁将占据下一仓的一定位置。隧洞高6米,必须通过搭设架子才能达到上半圆的高度。为此,在已有的台车伸出端头制作一简易的钢筋台架,台架不需拆除,只要将撑到底板的两根直立钢管拆除,其余部分随台车的针梁一起移动,缩短扎筋搭脚手架的时间,且方便。
(2)如图3所示,台架用两根100钢管与台车的针梁焊接,伸出长度能满足一仓的扎筋要求(即从上一仓的衬砌末端算起10.5长即可)。在电器系统操作平台斜向上焊接两根16#工字钢作为支撑。两根100钢管的表面焊接一排(间距1.5米)50脚手架管,脚手架管单根长4.5米,两端对称靠近岩基面,再在该层架管上用50搭设一层脚手架,高度离洞底4.5米~5.5米。脚手架间用扣件连接,顶面铺搭竹跳板,并用铁丝将竹跳板与脚手架管固定。
【关键词】牛栏口电站;引水隧洞;全圆液压针梁钢模台车;衬砌;施工
【Abstract】Chongqing Nulankou hydropower station diversion tunnel full-round hydraulic needle beam steel mold trolley lining, fast cycle, construction convenience, quality assurance.
【Key words】Niulanou power station;Diversion tunnel;Full-round hydraulic needle beam steel mold trolley;Lining; construction
1. 概述
1.1工程概况。
(1)牛栏口水电站位于重庆市石柱县境内的龙河中下游河段上,是龙河梯级开发中的第五级工程,距上游藤子沟电站38公里,是藤子沟电站的下级开发。电站以发电为主,兼有养殖、旅游等。电站主要建筑物有拦河坝、引水系统和厂房,装机容量20MW。
(2)我标段施工的引水隧洞衬砌长度1091.87米(桩号1+100~2+191.87)。为圆形洞型,洞衬砌厚度30cm,衬砌后净空5.4米。隧洞末端通过渐变段(8米)与调压井连接。
1.2台车简介。
(1)针梁钢模台车是为了隧洞的衬砌而设计的。针梁台车能使隧洞衬砌全断面底、邊、顶一次性成型。立模、拆模用液压油缸执行,定位找正由底座竖向油缸和调平油缸执行。台车为自行式,安装在台车上的卷扬机使钢模和针梁作相对运动,台车便可向前移动。
(2)牛栏口电站引水隧洞衬砌用的全圆针梁钢模台车参数如下(台车参数表见表1):
1.3台车主要部件及功能。
全圆针梁钢模液压台车主要由模板总成、针梁总成、梁框总成、水平和垂直对中调整机构、卷扬牵引机构、抗浮装置、液压系统、电器系统等组成。详见图1台车总图。
(1)模板总成。
模板用于隧洞的成型,隧洞的形状和尺寸主要靠模板来制约。考虑混凝土对模板的压缩作用,模板的半径较理论值大10mm。模板间用螺栓连接,每组模板由顶模、左边模、右边模、底模四块组成。模板面板为δ=6mm,加强筋为等边角钢。为了加强模板间的整体连接强度,设计有模板连接梁。
(2)针梁总成。
针梁是钢模的受力平台和台车行走的轨道。中心宽1.5米,高2.5米,由2块×4组组成,为装配式桁架组合结构。针梁主要由槽钢25″构成,总长度24.5米。针梁上、下有四条40×40mm的方钢轨道,焊接在针梁上,用于梁框的行走。
(3)梁框总成。
梁框的下部底模用螺栓连接,构成一个门框式构架,在框架上、下部安装有行走轮系,针梁从门框内穿过。框架主要作为边模、顶模伸缩油缸的支撑面。
(4)底座。
针梁的两端分别安有两个底座,是针梁的受力支点,衬砌时台车的全部重量和浇筑所承载的力全部落在两个底座上。
(5)抗浮装置。
为了防止浇筑过程中钢模受到混凝土产生的浮力而发生移动,在钢模两端安装八个抗浮千斤顶,立模后将千斤顶与岩基面抵紧。
(6)行走机构。
行走机构是由支座和多个滚轮等组成,模板和针梁可通过卷扬机的牵引在行走架的滚轮上作相对移动。
(7)水平、垂直对中调整机构。
在针梁的前后两端安装两个竖向油缸,通过油缸的伸缩针梁可作上下移动。前后底座上分别安装一个水平油缸,利用其收缩来完成针梁的水平摆动。水平移动最大幅度为200mm,垂直移动的最大幅度370mm。
(8)牵引机构。
由摆线针轮减速器驱动双卷筒作同步旋转,电机功率7.5KW,牵引力3.5t。卷扬牵引机构安装在针梁的中部,卷扬机有两个钢丝绳卷筒,之间用链条连接,两个卷筒的钢丝绳分别与框架前后连接,从而带动针梁和模板作相对运动。
(9)液压系统。
液压系统由3个顶模油缸、6个侧模油缸、4个竖向油缸、2个水平油缸和一套泵站组成,台车的立模、拆模、定位找正工序都由液压油缸的伸缩来完成。
(10)电器系统。
电器系统主要对液压系统油泵电机的开关和卷扬机电机的正、反运转进行控制,实际上是一个操作柜。
2. 台车衬砌施工
2.1台车的安装。
台车为组合式钢结构,最长件7.2米,最重件3t,隧洞的开挖直径为6米,隧洞设计开挖空间不能满足台车的安装要求,需在台车安装的范围内进行隧洞扩挖,并在安装范围内打32根22的锚杆。锚杆长度4米,采用锚固剂进行锚固,出露端头加工成弯钩,保证单根锚杆承重5吨以上。台车安装的最小起吊空间不小于1.2米,具体尺寸参见图2。台车组件用汽车运至洞内后,用5t葫芦人工进行吊装。
2.2扎筋。
(1)因为台车的针梁较长(24.5米),浇筑时台车支座和部分针梁将占据下一仓的一定位置。隧洞高6米,必须通过搭设架子才能达到上半圆的高度。为此,在已有的台车伸出端头制作一简易的钢筋台架,台架不需拆除,只要将撑到底板的两根直立钢管拆除,其余部分随台车的针梁一起移动,缩短扎筋搭脚手架的时间,且方便。
(2)如图3所示,台架用两根100钢管与台车的针梁焊接,伸出长度能满足一仓的扎筋要求(即从上一仓的衬砌末端算起10.5长即可)。在电器系统操作平台斜向上焊接两根16#工字钢作为支撑。两根100钢管的表面焊接一排(间距1.5米)50脚手架管,脚手架管单根长4.5米,两端对称靠近岩基面,再在该层架管上用50搭设一层脚手架,高度离洞底4.5米~5.5米。脚手架间用扣件连接,顶面铺搭竹跳板,并用铁丝将竹跳板与脚手架管固定。