一种水力式升船机塔楼与竖井钢衬管群一体化施工方法技术

本发明专利技术涉及一种水力式升船机塔楼与竖井钢衬管群一体化施工方法，属于水电站通航建筑物建设技术领域。本发明专利技术解决水力式升船机塔楼内竖井钢衬管群施工过程中变形大、自身精度与相对位置精度难以控制的问题。采取在竖井钢衬内、外加密支撑以及科学的浇筑工艺，控制竖井钢衬管群的变形量；采取活动内支撑装置结合倒垂线浮式测点法检测方式，固定竖井钢衬管群的中心底部基准点的浮式测量，消除检测数据的累积误差。本发明专利技术提出的技术方案实现了超高大直径竖井钢衬管群及中空薄壁塔楼高精度一次成型快速施工。型快速施工。型快速施工。

【技术实现步骤摘要】
一种水力式升船机塔楼与竖井钢衬管群一体化施工方法


[0001]本专利技术属于水电站通航建筑物建设
，具体涉及一种水力式升船机塔楼与竖井钢衬管群一体化施工方法。

技术介绍

[0002]水力式升船机采用大坝上下游水位差作为动力，将水的势能转为机械能，驱动承船厢升降垂直运行。浮筒平衡重以一定的淹没深度浸入相应竖井钢衬内的水中与承船厢重量实现全平衡，竖井钢衬内的水位降低或升高，则浮筒平衡重在竖井钢衬内相应下行或上行，通过机械提升设备同步转动，承船厢相应上行或下行。
[0003]水力式升船机塔楼为升船机的主要承重结构，左右对称布置以承受承船厢、平衡重块等悬吊运行荷载、外部的水荷载及顶部机房设备荷载。每个塔楼内各布置多个竖井，结构复杂，为典型的高耸中空薄壁钢筋混凝土结构，其施工质量是保证升船机结构安全及可靠运行的前提条件。
[0004]在升船机运行过程中，船厢下水时，竖井和浮筒之间的合理间隙是保证船厢下水时的速度及各个浮筒之间的浮力平衡进而保证升船机系统稳定的重要参数。浮筒周边间隙不对称，将使浮筒周边阻力系数发生变化，影响浮筒的稳定，同时也使浮筒适应水力摆动的空间减小，增加了浮筒在竖井中卡阻的可能性。因此，竖井精度直接影响浮筒运动状态，精度控制不好将影响浮筒在竖井中的正常运行，进而影响到升船机的运行。
[0005]竖井钢衬结构为超高大直径薄壁钢管结构，通常施工方法是一期埋设插筋，在预留钢管安装槽内安装，以二期浇筑方式确保其安装精度。但是，该方法存在以下不足：（1）高耸中空薄壁塔楼结构的整体性难以保证；（2）施工工期长，施工干扰大；（3）施工空间狭小，竖井钢衬浇筑过程中的内壁局部变形、竖井的垂直度、圆柱度等质量指标较难以控制，难以保证竖井钢衬的质量指标要求。
[0006]因此如何克服现有技术的不足是目前水电站通航建筑物建设
亟需解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种水力式升船机塔楼与竖井钢衬管群一体化施工方法，实现高精度超高大直径薄壁钢管结构的变形控制，满足塔楼与竖井结构一体化快速施工及质量控制要求。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种水力式升船机塔楼与竖井钢衬管群一体化施工方法，包括如下步骤：步骤（1），通过竖井钢衬同轴度倒垂线浮式测量方法求取竖井圆心，以实现超高大直径竖井钢衬结构安装垂直度、圆度和局部变形的精准控制；步骤（2），采用活动内支撑调圆机架装置及钢衬外部支撑结构，控制竖井钢衬吊装
及混凝土浇筑过程中的变形；步骤（3），高耸中空薄壁塔楼结构施工：采用平浇法浇筑，并采取对称多点下料，且采取对称振捣，分层浇筑，层高控制在40cm~50cm之间；随着混凝土的上升对竖井钢衬进行测量，检测钢衬内壁半径，监测钢衬的变形情况，若有异常现象，及时调整混凝土浇筑方式或停仓，对钢衬进行调整和加固。
[0009]其中，异常现象是指“测量发现钢衬圆度误差大于10mm或超出设计值偏差
±
5mm时”，此时应进行调整，调整到“圆度误差不大于10mm且在设计值偏差
±
5mm内”，调整完毕后应再次加固，使后续浇筑过程中不再出现异常。
[0010]进一步，优选的是，步骤（1）的具体方法为：（1.1）竖井钢衬安装前，利用全站仪，测量竖井管群每个输水口的实际中心坐标、水平高程、圆度和外径，根据输水口中心坐标与升船机横纵轴线的相对偏差，确定竖井钢衬管群横纵向中心轴线的位置坐标，测放出竖井底衬输水口中心的安装样点，安装底衬，底衬安装浇筑完后，在每个底部钢衬输水口中心设置槽钢样架，全站仪测放竖井钢衬安装基准点；（1.2）在每个底部钢衬安装中心设置槽钢支架，槽钢支架上固定连接槽钢样架，在槽钢样架上测放安装中心基准点，并校核竖井钢衬管群X轴和Y轴上的安装基础中心点偏差；在槽钢样架上的中心基准点钻通孔，然后向上引倒垂线为浮式测量的中心基准线；（1.3）分节安装竖井钢衬；（1.4）将竖井钢衬上管口的活动内支撑挂装在竖井钢衬管壁，并铺设测量作业平台；（1.5）浮筒放置到竖井钢衬上管口的测量支架上，并调中，浮子通过圆形压板与连杆上端的螺栓连接，形成整体，放到浮筒中；（1.6）将倒垂线拉起与连杆底部的螺栓缠绕并压紧；（1.7）调整连杆顶部的螺母，初步收紧倒垂线，向浮桶内注水至相应浮力刻线位置，再次调整连杆顶部的螺母使倒垂线满足拉力要求；所述的拉力要求具体是：拉力为浮子浮力的2.5至3倍；（1.8）四个方向水平拨动浮子，检查浮子的复位误差，满足要求后开展测量作业；满足要求：是指“浮子处于自由浮动状态，无卡阻现象，且浮子复位误差不大于0.5mm”；（1.9）利用测量标尺测量竖井钢衬内壁每个水平断面的尺寸偏差，拟合竖井钢衬的同轴度，调整竖井钢衬安装水平度和断面圆度。调整竖井钢衬安装水平度和断面圆度具体要求是：水平度调整至不大于2mm，圆度调整至圆度误差不大于10mm且在设计值偏差
±
5mm内。
[0011]进一步，优选的是，步骤（1.2）中，在槽钢上的中心基准点钻
Ø
1mm通孔，向上引
Ø
0.7mm倒垂线为浮式测量的中心基准线。
[0012]进一步，优选的是，步骤（2）的具体方法为：（2.1）每层内支撑之间对称4个方向采用内支撑连杆，连杆之间为螺栓连接，便于拆卸重复利用，见图3；（2.2）吊装前，将内支撑连杆两端的螺柱顶杆缩短以避免内支撑连杆就位时发生
卡阻，划伤筒壁涂层；就位后，根据管口实测圆度情况，先顶紧钢衬直径小于设计直径5mm的螺柱顶杆，再收缩钢衬直径大于设计直径5mm的螺柱顶杆，此时钢衬大于设计直径5mm的部位将回弹，直径减小，再整体复测圆度，如此反复多次进行顶紧、收缩操作和圆度复测，直至竖井钢衬内壁断面圆度误差不大于10mm且在设计值偏差
±
5mm内为合格；（2.3）竖井钢衬外侧均布多处加固点，每处外加固点用斜撑固定；（2.4）在竖井钢衬每道加劲环上，均布多根锚钩。
[0013]进一步，优选的是，步骤（2.3）中，竖井钢衬外侧均布12处加固点，每处外加固点用型钢斜撑固定。
[0014]进一步，优选的是，步骤（2.4）中，在竖井钢衬每道加劲环上，均布40根锚钩。
[0015]进一步，优选的是，步骤（3）中，浇筑时，在双层、多层钢筋网以及水平向与垂直向钢筋交叉的部位采用高流态混凝土浇筑，解决采用常态混凝土无法振捣密实的问题。
[0016]进一步，优选的是，步骤（3）中，混凝土每上升0.5m全面测量竖井钢衬一次，检测钢衬内壁半径，监测钢衬的变形情况。
[0017]本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：（1）采用现有技术建造此类塔楼结构，竖井钢衬将采用二期预埋，需要预留钢衬二期预埋空间，塔楼单侧结构宽度将比采用一体成型技术宽约1m（塔楼全宽宽约2m），采用一体成型技术减少了塔楼整体宽度，使升船机布置具有更大的灵活性，同时节约建造材料约14%；（2）采用一期浇筑一次成型技术，取消二期安装竖本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水力式升船机塔楼与竖井钢衬管群一体化施工方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤（1），通过竖井钢衬同轴度倒垂线浮式测量方法求取竖井圆心，以实现超高大直径竖井钢衬结构安装垂直度、圆度和局部变形的精准控制；步骤（2），采用活动内支撑调圆机架装置及钢衬外部支撑结构，控制竖井钢衬吊装及混凝土浇筑过程中的变形；步骤（3），高耸中空薄壁塔楼结构施工：采用平浇法浇筑，并采取对称多点下料，且采取对称振捣，分层浇筑，层高控制在40cm~50cm之间；随着混凝土的上升对竖井钢衬进行测量，检测钢衬内壁半径，监测钢衬的变形情况，若有异常现象，及时调整混凝土浇筑方式或停仓，对钢衬进行调整和加固。2.根据权利要求1所述的水力式升船机塔楼与竖井钢衬管群一体化施工方法，其特征在于，步骤（1）的具体方法为：（1.1）竖井钢衬安装前，利用全站仪，测量竖井管群每个输水口的实际中心坐标、水平高程、圆度和外径，根据输水口中心坐标与升船机横纵轴线的相对偏差，确定竖井钢衬管群横纵向中心轴线的位置坐标，测放出竖井底衬输水口中心的安装样点，安装底衬，底衬安装浇筑完后，在每个底部钢衬输水口中心设置槽钢样架，全站仪测放竖井钢衬安装基准点；（1.2）在每个底部钢衬安装中心设置槽钢支架，槽钢支架上固定连接槽钢样架，在槽钢样架上测放安装中心基准点，并校核竖井钢衬管群X轴和Y轴上的安装基础中心点偏差；在槽钢样架上的中心基准点钻通孔，然后向上引倒垂线为浮式测量的中心基准线；（1.3）分节安装竖井钢衬；（1.4）将竖井钢衬上管口的活动内支撑挂装在竖井钢衬管壁，并铺设测量作业平台；（1.5）浮筒放置到竖井钢衬上管口的测量支架上，并调中，浮子通过圆形压板与连杆上端的螺栓连接，形成整体，放到浮筒中；（1.6）将倒垂线拉起与连杆底部的螺栓缠绕并压紧；（1.7）调整连杆顶部的螺母，初步收紧倒垂线，向浮桶内注水至相应浮力刻线位置，再次调整连杆顶部的螺母使倒垂线满足拉力要求；（1.8）四个方向水平拨动浮子，检查浮子的复位误差，满足要求后开展测量作业；（1.9）利...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓林，黄群，许义群，杜建民，徐改卫，吉勇，吴晓峰，周云，何庆周，施林华，
申请(专利权)人：华能澜沧江水电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：