CN217104987U - 一种水电站尾水管破损修补装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水电站尾水管破损修补装置，属于水利水电工程领域。解决在尾水管狭小封闭空间内进行破损部位钢内衬和外包混凝土快速修补的难题；解决了钢内衬板的进入问题，提高了钢内衬与外包混凝土的贴附性，提高了修补结构与原有结构的整体性，并且可以大大缩短施工工期。

Description

一种水电站尾水管破损修补装置

技术领域

本实用新型涉及一种水电站尾水管破损修补装置，属于水利水电工程领域。

背景技术

水电站的尾水管内水流条件复杂，水流压力脉动频繁，且脉冲压力大，对尾水管的钢内衬和外包混凝土的整体受力要求高。而由于尾水管内部不方便进行定期维护和保养，经过长时间连续运行后，在尾水管曲率半径较小的部位容易出现钢内衬损坏的情况，严重的甚至会掏刷外包混凝土，对结构产生破坏。

如何对尾水管内出现破损的部位进行快速可靠的修补，对水电站的安全运行和经济效益都至关重要。

尾水管内部破损部位修补过程中，经常遇到的问题主要有以下几个：

①尾水管进人门尺寸狭窄，当钢内衬的破损面积比较大时，单块大面积的修补用钢内衬板无法进入管内，此外尾水管内曲率半径小的部位操作空间有限，也不便于整体安装大块钢内衬板。

②修补部位的钢内衬板与外包混凝土的贴附性不好，存在脱空，钢内衬板向外包混凝土传递脉动压力的连续性较差，容易产生振动，造成反复破损。

③对外包混凝土破损部位进行重新浇筑修复时，钢内衬板的修复和外包混凝土的修复需要分步进行，工期较长，此外钢内衬板、新浇筑的混凝土与原有外包混凝土的结构整体性比较差，存在开裂和脱落的风险。

实用新型内容

本实用新型提供一种水电站尾水管破损修补装置，解决在尾水管狭小封闭空间内进行破损部位钢内衬和外包混凝土快速修补的难题。解决了钢内衬板的进入问题，提高了钢内衬与外包混凝土的贴附性，提高了修补结构与原有结构的整体性，并且可以大大缩短施工工期。

本实用新型的技术方案是：

一种水电站尾水管破损修补装置，包括钢加劲板1、钢内衬板2、Z型锚筋3、L型锚筋4，所述钢加劲板1沿钢内衬板2长度方向的中线与钢内衬板2垂直焊接形成整体，所述钢加劲板1的底部切割形成矩形凹槽6，所钢加劲板1上焊接有若干个L型锚筋4，所述钢内衬板2上设置有浇筑孔5，所述钢内衬板2上焊接有若干个Z型锚筋3。

所述破损修补装置的具体制作方法和修补流程为：

先将蜗壳内的渗漏水用潜水泵引至渗漏集水井创造干的施工条件，在尾水管进人门处搭设临时钢爬梯，在尾水管内部平台搭设两台轴流风机进行排烟换气。

结合实际破损情况划定修补区域，将破损的钢内衬板进行切割拆除并打磨底部混凝土至钢筋层，打磨至钢筋层后对基面进行清洗。

根据清理后的待修补区域总面积大小确定钢内衬板的块数和每一块钢内衬板的下料尺寸。每块钢内衬板的宽度与原有断面钢内衬板的宽度保持一致，每块钢内衬板的长度取1.5m～2.8m。每块钢内衬板上预留2～6个圆形浇筑孔，浇筑孔的直径取16～20cm，切割下来的圆形浇筑孔钢板编号保存，待浇筑完成后重新焊接封堵浇筑孔。

钢内衬板下料后分级吊送至尾水管待修补部位，拼接工作从下往上依次进行，先对钢内衬板进行定位，然后反向进行钢加劲板、锚筋的焊接。

钢加劲板与钢内衬板的长度一致，钢加劲板沿钢内衬板中线位置垂直焊接，加劲板底部预留3个矩形凹槽便于混凝土流动，钢加劲板的深度根据实际待修补区混凝土凹坑的深度确定。

钢内衬板底部错开浇筑孔沿长度方向焊接2～4排Z型锚筋，每排2～3个。钢加劲板的底部沿长度方向焊接2～4个L型锚筋。锚筋的底部均与原有外包混凝土的钢筋网搭接焊牢，搭接长度不低于20cm。

钢内衬板拼接好后开始焊接，拼接缝的焊接采用单面焊接双面成型的焊接工艺，V型坡口角度在60°与90°之间，由2名焊工同时、同向、同速、同规范镶边多层多道跳跃焊接。母材为Q235B+Q235B，焊接材料为J507，规格为

和直径4.0mm，焊接完毕后进行PT探伤。

混凝土浇筑采用C30商业混凝土由尾水管平台通过管道输送至尾水管外部，经过二次拌和后通过预留的浇筑孔振捣浇筑，浇筑完毕后次日根据编号对浇筑孔进行封焊，混凝土初凝后对脱空部位进行检查并确定灌浆孔与出浆孔，灌浆孔采用磁力钻进行钻孔，灌浆水泥采用42.5复合型普通硅酸盐水泥，水灰比0.8，灌浆压力0.13Mpa，次日进脱空检查确定是否进行二次灌浆。

本实用新型具有以下优点：

(1)钢内衬板分块拼接，解决了钢内衬板的进入问题

尾水管钢内衬破损部位处于发电厂房的底部，尾水管进人门尺寸狭窄，现场进入条件极差，无法满足钢板大件整体安装要求。本实用新型考虑了入场通道最小尺寸数据，采取分块下料，现场拼接的技术方案，解决了通过性问题。

(2)加劲板和锚筋的存在，增强了修补结构与原有结构的整体性

本实用新型在钢内衬板下增设钢加劲板，钢内衬板和钢加劲板上焊接有锚筋，并将锚筋搭接焊牢至原有外包混凝土的钢筋网上，使得修补结构与原有结构的整体性大大增强，有效增强了钢衬向混凝土传递脉动压力的连续性。

(3)先浇注后灌浆，提高了钢内衬板与外包混凝土的贴附性。

附图说明

图1是本实用新型所述修补装置的主视图；

图2是本实用新型所述修补装置的左视图；

图3是本实用新型所述修补装置的俯视图；

图4是本实用新型所述修补装置使用时与原有结构的连接关系示意图；

图5是本实用新型应用于天一水电厂3号机组尾水管修复时的下料图；

附图标记说明：钢加劲板1、钢内衬板2、Z型锚筋3、L型锚筋4、浇筑孔5、矩形凹槽6、原有外包混凝土的钢筋网7、原有外包混凝土8、原有钢内衬板9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，但本实用新型不局限于以下实施例。

如图1、图2、图3所示，钢内衬板2上对称分布有四个浇筑孔5，钢加劲板1沿钢内衬板2长度方向的中心线垂直焊接于钢内衬板2的底部，钢加劲板1的下部开有三个矩形凹槽6，钢加劲板1的下部焊有两个L型锚筋4，钢内衬板2的下侧焊有两排总共六个Z型锚筋3，Z型锚筋3的位置要避开钢内衬板上的浇筑孔，Z型锚筋3沿钢内衬板2的长度方向均匀分布，Z型锚筋3由两个L型锚筋4焊接制作而成，钢加劲板1和钢内衬板2均采用厚度为10mm的Q235B钢板制作，Z型锚筋3和L型锚筋4均选用公称直径20mm的螺纹钢制作。

如图4所示，修补用的钢内衬板2与原有钢内衬板9的高度要对齐，钢加劲板1的深度比实际待修复部位混凝土凹坑的深度略浅，Z型锚筋3和L型锚筋4的长度根据实际待修复部位混凝土凹坑的深度确定，确保Z型锚筋3和L型锚筋4的底部均与原有外包混凝土的钢筋网7搭接，搭接长度不低于20cm。

如图5所示，本实用新型用于天生桥一级水电厂3号机组尾水管底部修复时的下料图，粗实线范围为刚内衬板拆除重新安装区域。钢内衬板如图5所示划分成六个断面下料，多余的边角切除，然后在每一块钢内衬板上开4个浇筑孔。

拼接工作第六断面至第一断面依次进行，先对钢内衬板进行定位，然后反向进行钢加劲板、锚筋的焊接，然后将锚筋与原有外包混凝土的钢筋网搭接焊牢。

钢内衬板拼接好后开始焊接，拼接缝的焊接采用单面焊接双面成型的焊接工艺，V型坡口角度在60°与90°之间，由2名焊工同时、同向、同速、同规范镶边多层多道跳跃焊接。母材为Q235B+Q235B，焊接材料为J507，规格为

和直径4.0mm，焊接完毕后进行PT探伤。

混凝土浇筑采用C30商业混凝土由尾水管平台通过管道输送至尾水管外部，经过二次拌和后通过预留的浇筑孔振捣浇筑，浇筑完毕后次日根据编号对浇筑孔进行封焊，混凝土初凝后对脱空部位进行检查并确定灌浆孔与出浆孔，灌浆孔采用磁力钻进行钻孔，灌浆水泥采用42.5复合型普通硅酸盐水泥，水灰比0.8，灌浆压力0.13Mpa，次日进脱空检查确定是否进行二次灌浆。

Claims (5)

1.一种水电站尾水管破损修补装置，其特征在于：包括钢加劲板、钢内衬板、Z型锚筋、L型锚筋；所述钢加劲板沿钢内衬板长度方向的中线与钢内衬板垂直焊接形成整体；所述钢加劲板的下部焊接有L型锚筋，所述钢内衬板的底部焊接有Z型锚筋；所述钢内衬板上设置有浇筑孔。

2.根据权利要求1所述的水电站尾水管破损修补装置，其特征在于：所述钢内衬板的宽度与尾水管内原有断面钢内衬板的宽度保持一致，长度取1.5m～2.8m；所述钢内衬板上设置2～6个浇筑孔，所述浇筑孔的直径取16～20cm。

3.根据权利要求1或2所述的水电站尾水管破损修补装置，其特征在于：所述钢加劲板的底部有矩形凹槽。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的水电站尾水管破损修补装置，其特征在于：所述Z型锚筋沿钢内衬板的长度方向均匀分布，并避开浇筑孔的位置，所述L型锚筋沿钢加劲板的长度方向均匀分布。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的水电站尾水管破损修补装置，其特征在于：所述Z型锚筋的底部和L型锚筋的底部，均与尾水管原有外包混凝土的钢筋网搭接并焊牢，搭接长度不低于20cm。

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