CN101532807B - 抽水蓄能电站尾水预留岩坎爆破安全防护方法 - Google Patents
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Abstract
抽水蓄能电站尾水预留岩坎爆破安全防护方法，涉及一种水下岩坎爆破安全防护方法。爆破岩坎外建水气泡帷幕和多孔叠梁门，水气泡帷幕由多根钢管组成，每根钢管上钻两排孔，每根钢管与空压机的送气管相连。多孔叠梁门由钢框架加竹排构成，每孔叠梁门两侧是工字钢，工字钢两侧通过钢板、膨胀螺栓固定在圆形分流支墩上，单扇叠梁门通过槽钢、工字钢、角钢焊接连接，在叠梁门进水面铺设一层竖向竹跳板，同时在单孔叠梁门顶部与两侧分流墩顶部安装安全网。本发明采用设立水气泡帷幕加钢框架加竹排以及安全网方案代替叠梁门方案，设计科学合理，防止了爆破对拦污栅及尾水闸门造成的破坏与影响，方便清渣，制造、安装工期短，制造、安装、拆除费用低。
Description
技术领域
本发明涉及一种水下岩坎爆破安全防护方法。
背景技术
一般而言，大型水电站尾水系统的施工主要采用预留岩坎方法，该方法在施工初期可以节约施工时间、降低工程成本造价，但在尾水系统施工完成后，必须将预留岩坎拆除，拆除时就涉及到水下爆破以及安全防护问题。
由于岩坎紧邻已建成的引水洞及其附属建筑物，尤其距下库出(进)水口已浇底板砼约15.0m；距拦污栅槽最近约38m；距尾水闸门槽最近约82m；岩坎与保留边墙相连，距右岸西干渠2#取水口52m；进厂交通洞从西干渠隧洞下方穿越，二者垂直距离仅17m左右；拆除爆破区距下游侧的右岸坝肩最小距离约200m，坝体内防渗墙水平距离约200m；距正在运行的左岸电站机组约430m。爆破拆除时，如不采取有效的安全防护措施，在爆破振动、水中冲击波的作用下，将对尾水检修门、拦污栅产生巨大的冲击压力，威胁厂房施工安全。
深孔水下爆破产生的水击波主要是：炸药爆炸产生的冲击波冲出填塞冲向水中的冲击波转为水击波。水下爆破的水击波除由冲击波转的水击波外。还有炸药爆炸产生的地震波在水底界面处折射于水中形成的水击波。
发明内容
本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种设计科学合理、工期短、成本低的抽水蓄能电站尾水预留岩坎爆破安全防护方法。
本发明目的的实现方式为，抽水蓄能电站尾水预留岩坎爆破安全防护方法，在距爆破岩坎5±1m处建水气泡帷幕，在距水气泡帷幕20±5m处建多孔叠梁门，
水气泡帷幕由20±3根钢管组成，每根钢管上钻两排孔，孔的间排距为50～70mm，每根钢管与空压机的送气管相连，
多孔叠梁门由钢框架加竹排构成，每孔叠梁门两侧是工字钢，工字钢两侧通过钢板、膨胀螺栓固定在圆形分流支墩上，圆形支墩紧靠下水库进出口拦污栅，工字钢间距7.2±0.4m米，单扇叠梁门通过槽钢、工字钢、角钢焊接连接，在叠梁门进水面铺设一层竖向竹跳板，竹跳板通过铁丝固定在门上，同时在单孔叠梁门顶部与两侧分流墩顶部通过铁丝安装两层安全网和一层安全防护绿色隔网。
本发明采用设立水气泡帷幕加钢框架加竹排以及安全网方案代替叠梁门方案，有以下优点：
1)设计科学合理，防止了爆破对拦污栅及尾水闸门造成的破坏与影响；
2)将挡渣位置前移，避免了叠梁门挡渣方案中有将近10米区域很难清渣的现象，大大方便了爆破后清渣，也为机组水泵工况启动创造了良好的条件；
3)大大缩短了制造、安装工期，将原60天工期减少到20天；
4)制造、安装、拆除费用由原来300多万降低到不到60万。
附图说明
图1是本发明防护布置图
图2是钢框架加竹排结构示意图
图3是钢框架加竹排结构单扇门制作示意图
图4是钢框架加竹排结构安装示意图
图5是图4中A部分放大示意图
具体实施方式
参照图1，在距爆破岩坎5±1m处建水气泡帷幕，在距水气泡帷幕20±5m处建多孔叠梁门。爆破岩坎2建在下水库1的爆破位置。下水库设有下水库进出口挡水闸门12。
水气泡帷幕由20±3根钢管3组成，管长20m，管距3m，每根管上钻两排φ1.5mm孔，孔的间排距为50～70mm，每根钢管与空压机的送气管相连。在点火前5min，用2台9m3/min，2～4×105Pa空压机4对每根钢管送气，使每米钢管风量大于0.008m3/s，当爆破后的水击波射到水和气泡两相帷幕层时，由于气泡的可压缩性，使水击波的部分能量转换压缩气泡的内能，使气泡的内压升高。当水击波的波头过后，波头压力低于气泡的压力时，两相中储存的势能产生二次脉冲动压力，再次释放能量，使透过水与气泡层后的水压波压力峰值衰减，一般衰减40～100倍。
为满足《水利水电工程钢闸门设计规范》要求，本发明在下库十二根圆形分流支墩9前缘相间布置十孔简易叠梁门，简易叠梁门为钢框架加竹排结构。参照图2、3、4、5，每孔叠梁门由五扇组成，每扇之间通过钢丝绳连接，共十扇，合计五十节。每扇最上节叠梁门有吊耳17，使每扇叠梁门能通过钢丝绳垂直悬挂在缆绳上，以便以后拆除方便。
每孔叠梁门两侧是多根工字钢13，工字钢立在底坎上，间距7.2±0.4m米，两侧通过钢板10、膨胀螺栓8固定在圆形分流支墩9与底坎处，圆形支墩9紧靠下水库进出口拦污栅11，钢框架加竹排结构6顶部与两侧分流墩顶部通过铁丝安装外包防护网7，单扇叠梁门19通过槽钢14、工字钢15、角钢16焊接连接，在每扇叠梁门19进水面铺设一层竖向竹跳板18，竹跳板通过铁丝固定在门上。
在每孔叠梁门下端沿门角处迎水面布置木材堆5，减少死角处，避免死角处杂物清理困难的问题发生。
单扇叠梁门外形尺寸6.77m×1.6m×0.25m，重1.020吨，每孔叠梁门合计高度8米。每孔叠梁门两侧是工十二根30号工字钢，工字钢长8m，间距6.8米。工字钢两侧与圆形分流支墩9间通过18套M18×100的钢板10、膨胀螺栓8均布固定。
圆形分流支墩9顶部高程85.5m，底坎高程
69m，每孔叠梁门镶与相邻工字钢间垂直立在底坎上。单孔叠梁门顶部与两侧分流墩顶部通过铁丝将两层安全网、一层安全防护网7，即绿色隔网，用于拦截爆破振动、水击波、涌浪、飞石以及杂物等的侵入。
Claims (4)
1.抽水蓄能电站尾水预留岩坎爆破安全防护方法，其特征在于在距爆破岩坎5±1m处建水气泡帷幕，在距水气泡帷幕20±5m处建多孔叠梁门，
水气泡帷幕由20±3根钢管组成，每根钢管上钻两排孔，孔的间排距为50～70mm，每根钢管与空压机的送气管相连，
多孔叠梁门由钢框架加竹排构成，每孔叠梁门由五扇叠梁门组成，每扇叠梁门之间通过钢丝绳连接，每孔叠梁门两侧是工字钢，工字钢两侧通过钢板、膨胀螺栓固定在圆形分流支墩上，圆形支墩紧靠下水库进出口拦污栅，每孔叠梁门的工字钢间距7.2±0.4m，单扇叠梁门通过槽钢、工字钢和角钢焊接连接，在叠梁门进水面铺设一层竖向竹跳板，竹跳板通过铁丝固定在每扇叠梁门上，同时在单孔叠梁门顶部与两侧分流墩顶部通过铁丝安装两层安全网和一层安全防护绿色隔网。
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站尾水预留岩坎爆破安全防护方法，其特征在于水气泡帷幕的钢管(3)长20m，管距3m，每根管上钻两排φ1.5mm孔。
3.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站尾水预留岩坎爆破安全防护方法，其特征在于在下库十二根圆形分流支墩(9)前缘相间布置十孔简易叠梁门，每孔叠梁门由五扇组成，之间通过钢丝绳连接。
4.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站尾水预留岩坎爆破安全防护方法，其特征在于在每孔叠梁门下端沿门角处迎水面布置木材堆(5)。
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