CN104989873B - 压力钢管斜拉倒拼装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明压力钢管斜拉倒拼装方法，该方法是利用斜井或竖井下平段的导向卷扬机通过地锚导向滑轮将压力钢管和台车拉拽至下弯段45°位置，连接支撑钢梁上安装的1#、2#、3#卷扬机；通过1#、2#主卷扬机对压力钢管进行倾斜拉、拽，使得钢管及台车沿着弧形轨道自下往上滑移，再通过3#调整卷扬机控制压力钢管和台车中心轴线相对弧形轨道面垂直，最终将压力钢管运输至安装部位进行定位，再进行下一节压力钢管运输，通过调整前一节压力钢管下管口与斜拉压力钢管的上管口进行压缝、焊接，从而实现压力钢管倒置拼装。本发明方法能降低压力钢管运输通道的技术性开挖量，减少施工支洞布设数量，缩短轨道铺设长度，降低施工成本，提高压力钢管安装进度和安装质量。
Description
技术领域：
本发明涉及压力钢管运用倾斜拉、拽方式，倒置压力钢管管口拼装的方法，适用于压力钢管竖井及斜井型下弯段钢衬起始端的压力钢管拼装工程方法，尤其适用于超大直径压力钢管竖井及斜井型的压力钢管斜拉倒拼装方法。
背景技术：
目前，压力钢管竖井型、斜井型压力钢管一般采用顺装法，即在竖井和斜井顶部布设天锚，上平段开挖压力钢管运输施工支洞；通过卷扬机将压力钢管从顶部运送至顶部；自下而上安装，从上往下运输，此种安装方法比较普遍，比较适合于整条引水洞全钢衬安装。
但水电站压力钢管钢衬布置是多样的，某些竖井型、斜井型压力钢管起点仅从下弯段起始至蜗壳连接段，又或者竖井和斜井中部作为压力钢管起点至蜗壳连接段；若采用从上往下运输，压力钢管运输通道如施工支洞和引水隧洞的尺寸要进行较大的技术开挖，另外轨道铺设的费用就难以承受，另外从上往下运输需要开挖供压力钢管运输的施工支洞，压力钢管尺寸约大，开挖的施工支洞成本越高，而且仅为安装下弯段至蜗壳段的压力钢管采用如此浩大的施工通道扩挖，对于工程建设的成本控制是非常不利的。
发明内容：
本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种能降低压力钢管运输通道的技术性开挖量，减少施工支洞布设数量，缩短轨道铺设长度，降低施工成本，提高压力钢管安装进度和安装质量的压力钢管斜拉侧拼装方法。
本发明的目的是这样来实现的：
本发明压力钢管斜拉倒拼装方法，该方法是在斜井或竖井下弯段上方架设支撑钢梁及防护平台，支撑钢梁上安装1#、2#主卷扬机及3#调整卷扬机，沿压力钢管中心两侧铺设弧形轨道型钢支架；在下弯段45°处安装地锚导向滑轮，在下弯段与下平段交接处安装导向卷扬机，在下平段所在的施工支洞顶部安装翻身天锚，将压力钢管通过运输台车运输至下平段，采用翻身天锚对压力钢管翻身后放置于台车上，利用下平段的导向卷扬机通过地锚导向滑轮将压力钢管和台车拉拽至下弯段45°位置，连接支撑钢梁上安装的1#、2#主卷扬机及3#调整卷扬机，通过1#、2#主卷扬机对压力钢管进行倾斜拉、拽，使得压力钢管及台车沿着弧形轨道自下往上滑移，再通过3#调整卷扬机控制压力钢管和台车中心轴线相对弧形轨道面垂直，最终将压力钢管运输至安装部位进行定位，再进行下一节压力钢管运输，通过调整前一节压力钢管下管口与运输压力钢管的上管口进行压缝、焊接，从而实现压力钢管倒置拼装。
本发明方法操作简便、能有效节约施工投入、安全高效。本发明压力钢管斜拉倒拼装方法试用于岩滩水电站扩建工程6#引水隧洞下弯段至蜗壳连接段的压力钢管安装，未出现任何的安装事故和险情，且压力钢管已正常运行发电。
现以岩滩水电站扩建工程6#引水隧洞压力钢管安装为实例进行测算，若采用常规压力钢管从斜井上弯段经过斜井段运输至下弯段，为满足压力钢管运输需要对上弯段、斜井段进行技术性超挖，超挖石方量1500m³，C30混凝土回填量1500m³，石方开挖单价78元/m³；混凝土单价120元/m³；则技术性开挖成本支出：1500×78+1500×120=29.7万元，另外需增加1条压力钢管运输施工支洞，施工支洞开挖及封堵费用约800万元，成本十分高昂。还需要对上弯段、斜井段运输轨道进行铺设，费用为24万元。而采用压力钢管斜拉倒拼装方法施工，下弯段上部石方开挖25m方，制作支撑钢梁及防护平台费用2.4万元。同比后采用该方法进行该工程压力钢管安装的经济效益是十分巨大的。
本发明方法的应用，一是减少对压力钢管运输通道进行技术性扩挖，减少施工投入；二是减少运输钢管施工支洞布设数量，缩短轨道铺设长度，大幅度降低了施工成本；三是加快了施工进度，提高压力钢管安装进度和安装质量，保证了压力钢管安装节点顺利完成，确保了机组投产发电目标。
附图说明：
图1为竖井型下弯段斜拉倒拼装方法示意图。
图2为斜井型下弯段斜拉倒拼装方法示意图。
图3为主卷扬机与调整卷扬机布置图。
图4为弧形轨道型钢支架卷扬机、压力钢管位置示意图。
图5为各吊点与各卷扬机吊点位置图。
具体实施方式：
本实施例压力钢管斜拉倒拼装方法中采用了翻身天锚1、导向卷扬机2、地锚导向滑轮3、弧形轨道型钢支架4、支撑钢梁及防护平台5、1#主卷扬机6、2#主卷扬机7、3#卷扬机8、运输台车9。各图中序号10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21分别为弧形轨道、施工支洞、压力钢管、压力钢管运输方向、压力钢管倒拼装方向、定位节、定位节空间封闭、岩基底板、1#主卷扬机吊点、2#主卷扬机吊点、3#辅助卷扬机吊点、钢丝绳。
（1）翻身天锚：采用3×Φ36mm螺纹钢入岩6m，天锚安装完成后，进行砂浆回填灌浆和负载试验。主要作用是作为滑轮组挂点进行起吊施工，对压力钢管进行翻身后放与运输台车上，若压力钢管采用“平运”，则不需要对钢管进行翻身，如图1、图2所示。
（2）导向卷扬机：通过地锚导向滑轮将压力钢管及台车从翻身部位牵引至下弯段斜45°位置，作为下弯段45°以下的提升设备，该卷扬机基础需预埋基础锚杆使得卷扬机牢固固定，卷扬机电气符合相关规定要求，如图1、图2所示。
（3）地锚导向滑轮：地锚采用3×Φ36mm螺纹钢入岩6m，导向滑轮焊接于地锚上，布置于弧形轨道型钢支架两侧，用于钢丝绳穿绕挂点，作为导向卷扬机受力的吊点，地锚安装完成后，进行砂浆回填灌浆和负载试验，如图1、图2所示。
（4）弧形轨道型钢支架：采用轨道及型钢制作，轨道按下弯段圆弧进行预弯后安装，利用型钢作为支撑将其加固，轨道延伸至翻身天锚位置和下弯段，供压力钢管运输台车行走，如图1、图2、图4所示。
（5）支撑钢梁及防护平台：采用钢板制作，箱型梁结构，呈十字布置于下弯段上方，钢梁上安装1#、2#、3#卷扬机，为该方法的主要受力构件，钢梁的承重载荷需进行计算，防护平台用于保障人员洞内施工安全，防止危石坠落和其它人员伤害，如图1、图2、图3所示。
（6）1#/2#/3#卷扬机：1#/2#卷扬机为主卷扬机，主要进行压力钢管下弯段斜拉、拽，该设备选型应尽量大，3#卷扬机为辅助卷扬机，用于调整压力钢管及台车相对于轨道的垂直，便于压力钢管管口倒置拼装，通过钢丝绳连接压力钢管上的各吊点，如图1、图2、图4、图5所示。
（7）运输台车：采用型钢及钢板制作成品，承载压力钢管，通过底部安装的滚轮沿着轨道运行，压力钢管进行斜拉、拽时，要确保压力钢管与运输台车加固、牢固，如图4、图5所示。
本实施例压力钢管采用斜拉倒拼装方法包括以下步骤：
（1）斜拉、拽作业：压力钢管12安装前，在竖直（或斜井）下弯段上方架设支撑钢梁及防护平台5，支撑钢梁上安装卷扬机6、7、8（1#、2#、3#卷扬机），沿压力钢管中心两侧铺设弧形轨道型钢支架4，在下弯段45º处安装地锚导向滑轮3，在下平段所在的施工支洞11顶部安装翻身天锚1，将压力钢管通过施工运输台车9运输至下平段会引水隧洞交叉处，采用翻身天锚1对压力钢管翻身后放置于运输台车上，利用下平段的导向卷扬机2通过地锚导向滑轮3将压力钢管和运输台车运输至下弯段45°位置悬停，连接支撑钢梁上安装的1#、2#、3#卷扬机与压力钢管的吊点18、19、20；卸开导向卷扬机与压力钢管上连接的钢丝绳21，缓慢开启1#、2#主吊点卷扬机，使得压力钢管缓慢自下往上滑移，压力钢管滑移时要确保压力钢管及运输台车中心轴线始终与弧形轨道面保持垂直，通过控制3#辅助卷扬机将压力钢管斜拉、拽至安装高程，如图1、图2、图3、图4、图5所示；
（2）倒拼装施工：待压力钢管斜拉、拽至安装高程后，将定位节压力钢管通过锚杆定位牢固；条件具备可以浇筑混凝土固定定位节压力钢管，然后以定位压力钢管下管口为基准，以运输压力钢管的上管口与上一节压力钢管的下管口进行倒置压缝加固；待运输压力钢管压缝、加固牢固后，通过3#卷扬机将运输台车卸车，运输台车以自重沿轨道返回下平段；如此往复，完成其它管节的安装施工，从而实现压力钢管倒置拼装，如图1、图2所示；
（3）压力钢管斜拉倒拼装方法的构件拆除：下弯段压力钢管安装完成后，支架钢梁拆除后通过竖井或斜井直接吊运至顶部运出，亦可对压力钢管内部做防护防止管壁损坏后安全运出。
本发明方法利用弧形轨道型钢支架作为压力钢管和台车的运输轨道，通过下弯段上部设计的支撑钢梁上的卷扬机对压力钢管进行倾斜拉、拽；使压力钢管沿着型钢轨道从下往上位移（倒置位置），最后倒拉、拽至定位节安装位置后对各节压力钢管的上、下管口进行压缝、调圆。本发明法操作简便、能有效节约施工投入、安全高效。
上述实施例是对本发明的上述内容作进一步说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的额范围。
Claims (1)
1.压力钢管斜拉倒拼装方法，其特征在于该方法是在斜井或竖井下弯段上方架设支撑钢梁及防护平台，支撑钢梁上安装1#、2#主卷扬机及3#调整卷扬机，沿压力钢管中心两侧铺设弧形轨道型钢支架，在下弯段45°处安装地锚导向滑轮，在下弯段与下平段交接处安装导向卷扬机，在下平段所在的施工支洞顶部安装翻身天锚，将压力钢管通过运输台车运输至下平段，采用翻身天锚对压力钢管翻身后放置于台车上，利用下平段的导向卷扬机通过地锚导向滑轮将压力钢管和台车拉拽至下弯段45°位置，连接支撑钢梁上安装的1#、2#主卷扬机及3#调整卷扬机，通过1#、2#主卷扬机对压力钢管进行倾斜拉、拽，使得压力钢管及台车沿着弧形轨道自下往上滑移，再通过3#调整卷扬机控制压力钢管和台车中心轴线相对弧形轨道面垂直，最终将压力钢管运输至安装部位进行定位，再进行下一节压力钢管运输，通过调整前一节压力钢管下管口与斜拉压力钢管的上管口进行压缝、焊接，从而实现压力钢管倒置拼装。
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