葛洲坝枢纽泄水过流面检修方法(1)_工程力学专业毕业论文
发布时间：2014-12-23
来源：人大经济论坛
葛洲坝枢纽泄水过流面检修方法(1)_工程力学专业毕业论文
摘要：葛洲坝枢纽泄水过流面包括泄水闸、冲沙闸的闸孔侧墙与底板以及消力池护坦板，机组进水口以及蜗壳与尾水管，排沙底孔、排沙洞、排漂孔进水口以及流道等。这些建筑物的混凝土泄水过流面长年在水流的冲蚀下受到磨损，需要周期性检修。葛洲坝枢纽泄水过流面采用了多种检修方法和混凝土修补技术，修补效果良好。
关键词：葛洲坝枢纽 流面 磨损 检修方法 修补效果
1概述
长江葛洲坝水利枢纽是以通航、发电为主要效益的大型径流式水利工程，也是三峡水利枢纽的反调节水库和航运梯级，由泄水闸，电站厂房和船闸等建筑物组成，包含的两座河床式电站总装机容量2715mw。每年汛期，上游洪水带有大量泥沙过坝，入库洪水年平均含沙量1.2kg/m3，年均输沙量达5.3亿t。枢纽泄水建筑物经过汛期排洪、排沙和发电过流，过水面均受到不同程度的磨损，需要周期性检查和修补。葛洲坝枢纽泄水过流面包括泄水闸、冲沙闸的闸孔侧墙与底板以及消力池护坦板，机组进水口以及蜗壳与尾水管，排沙底孔、排沙洞、排漂孔进水口以及流道等。其中，二江泄水闸是主要泄水建筑物，每年过流时间长达5～6个月，大江泄洪冲沙闸过流时间长的也有一个多月。此外，为了减轻泥沙对发电机组的磨损，电站排沙底孔及排沙洞每年汛期交替排沙运行。这些泄水建筑物，汛期泄洪时间长、过流流速大（泄水、冲沙闸室流速达10～22m/s）、过流含沙量也较高，在枢纽运行初期以及三峡工程施工期，大量的围堰填料和工程弃渣在洪水水流挟持下通过葛洲坝枢纽，因此过水面的磨蚀程度基本上与水流含沙量和过流时间的长短相关。一般情况下，每隔5～6年要对泄水建筑物过流面进行一次全面检修。
2混凝土过流面检修方法
葛洲坝枢纽二江泄水闸为27孔开敞式平底闸，闸孔净宽12m，闸底板长65m，闸室后接长180m的一级消力池护坦，护坦内设有二道纵向隔墙，使护坦分成左、中、右3个区，闸孔底板以及消力池护坦板长年淹没水下。二江泄水闸作为主要泄水排沙建筑物，每隔5年需要对全部闸孔及护坦板水平段轮修一遍。检修方法采用专用工程船、浮式检修门、压气排水式沉柜、水下电视等检修设备以及潜水检修等。
2.1工程船
葛电1#工程船专用于二江泄水闸过流面检修。它设有供水、供电、供气系统和修补材料储存拌和系统，备有25t起重吊车，可以在作业区内自航移动。工程船体两侧设有升降式桩脚稳定船体，船甲板和船舷可以吊装、携带、移动和停靠浮式检修门、压气排水式沉柜、潜水设备等。该工程船实际上是多功能水上检修平台。
2.2浮式检修门
专用于二江泄水闸单孔闸室检修的0#、1#、2#浮式检修门，采用门舱内充水沉底、排水上浮移位操作方式，按需要分别就位于边墩、缝墩或中墩闸孔的下游口门处挡水。0#、1#浮式检修门挡水作业高度2.5～6m，2#浮式检修门挡水作业高度2.4～4.6m。浮式检修门就位于闸孔下游口门后，由浮式检修门两侧及底侧橡胶止水，借助闸孔弧门拉力定位，使水封贴紧闸墩止水钢板和底板，由检修门水泵向门舱充水和抽干闸室余水。闸室余水抽干后，松开弧门拉力，浮式检修门在自重和水头压力作用下顶紧闸墩起到挡水作用，达到闸室检修无水作业条件。
2.3压气排水式沉柜
压气排水式沉柜适用于水深2.5～12.5m的水下平面或坡度1∶12的斜面混凝土底板检修，实际上常用于护坦板水平段底板检修。它由盾首、浮箱、通道、平盾底和斜盾底、配重块以及供水、供电、供风设施等部件组成。沉柜底部为开敞式，根据检修部位以及水深条件分别装配不同长度的通道和底仓。压气排水式沉柜压气挤水，充气压力略大于检修区水压，形成检修舱无水空间，以便检修舱内罩底板混凝土面。沉柜转位时，通过浮箱排水增大沉柜自浮力，使盾底稍微抬离混凝土底板，由检修仓内人力或外力推移。压气排水式沉柜在消力池护坦水平段检修水深3～5m，检修舱气压小于0.05mpa。沉柜检修舱覆罩面积为30m2，每年冬季护坦检修约80点次，基本满足二江泄水闸周期性检修和安全运行需要。但是，压气排水式沉柜已不适用消力池底部及斜坡段的混凝土底板检修。目前，正进行新型沉柜方案设计。
2.4水下电视
sxd-ivb水下电视设备是中国船舶重工集团公司研制，采用大屏幕液晶监视器、热升华视频打印机及视频无线传输技术，通过水下摄像机观察、存储和打印水下被检设备或部位的图像，作业深度可达到80m。水下摄像机可以悬吊进入水中检查或由潜水员水下手持检查。二江泄水闸护坦水下049缝检查和大江电厂机组排沙底孔上游检修门槽底槛混凝土检修采用sxd-ivb水下电视观察和工程检查都取得令人满意的效果。
2.5潜水检修
葛洲坝枢纽挡水前沿水下混凝土结构检修，进水口检修闸门、工作闸门的故障处理，检修门槽水下混凝土检修，消力池护坦板检查修补以及其他水下检修设备难以完成的工程，采取潜水作业。潜水员潜入水下，结合水下电视，观察和探摸被检部位破损情况，使用水下不分散混凝土、pbm聚合物混凝土或水下环氧等混凝土修补材料修补作业。
葛洲坝水工建筑物过流面检修曾使用钢叠梁门挡水、土石大围堰全面检修、rcv-225遥控深潜器等。使用钢叠梁门挡水时吊装和挡水堵漏比较困难，现已不使用。1985年底至1986年春，葛洲坝二江泄水闸护坦曾采取了土石大围堰全面检修方法，利用大江工程围堰拆除的弃料，在二江泄水闸护坦周边筑起长600多米、高10多米的土石围堰，使围堰内形成约17万m2的无水检修区域，达到全面检查消力池护坦的运行和磨损情况，彻底修复缺陷的效果。土石大围堰检修通常情况下不采用。
此外，水工建筑物水下检查使用过rcv-225遥控深潜器。rcv-225遥控深潜器是从美国引进的水下检测设备，它包括潜水摄像器、收发操纵架、控制台、监视器等设备，具有体积小、使用操作灵便特点。深潜器自带的水下照明和摄像机可以提供清水中10米以内的清晰图像，可以对水下检查的物体进行测量、照相、录像，其水下检测深度范围为几米至数百米。rcv-225遥控深潜器使用条件也受到一些环境限制，例如：浑水中的检测效果差，检测水域流速要小于1.25m/s,被检测物体表面不能覆盖有淤泥等沉淀物，潜水摄像器在动水中入水或水中转向控制欠灵活，该设备实际检修工程中已不使用。
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