浅析浮式钢围堰在水闸加固工程中的应用

2014-04-15 17:20夏海亚钱井芝
江苏水利 2014年5期
关键词:浮式槽钢淮安

高 健 夏海亚 钱井芝

(江苏省灌溉总渠管理处,江苏淮安 223200)

1 工程概况

运西分水闸位于苏北灌溉总渠与京航大运河交汇处,地处淮安市楚州区南郊三堡乡鸭洲村,与淮安抽水一站、二站、三站、四站及淮安立交、沙庄引江闸、运东闸等建筑物共同组成淮安水利枢纽。

运西分水闸始建于1977年12月,1979年5月建成并投入使用。工程由中间3孔分水闸和两侧10孔挡洪闸组成,闸身总长为129.5 m,分水闸、挡洪闸底板顶面高程均为3.0 m(废黄河高程,下同),闸顶高程10.8 m。中央3孔分水闸总宽为20.8 m,闸孔净高5 m,净宽6 m,设计流量为300 m3/s,采用钢结构直升门,启闭机械使用3台2×16 t绳鼓式启闭机。分水闸两端各设5孔挡洪闸,共10孔,分水闸闸顶楼板为水轮发电机控制室,检修间分列工程两侧,变电站布置在工程东北角。工程南侧为预制“∏”型公路桥,桥宽5.0 m,桥面高程10.8 m,与淮安抽水一站、二站相接。公路桥南高程8.7 m处为检修工作桥,净宽1.6 m。工程北侧为预制工作桥,净宽1.7 m,工作桥下进水流道布置检修门槽和拦污栅槽。

2 原门槽钢围堰的设计方案及存在的缺陷问题

2.1 设计方案

门槽钢围堰运至分水闸工作闸门门槽处后将围堰内水抽空,直至满足门槽施工要求。

2.2 存在的缺陷

运西分水闸闸门门槽上面为厂房,下游为公路桥,起吊设备无法将钢围堰吊至门槽处施工,施工结束后也无法将其转运到其他门槽处施工。

3 变更门槽钢围堰方案

原门槽钢围堰设计为三面围挡,自身空间较大,自重较重,用起吊设备与船运都无法将其运至工作闸门门槽处。如将钢围堰两面封闭形成船体状,使其能自浮在河道内,便可从水上运抵指定位置,即将原门槽钢围堰改造成浮式钢围堰。具体方法如下:

(1)对底部围挡与钢围堰进行连接焊,围挡设置在钢围堰底口向上65 cm处,原因:①便于钢围堰就位后放置潜水泵进行抽水堵漏;②钢围堰移位时,便于对其底部进行注水,以产生水压使钢围堰自身上浮。

(2)在闸门门槽与钢围堰之间预留60 cm空间,并在此处加一块活动钢板用螺栓固定,作为侧向围挡。使用活动围挡便于对工作门槽进行改造。

(3)侧向螺栓固定处均加设橡胶皮垫,以起到止水作用,防止钢围堰漏水引起工程事故。

4 钢围堰运输、安装

4.1 重心调整

钢围堰改造完成后,原有中心、重心发生变化,经过计算,可通过加装配重铁块进行重心调整,使其浮力中心与围堰重心基本在同一垂线上。

4.2 吃水深度调整

利用70 t吊车把钢围堰放置在下游河道内,通过计算,钢围堰吃水深度在1.8 m左右。在钢围堰内外各放置一台3寸潜水泵,以调节钢围堰吃水深度,一方面便于钢围堰自身稳定,另一方面便于通过下游工作桥。

4.3 浮运、就位安装

钢围堰吃水深度调节完成后,利用人工牵引至闸室工作门槽处,向钢围堰内注水,使其下沉就位。钢围堰就位后,在侧向围挡外侧放置一台潜水泵抽水,同时安排潜水人员进行堵漏。拆除侧向活动围挡,实施工作门槽改造。

4.4 钢围堰拆除移位

门槽改造完成后,安装侧向活动围挡,向其外侧注水,使钢围堰自浮,移位程序与安装就位程序同理,可将其浮运出施工作业区。

5 改造浮式钢围堰注意事项

(1)改造钢围堰时,必须做到各焊缝密实,螺栓固定处密封,防止因漏水严重,钢围堰下水后沉入河床,引起工程事故。

(2)钢围堰改造后,重心计算要准确,通过配重确保浮力与钢围堰重力基本在同一铅垂线上,防止围堰入水后产生倾斜。

(3)钢围堰浮运过程中要注意调整吃水深度,吃水过浅,钢围堰通过不了下游工作桥;吃水过深,围堰有沉入河床风险。

(4)钢围堰就位时,必须关闭上游检修门,确保钢围堰在静态水中浮运,以降低风险系数。

6 结语

浮式钢围堰结构简单,成本低廉,作业方便,运输容易,使用时可缩短工作时间,提高工作效率。特别是在水下建筑物加固维修过程中,能够很好地解决运输困难、施工操作空间受限等问题。

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