CN115679913A - 大直径拦漂主索过江施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大直径拦漂主索过江施工方法，包括：在水库大坝上游两岸均安置临时卷扬机；采用无人机牵引牵引绳过江；将拦漂主索运抵水库大坝上游一侧岸边，将牵引绳一端与拦漂主索连接，另一端与水库大坝上游另一侧岸边的临时卷扬机连接；使用水库大坝上游一侧岸边的临时卷扬机张放拦漂主索，使用水库大坝上游另一侧岸边的临时卷扬机收卷牵引绳，以使拦漂主索过江。本发明通过小绳牵引替换为大绳，在一侧岸边卷扬设备张放，另一侧岸边卷扬设备同步收缩的原理下，安全且顺利的完成拦漂主索过江施工，不仅缩短了施工周期，而且节约了施工成本。

Description

大直径拦漂主索过江施工方法

技术领域

本发明涉及水电设施领域。更具体地说，本发明涉及一种大直径拦漂主索过江施工方法。

背景技术

拦漂设施主要用于拦截水库大坝进水口前漂浮物，避免水中漂浮物进入水轮机组对机组造成损坏，目前工程上使用的拦漂设施由若干个同规格的浮箱、拦污栅、左右端锚固结构、左右端过渡浮箱及拦漂主索等组成。浮箱漂浮于水面上，为箱形结构或圆筒形结构，拦污栅固定在浮箱底部，与浮箱一起用于拦截漂浮物，其他配件均为连接、固定浮箱而设置。所有浮箱、过渡浮箱均与拦漂主索连接成一排。在水电站厂房进水口两边上游一定距离处设有左右端锚固结构，拦漂主索的两端分别与左右端锚固结构连接。上述拦漂设施在施工过程中重点及难点为拦漂主索过江施工，现有技术中一般采取利用清污船或租用民船牵引主索过江的方法，然而该方法工期长、成本高，不适用于大直径拦漂主索过江。

发明内容

本发明的目的是提供一种大直径拦漂主索过江施工方法，以改进现有技术中采用船舶牵引大直径拦漂主索过江的施工方法，从而达到提升拦漂主索施工质量水平，提高工效，降低成本。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种大直径拦漂主索过江施工方法，包括：

在水库大坝上游两岸均安置临时卷扬机；

采用无人机牵引牵引绳过江；

将拦漂主索运抵水库大坝上游一侧岸边，将牵引绳一端与拦漂主索连接，另一端与水库大坝上游另一侧岸边的临时卷扬机连接；

使用水库大坝上游一侧岸边的临时卷扬机张放拦漂主索，使用水库大坝上游另一侧岸边的临时卷扬机收卷牵引绳，以使拦漂主索过江。

优选的是，所述牵引绳包括第一呢绒绳、第二呢绒绳、第一钢丝绳和第二钢丝绳，所述第一呢绒绳、第二呢绒绳、第一钢丝绳和第二钢丝绳的直径依次增大。

优选的是，采用无人机牵引牵引绳过江的方法包括：采用无人机牵引第一呢绒绳过江，将第一呢绒绳与第二呢绒绳连接，采用人工拉拽的方式牵引第二呢绒绳过江，再将第二呢绒绳与第一钢丝绳连接，采用人工拉拽的方式牵引第一钢丝绳过江，将第一钢丝绳与第二钢丝绳连接，采用水库大坝上游另一侧岸边的临时卷扬机牵引第二钢丝绳过江。

优选的是，水库大坝上游两侧岸上均设置有永久锚固点，拦漂主索过江后，预留50米长度与永久锚固点锁扣连接。

优选的是，所述拦漂主索端头的索鞍与临时锚固点的锚索采用插编法连接或采用U形锁扣连接。

优选的是，水库大坝上游两侧岸上还均设置有临时锚固点，所述临时锚固点的高程低于所述永久锚固点，所述临时锚固点的锚索连接有导向滑轮，所述拦漂主索穿过临时锚固点的导向滑轮，以方便低水位拦漂。

优选的是，所述拦漂主索直径为64mm，第一呢绒绳直径为4mm，第二呢绒绳直径为8mm，第一钢丝绳直径为11mm，第二钢丝绳直径为22mm，临时卷扬机的型号为JM10型。

优选的是，所述临时卷扬机安装时，采用长度为2m的Ф32插筋插入岸边岩石1.5m，插筋露出岩石部分与临时卷扬机的主架焊接固定。

优选的是，所述临时锚固点的结构包括：设置于水库大坝上游岸侧的基坑，所述基坑内设置有线缆盘和线缆盘支架，所述线缆盘上缠绕有锚索，所述线缆盘转动连接于所述线缆盘支架上，所述基坑顶部覆设有水泥板，所述水泥板上设置有第一通孔，所述水泥板顶部浇筑有锚固墩，所述锚固墩中心开设有与所述第一通孔连通的第二通孔，所述锚索从所述第一通孔及第二通孔中穿出并连接于所述导向滑轮上；其中，所述线缆盘支架通过锚钉固定于基坑内，所述线缆盘与所述线缆盘支架间设置有扭簧，以用于当水位上涨，拦漂主索所受浮力大于扭簧弹力时，锚索伸长以适应拦漂主索位置升高。

优选的是，所述第二通孔两端均设置有橡胶塞，所述橡胶塞包括塞柱部和同轴连接于塞柱部一端的塞檐部，所述塞檐部外径大于所述塞柱部，所述塞柱部和塞檐部中心设置有贯穿的第三通孔，所述第三通孔略小于锚索直径以使锚索穿过第三通孔后挤密锚索与第三通孔之间；其中，所述塞檐部上沿周向均匀设置有射钉孔，以用于射钉穿过后钉入锚固墩，从而将橡胶塞固定于锚固墩上；所述塞柱部包括同轴套设的第一胶筒和第二胶筒，所述第一胶筒位于第二胶筒内，所述第一胶筒和第二胶筒之间沿轴线方向均匀间隔的设置有多圈压缩至形变的环形橡胶板，所述环形橡胶板连接于第二胶筒内壁并向第一胶筒施压，且在第一胶筒磨损失效后舒展抵接于锚索表面。

本发明至少包括以下有益效果：本发明通过小绳牵引替换为大绳，在一侧岸边卷扬设备张放，另一侧岸边卷扬设备同步收缩的原理下，安全且顺利的完成拦漂主索过江施工，不仅缩短了施工周期，而且节约了施工成本。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明实施例所述大直径拦漂主索过江施工方法的流程示意图；

图2为本发明实施例所述大直径拦漂主索过江后的结构示意图；

图3为本发明实施例所述临时锚固点的结构示意图；

图4为本发明实施例所述线缆盘和线缆盘支架的俯视结构示意图；

图5为本发明实施例所述橡胶塞的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面以四川省凉山彝族自治州宁南县金沙江白鹤滩水电站拦漂及上游入库水位站工程为例进行说明。

白鹤滩水电站位于金沙江下游四川省宁南县和云南省巧家县境内，上游距乌东德坝址约182km，下游距溪洛渡水电站约195km，控制流域面积43.03万km²，占金沙江以上流域面积的91％。白鹤滩水电站的开发任务以发电为主，电站正常蓄水位为825.0m，水库总库容206.27亿m3。本项目拟对白鹤滩水电站坝前拦漂金属结构工程、主要包括电站拦漂漂体制安130件、主索过江锚固1100米，固定卷扬式启闭机安装1座，启闭机房检修50kN移动式电动葫芦安装1台。针对主索过江锚固1100米，主索直径64mm，直径大。金沙江断面大且水流湍急，两岸峡谷山坡陡峭。拦漂主索过江难度大且安全风险高。

原设计方案是完成左岸2000kN固定卷扬式启闭机安装、调试及右岸锚固端施工完成后，将拦漂排主索运抵左岸EL.834.00m平台，在右岸EL.834.00m平台安装一台630KN卷扬机固定牵引索，利用清污船或租用民船将牵引索与主索连接，开始拦漂排主索展放。但因需满足初期蓄水拦污条件，主索需提前过江，故积极创新并应用新技术、新理念结合现场复杂的施工情况，研究形成了大直径拦漂主索跨江工法施工技术。

如图1～2所示，所述大直径拦漂主索过江施工方法包括：先做好施工准备，清点设备和施工人员到场，记下来进行下述步骤的施工：

S1、在水库大坝上游两岸均安置临时卷扬机1；

具体的，左岸EL785高程安装一台JM10型卷扬机,周边采用地锚Ф32插筋、L＝2m入岩1.5m,外露插筋与卷扬机主架焊接，卷扬机电源从EL750主配电盘接引至EL785处设配电盘。右岸EL813高程安装一台JM10型卷扬机,4#公路采用80吨吊车吊装至溜渣槽平台，挖机二次倒运至轴线附近EL813高程处，卷扬机安装在EL813已浇筑的混凝土底板上，卷扬机电源从4#公路EL680主配电盘接引至EL813处设配电盘。

S2、采用无人机牵引牵引绳过江；

具体的，所述牵引绳包括直径为4mm的第一呢绒绳、直径为8mm的第二呢绒绳、直径为11mm的第一钢丝绳和直径为22mm的第二钢丝绳。

第一次4mm呢绒绳采用无人机过江法，第二次8mm呢绒绳人工牵引过江，第三次采用8mm呢绒绳人工牵引11mm钢丝绳过江，第四次11mm钢丝绳采用卷扬机拉22mm钢丝绳过江。

S3、将拦漂主索2运抵水库大坝上游一侧岸边，将牵引绳一端与拦漂主索2连接，另一端与水库大坝上游另一侧岸边的临时卷扬机1连接；

具体的，主索二次运输从上村梁子仓库采用50吨汽车吊，30吨拖车运至左岸1#公路复线段桩号90～120回填区域固定。固定时，采用25#工字钢做支架脱空离地10cm，在主索线盘中间采用Ф90mm、长2m的圆钢两端各设两个轴承或者铜套，轴承或铜套与支架U型受力处固定，确保线盘上主索展放时转动，主索展放时绳索从底部放绳牵引，同时线盘接地处设三角型木枕4个运转停止时做为停止器使用。

第二钢丝绳展放时端头采取包扎牢固防止端头松开，第二钢丝绳与主索采取匹配64#U型绳扣连接。

S4、使用水库大坝上游一侧岸边的临时卷扬机1张放拦漂主索2，使用水库大坝上游另一侧岸边的临时卷扬机1收卷牵引绳，以使拦漂主索2过江。

具体的，左岸牵引时均属下坡且无缓冲减速平台，防止展放速度过快，拟在轴线合适、基岩上增设地锚与20cm*20cm木方进行加固，木方上削U型减速阀控同时木方上增设加力杆，EL760设一处，另外控制速度主要以人工加机械为主(5t手动葫芦倒换)，主盘架周边采取地锚与Φ28mm钢丝绳锚拉。

展放时第二钢丝绳与地面接触棱角处设木枕或轮胎外胎进行固定防摩擦损伤主索，第二钢丝绳与主索连接紧固均慢速展放。最后22mm钢丝绳与主索链接JM10型卷扬机左右岸同时匹配运转牵引过江。

在另一实施例中，水库大坝上游两侧岸上均设置有永久锚固点3，拦漂主索2过江后，预留50米长度与永久锚固点3锁扣连接。

具体的，为保证低水位拦漂投入正常运行，左岸卷扬机不具备盘绕固定，右岸拦漂主索2索鞍也不具备永久锚固条件时，主索展放后右岸需要预留50米待索鞍与RM0点位的锚索具备锚固时进行插编或者匹配64#U绳卡锚固。

在另一实施例中，水库大坝上游两侧岸上还均设置有临时锚固点4，所述临时锚固点4的高程低于所述永久锚固点3，所述临时锚固点4的锚索连接有导向滑轮5，所述拦漂主索2穿过临时锚固点4的导向滑轮5，以方便低水位拦漂。

具体的，左右岸永久锚固设施不具备锚固条件时，利用左右岸设置的临时锚固点4将两端锁固，确保EL750以下水位的拦漂运行。

同时左右岸临时锚固点4的锚索安装10吨导向滑轮5做为临时锚固点4过度倒换第二钢丝绳使用。

在另一实施例中，如图3～4所示，所述临时锚固点4的结构包括：设置于水库大坝上游岸侧的基坑401，所述基坑401内设置有线缆盘402和线缆盘支架403，所述线缆盘402上缠绕有锚索404，所述线缆盘402转动连接于所述线缆盘支架403上，所述基坑401顶部覆设有水泥板405，所述水泥板405上设置有第一通孔，所述水泥板405顶部浇筑有锚固墩406，所述锚固墩406中心开设有与所述第一通孔连通的第二通孔，所述锚索404从所述第一通孔及第二通孔中穿出并连接于所述导向滑轮5上；其中，所述线缆盘支架403通过锚钉407固定于基坑401内，所述线缆盘402与所述线缆盘支架403间设置有扭簧408，以用于当水位上涨，拦漂主索2所受浮力大于扭簧408弹力时，锚索404伸长以适应拦漂主索2位置升高。

现有技术中，拦漂主索2过江后需要在其上安装拦漂浮排，以用于拦截江面上的漂浮物，然而拦漂主索2穿过临时锚固点4的导向滑轮5后，高程较低，仅能适应低水位拦漂，一旦水位升高，拦漂主索2就会沉在水面以下失去拦漂能力，故一般情形下，当拦漂主索2满足永久锚固条件后，需要拆除临时锚固点4，较为繁琐。

上述实施例中，通过将临时锚固点4的锚索404缠绕于线缆盘402上，并将线缆盘402及线缆盘支架403固定埋设于临时锚固点4内部，再使用扭簧408施加一定弹力卷绕锚索404，从而实现当水位上涨，拦漂主索2所受浮力大于扭簧408弹力时，锚索404伸长以适应拦漂主索2位置升高，当水位下降，扭簧408收卷锚索404使拦漂主索2位置降低以适应低水位拦漂。这样，临时锚固点4就能随水位高低自行调节拦漂主索2高程，再无需拆除临时锚固点4。

在另一实施例中，如图5所示，所述第二通孔两端均设置有橡胶塞409，所述橡胶塞409包括塞柱部4091和同轴连接于塞柱部4091一端的塞檐部4092，所述塞檐部4092外径大于所述塞柱部4091，所述塞柱部4091和塞檐部4092中心设置有贯穿的第三通孔，所述第三通孔略小于锚索404直径以使锚索404穿过第三通孔后挤密锚索404与第三通孔之间；其中，所述塞檐部4092上沿周向均匀设置有射钉孔，以用于射钉穿过后钉入锚固墩406，从而将橡胶塞409固定于锚固墩406上；所述塞柱部4091包括同轴套设的第一胶筒40911和第二胶筒40912，所述第一胶筒40911位于第二胶筒40912内，所述第一胶筒40911和第二胶筒40912之间沿轴线方向均匀间隔的设置有多圈压缩至形变的环形橡胶板40913，所述环形橡胶板40913连接于第二胶筒40912内壁并向第一胶筒40911施压，且在第一胶筒40911磨损失效后舒展抵接于锚索404表面。

前述实施例中，由于锚索404需要穿过第二通孔延伸至临时锚固点4外与导向滑轮5连接，故当水位上涨时，第二通孔与锚索404间隙中容易渗漏水进入基坑401导致线缆盘402和线缆盘支架403锈蚀。

上述实施例中，通过设置橡胶塞409来阻止水分通过第二通孔渗入基坑401内，但是由于锚索404伸缩时与橡胶塞409摩擦容易磨损橡胶塞409，故进一步对橡胶塞409的塞柱部4091改进，通过将塞柱部4091设计为同轴套设的第一胶筒40911、第二胶筒40912和设置于两者间的压缩至形变的环形橡胶板40913，环形橡胶板40913不仅能向第一胶筒40911施压使第一胶筒40911与锚索404间挤密效果更好，而且在第一胶筒40911磨损失效后环形橡胶板40913没有了第一胶筒40911的束缚，可舒展抵接于锚索404表面形成多道密封环，防止水分沁入。

上述实施例中，白鹤滩水电站拦漂主索2过江施工采用“多台卷扬机同时收缩，多点式滑轮导向”代替传统拦漂主索2过江工艺施工安全顺利完成拦漂主索2过江。与原设计方案相比，新方案通过小绳替换大绳，两岸卷扬机同时收缩完成主索过江。不仅缩短了施工周期，而且节约了施工成本。按原设计方案，完成左岸2000kN固定卷扬式启闭机安装、调试及右岸锚固端施工完成后，将拦漂排主索运抵左岸EL.834.00m平台，在右岸EL.834.00m平台安装一台630KN卷扬机固定牵引索，利用清污船或租用民船将牵引索与主索连接，开始拦漂排主索展放。采用新方案后，工期时间节约630KN卷扬机安装30天，拦漂主索2过江施工工期节约10天，节约民用船租用30W，节约75吨吊车10W左右，临时卷扬机1及无人机使用采用本单位原有设备，无成本投入。综上所述，优化方案节约成本约100万元，且工期时间节约35天。为水电市场后期大直径拦漂主索2过江以及各种钢丝绳横跨大断面江面施工提供很好借鉴作用。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种大直径拦漂主索过江施工方法，其特征在于，包括：

在水库大坝上游两岸均安置临时卷扬机；

采用无人机牵引牵引绳过江；

将拦漂主索运抵水库大坝上游一侧岸边，将牵引绳一端与拦漂主索连接，另一端与水库大坝上游另一侧岸边的临时卷扬机连接；

使用水库大坝上游一侧岸边的临时卷扬机张放拦漂主索，使用水库大坝上游另一侧岸边的临时卷扬机收卷牵引绳，以使拦漂主索过江。

2.如权利要求1所述的大直径拦漂主索过江施工方法，其特征在于，所述牵引绳包括第一呢绒绳、第二呢绒绳、第一钢丝绳和第二钢丝绳，所述第一呢绒绳、第二呢绒绳、第一钢丝绳和第二钢丝绳的直径依次增大。

3.如权利要求2所述的大直径拦漂主索过江施工方法，其特征在于，采用无人机牵引牵引绳过江的方法包括：采用无人机牵引第一呢绒绳过江，将第一呢绒绳与第二呢绒绳连接，采用人工拉拽的方式牵引第二呢绒绳过江，再将第二呢绒绳与第一钢丝绳连接，采用人工拉拽的方式牵引第一钢丝绳过江，将第一钢丝绳与第二钢丝绳连接，采用水库大坝上游另一侧岸边的临时卷扬机牵引第二钢丝绳过江。

4.如权利要求1所述的大直径拦漂主索过江施工方法，其特征在于，水库大坝上游两侧岸上均设置有永久锚固点，拦漂主索过江后，预留50米长度与永久锚固点锁扣连接。

5.如权利要求4所述的大直径拦漂主索过江施工方法，其特征在于，所述拦漂主索端头的索鞍与临时锚固点的锚索采用插编法连接或采用U形锁扣连接。

6.如权利要求4所述的大直径拦漂主索过江施工方法，其特征在于，水库大坝上游两侧岸上还均设置有临时锚固点，所述临时锚固点的高程低于所述永久锚固点，所述临时锚固点的锚索连接有导向滑轮，所述拦漂主索穿过临时锚固点的导向滑轮，以方便低水位拦漂。

7.如权利要求2所述的大直径拦漂主索过江施工方法，其特征在于，所述拦漂主索直径为64mm，第一呢绒绳直径为4mm，第二呢绒绳直径为8mm，第一钢丝绳直径为11mm，第二钢丝绳直径为22mm，临时卷扬机的型号为JM10型。

8.如权利要求1所述的大直径拦漂主索过江施工方法，其特征在于，所述临时卷扬机安装时，采用长度为2m的Ф32插筋插入岸边岩石1.5m，插筋露出岩石部分与临时卷扬机的主架焊接固定。

9.如权利要求6所述的大直径拦漂主索过江施工方法，其特征在于，所述临时锚固点的结构包括：设置于水库大坝上游岸侧的基坑，所述基坑内设置有线缆盘和线缆盘支架，所述线缆盘上缠绕有锚索，所述线缆盘转动连接于所述线缆盘支架上，所述基坑顶部覆设有水泥板，所述水泥板上设置有第一通孔，所述水泥板顶部浇筑有锚固墩，所述锚固墩中心开设有与所述第一通孔连通的第二通孔，所述锚索从所述第一通孔及第二通孔中穿出并连接于所述导向滑轮上；其中，所述线缆盘支架通过锚钉固定于基坑内，所述线缆盘与所述线缆盘支架间设置有扭簧，以用于当水位上涨，拦漂主索所受浮力大于扭簧弹力时，锚索伸长以适应拦漂主索位置升高。

10.如权利要求9所述的大直径拦漂主索过江施工方法，其特征在于，所述第二通孔两端均设置有橡胶塞，所述橡胶塞包括塞柱部和同轴连接于塞柱部一端的塞檐部，所述塞檐部外径大于所述塞柱部，所述塞柱部和塞檐部中心设置有贯穿的第三通孔，所述第三通孔略小于锚索直径以使锚索穿过第三通孔后挤密锚索与第三通孔之间；其中，所述塞檐部上沿周向均匀设置有射钉孔，以用于射钉穿过后钉入锚固墩，从而将橡胶塞固定于锚固墩上；所述塞柱部包括同轴套设的第一胶筒和第二胶筒，所述第一胶筒位于第二胶筒内，所述第一胶筒和第二胶筒之间沿轴线方向均匀间隔的设置有多圈压缩至形变的环形橡胶板，所述环形橡胶板连接于第二胶筒内壁并向第一胶筒施压，且在第一胶筒磨损失效后舒展抵接于锚索表面。

Images