CN1542232A - 水电站水道及门槽的修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水电站水道及门槽的修复方法，特别是关于一种采用浮体检修闸门封孔堵水创造旱地条件，从而对水道及门槽进行检修和恢复原状，它维修方便，修复彻底，修复成本低。这种修复方法其特征是：在泄水道进口处设置浮体闸门封堵孔口，形成泄水道洞内旱地施工条件，从而进行泄水道的彻底修复。浮体闸门是在深水水头达60∽100米的泄水道的洞口处封孔堵水，浮体闸门的大小宽为5∽15米，高为8∽20米，它与需要修复的泄水道进口处的孔口尺寸相对应。浮体闸门是在进水口的洞口处封孔堵水，浮体闸门的大小与需要修复的泄水道进水口处的孔口尺寸相对应。
Description
所属技术领域：
本发明涉及一种水电站水道及门槽的修复方法，特别是关于一种采用浮体检修闸门封孔堵水创造旱地条件，从而对水道及门槽进行检修和恢复原状的方法。
背景技术：
大多数大中型水电站的泄水道或进水口，其洞口至检修门槽段自投入运行后因长期受水流的磨蚀和冲刷却又无法检修，导致底板钢衬、底板混凝土和混凝土侧墙，都会不同程度的出现因底板钢衬上的冲槽(冲坑)引起检修门底止水漏水、底板钢衬的贯穿性孔洞刺水，洞内混凝土骨料裸露，侧墙根部淘刷等破坏现象，以上破坏轻则将影响水工建筑物的正常的泄洪、排沙、发电，重则将危及大坝的安全。这个部位若采用水下修复，不但修复费用较旱地方法高，而且修复质量无法保证。
发明内容：
本发明的目的是：提供一种水电站水道及门槽的修复方法，它采用旱地修复处理方法，维修方便，修复彻底，修复成本低。
本发明的技术方案是：设计一种水电站水道及门槽的修复方法，其特征是：在泄水道进口处设置浮体闸门封堵孔口，形成泄水道洞内旱地施工条件，从而进行泄水道的彻底修复。
所述的浮体闸门是在深水水头达60∽100米的泄水道的洞口处封孔堵水，浮体闸门的大小宽为5∽15米，高为8∽20米，它与需要修复的泄水道进口处的孔口尺寸相对应。
所述的浮体闸门是在进水口的洞口处封孔堵水，浮体闸门的大小与需要修复的泄水道进水口处的孔口尺寸相对应。
所述浮体闸门在安装时，在孔口左右两侧闸门高度范围内，限制门体上下位置处安装软导向定位桩，以调整闸门左右位置的左右桩和使浮体闸门贴近坝面的向下游拉桩。
所述浮体闸门的封水面是凹凸不平的混凝土坝面，止水面的不平度测量数据是浮体闸门水封设计的依据，试探框水下测量是利用针梳原理在试探框四周闸门封水带宽 150～400mm的范围，均匀布设横向间距50～200mm、纵向间距50～200mm尼龙棒测点，由人工或机械将尼龙棒推至坝面，由触及坝面的尼龙棒端点所组成的面即为混凝土的封水面和承压面。
所述浮体闸门结构是密封箱体结构，其内有用来调节平衡的、互不连通的独立密封舱和充、排水及充、排气管路，浮体闸门在水中的浮力大于其自身的重力；独立密封舱，是注水舱和空舱，空舱固定在浮体闸门上部，注水舱固定在浮体闸门下部；浮体闸门下沉就位封孔前利用充水、排气管路对注水舱进行充水，通过对各独立注水舱充水量的多少来调整闸门的前后、左右平衡和调节闸门的下沉力，使庞大的具有适当下沉力的闸门在水中处于稳定的平衡状态。
所述的在浮体闸门下部的注水舱有5∽8个，它们互不连通分布在浮体闸门下部的前、后、左、右中五个方位的位置上，既可调节闸门的水平和铅垂姿态，又可调节浮体闸门的下沉力以适应不同的现有的起吊设备。
所述的空舱体积大小根据能使闸门在平躺于水面时，有10％-98％闸门厚度浮出水面设计，以便能安装闸门上其它附件。
所述浮体闸门的止水面是凹凸不平的混凝土坝面，浮体闸门的水封是随形水封，即橡胶水封在不受压时与凹凸不平的混凝土坝面能较好的接触，坝面鼓高处水封断面低，坝面凹低处水封断面高，橡胶水封断面由软橡胶材料和硬橡胶材料制成，用硬橡胶材料部位主要是承受和传递水压力，用软橡胶主要是填塞和包容止水面上的凹坑和鼓包。
所述的水封橡胶能承受1250～1650Kn/M的线压，并具有50～150mm的压缩量，以填塞和包容止水面上的凹坑和鼓包，断面高度随形，以适应坝面止水带内不大于120mm高低不平的坝面缺陷，使水封各断面的承载和压缩量基本均匀。
本发明的特点是：这种水电站水道及门槽的修复方法，是在泄水道进口处设置浮体闸门封堵孔口，形成泄水道洞内旱地施工条件，从而进行泄水道的彻底修复。浮体闸门工作位置的底部和两侧均无支承限位装置，为此在孔口左右两侧闸门高范围内特设了限制门体上下位置的软导向定位桩、调整闸门左右位置的左右桩和使浮体闸门贴近坝面的向下游拉桩，这些深水导向定位桩和锚固桩确保了试探框(用来测量坝面不平度)、浮体闸门的安全下水和准确就位，这种深水导向就位实现了水下作业水上操作的高难度突破。浮体闸门结构是密封箱体结构，其内设有用来调节平衡的、互不连通的独立密封舱和充水、排气管路，浮体闸门在水中的浮力大于重力。浮体闸门下沉就位封孔前利用充水、排气管路对注水舱进行充水，通过对不同独立密封舱充水量的多少来调整闸门的前后、左右平衡和调节闸门的下沉力，使庞大的具有适当下沉力的闸门在水中处于稳定的平衡状态。浮体闸门封水的止水面是凹凸不平的混凝土坝面，水封断面是由软硬橡胶材料组成的随形水封，硬橡胶主要是承受和传递水压力，软橡胶主要是填塞和包容止水面上的凹坑和鼓包，水封断面高度随形，以适应坝面止水带内不大于120mm高低不平的缺陷，使水封各断面的承载和压缩量基本均匀，水封橡胶既封水又承受和传递水压力。本发明涉及的浮体闸门系统，与其它常规闸门的不同之处是：工作位置无止水钢埋件，无导向约束限位装置，以孔口四周的坝体混凝土面作为封水支承面。它解决了修复处理检修门槽前段不能进行旱地修复处理的难题。浮体闸门的封堵在设计上创造了混凝土止水面水下测量、深水软导向就位、一次成型随形水封兼支承等多项新技术。
下面结合实例附图对本发明做进一步说明。
附图说明：附图1是实例操作状态示意图。
图1中：1、吊车；2、浮体闸门；3、坝体；4、洞口。
具体实施方式：
实施例如图1所示：图1是实施例的浮体闸门2用吊车1向坝体3的洞口4安装时的运动状态示意图，浮体闸门2将分节制造的门叶结构在现场进行焊接或螺栓连接成整体密封箱体结构，浮体闸门结构是密封箱体结构，其内有用来调节平衡的、互不连通的独立密封舱和充、排水及充、排气管路，注水舱和空舱，空舱固定在浮体闸门上部，注水舱固定在浮体闸门2下部；空舱使浮体闸门2在水中的浮力大于其自身的重力；空舱体积大小根据能使闸门在平躺于水面时，有30％闸门厚度浮出水面设计，以便能安装闸门上其它附件。注水舱在浮体闸门下部有5个，它们互不连通分布在浮体闸门2下部的前、后、左、右中五个方位的位置上，既可调节闸门的水平和铅垂姿态，又可调节浮体闸门2的下沉力以适应不同的现有的起吊设备。浮体闸门2下沉就位封孔前利用充水、排气管路对注水舱进行充水，通过对各独立注水舱充水量的多少来调整闸门的前后、左右平衡和调节闸门的下沉力，使庞大的具有适当下沉力的闸门在水中处于稳定的平衡状态。浮体闸门在安装时，在孔口左右两侧闸门高度范围内，限制门体上下位置处安装软导向定位桩，以调整闸门左右位置的左右桩和使浮体闸门贴近坝面的向下游拉桩。
浮体闸门2是在深水水头达80米的泄水道的洞口4处封孔堵水，浮体闸门2的大小宽为10米，高为18米，它与需要修复的泄水道进口处的孔口尺寸相对应。此时浮体闸门2平躺于水面，浮体闸门2的封水面是凹凸不平的混凝土坝面，止水面的不平度测量数据是浮体闸门2水封设计的依据，试探框水下测量是利用针梳原理在试探框四周闸门封水带宽150～400mm的范围，均匀布设横向间距50～200mm、纵向间距50～200mm尼龙棒测点，由人工或机械将尼龙棒推至坝面，由触及坝面的尼龙棒端点所组成的面即为混凝土的封水面和承压面。坝面鼓高处水封断面低，坝面凹低处水封断面高，橡胶水封断面由软橡胶材料和硬橡胶材料制成，用硬橡胶材料部位主要是承受和传递水压力，用软橡胶主要是填塞和包容止水面上的凹坑和鼓包。水封橡胶能承受1250～1650Kn/M的线压，并具有50～150mm的压缩量，以填塞和包容止水面上的凹坑和鼓包，断面高度随形，以适应坝面止水带内不大于120mm高低不平的坝面缺陷，使水封各断面的承载和压缩量基本均匀。
在坝体3前库区浮体闸门2充水直立后，通过起吊车1沿孔口两侧软导向绳与水下导向定位桩连接，沉放至孔口位置，通过左拉、右拉和后拉钢丝绳与水下相应的左右桩和向下游拉桩连接，调整浮体闸门2在孔口处的准确位置直至门体准确就位，然后提起浮体闸门2下游的工作闸门进行开闸放水，洞口4处浮体闸门2逐渐受到越来越大的正水压力，此时闸门上随形水封受到压缩而封堵孔口，至此浮体闸门2封堵完成，为泄水道洞口4至检修门槽段的混凝土和门槽钢衬板的修复处理创造了良好的旱地施工条件。浮体闸门2封堵后的挡水期间，门体结构相当于压力容器，其内腔不允许进水，否则浮体闸门2在拆除时将无法提出水面。浮体闸门2在水道及门槽修复完毕后，关闭下游的工作闸门，并对两闸门之间的闸室进行充水平压，浮体闸门2受压的橡胶水封逐渐解除压力恢复原自由状态，浮体闸门2所受的正压力消失，重新恢复至封堵前的状态，通过起吊设备将浮体门吊出水面，并进行充气排水，使浮体闸门又平躺于水面，浮体门使用完毕。
Claims (10)
1、水电站水道及门槽的修复方法，其特征是：在泄水道进口处设置浮体闸门封堵孔口，形成泄水道洞内旱地施工条件，从而进行泄水道的彻底修复。
2、根据权利要求1所述水电站水道及门槽的修复方法，其特征是：所述的浮体闸门是在深水水头达60∽100米的泄水道的洞口处封孔堵水，浮体闸门的大小宽为5∽15米，高为8∽20米，它与需要修复的泄水道进口处的孔口尺寸相对应。
3、根据权利要求1所述水电站水道及门槽的修复方法，其特征是：所述的浮体闸门是在进水口的洞口处封孔堵水，浮体闸门的大小与需要修复的泄水道进水口处的孔口尺寸相对应。
4、根据权利要求1所述水电站水道及门槽的修复方法，其特征是：所述浮体闸门在安装时，在孔口左右两侧闸门高度范围内，限制门体上下位置处安装软导向定位桩，以调整闸门左右位置的左右桩和使浮体闸门贴近坝面的向下游拉桩。
5、根据权利要求1所述水电站水道及门槽的修复方法，其特征是：所述浮体闸门的封水面是凹凸不平的混凝土坝面，止水面的不平度测量数据是浮体闸门水封设计的依据，试探框水下测量是利用针梳原理在试探框四周闸门封水带宽150～400mm的范围，均匀布设横向间距50～200mm、纵向间距50～200mm尼龙棒测点，由人工或机械将尼龙棒推至坝面，由触及坝面的尼龙棒端点所组成的面即为混凝土的封水面和承压面。
6、根据权利要求1所述水电站水道及门槽的修复方法，其特征是：所述浮体闸门结构是密封箱体结构，其内有用来调节平衡的、互不连通的独立密封舱和充、排水及充、排气管路，浮体闸门在水中的浮力大于其自身的重力；独立密封舱，是注水舱和空舱，空舱固定在浮体闸门上部，注水舱固定在浮体闸门下部；浮体闸门下沉就位封孔前利用充水、排气管路对注水舱进行充水，通过对各独立注水舱充水量的多少来调整闸门的前后、左右平衡和调节闸门的下沉力，使庞大的具有适当下沉力的闸门在水中处于稳定的平衡状态。
7、根据权利要求1所述水电站水道及门槽的修复方法，其特征是：所述的在浮体闸门下部的注水舱有5∽8个，它们互不连通分布在浮体闸门下部的前、后、左、右中五个方位的位置上，既可调节闸门的水平和铅垂姿态，又可调节浮体闸门的下沉力以适应不同的现有的起吊设备。
8、根据权利要求1所述水电站水道及门槽的修复方法，其特征是：所述的空舱体积大小根据能使闸门在平躺于水面时，有10％-98％闸门厚度浮出水面设计，以便能安装闸门上其它附件。
9、根据权利要求1所述水电站水道及门槽的修复方法，其特征是：所述浮体闸门的止水面是凹凸不平的混凝土坝面，浮体闸门的水封是随形水封，即橡胶水封在不受压时与凹凸不平的混凝土坝面能较好的接触，坝面鼓高处水封断面低，坝面凹低处水封断面高，橡胶水封断面由软橡胶材料和硬橡胶材料制成，用硬橡胶材料部位主要是承受和传递水压力，用软橡胶主要是填塞和包容止水面上的凹坑和鼓包。
10、根据权利要求1所述水电站水道及门槽的修复方法，其特征是：所述的水封橡胶能承受1250～1650Kn/M的线压，并具有50～150mm的压缩量，以填塞和包容止水面上的凹坑和鼓包，断面高度随形，以适应坝面止水带内不大于120mm高低不平的坝面缺陷，使水封各断面的承载和压缩量基本均匀。
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