博瓦水电站蜗壳座环安装方法

(中国水利水电第十工程局有限公司机电安装分局，四川 都江堰，611830)

座环是水轮机组的基准，其中心、高程及水平度将直接影响底环、顶盖等设备的垂直度及水平度，蜗壳的作用是为了使上游侧水流均匀且呈轴对称的方式通过导叶调节进入转轮。传统的座环蜗壳要浇筑一期混凝土，然后在一期混凝土上浇筑便于安装座环及蜗壳的混凝土支墩，本文就博瓦水电站座环蜗壳安装工艺的改进进行论述。

1 工程概况及主要技术参数

博瓦水电站位于四川省凉山州木里县水洛河下游河段，为水洛河干流额斯～捷可河段一库十一级开发方案中自上而下的第八级电站，为单一发电工程，无供水、灌溉、防洪等综合利用要求。博瓦水电站采用引水式开发，闸址位于群英河汇口下游约3.06km的水洛河上，水库正常蓄水位2001m时，调节库容24.1万m3，具有日调节能力。最大闸高27m，左岸引水隧洞全长14.188km，电站装机容量168MW，发电引水流量160.1m3/s，多年平均年发电量7.117/7.596亿kW·h(单独/与东朗联合)。左岸地下厂房位于水洛河左岸下博瓦沟沟口上游约900m处的山体内。

技术参数：(1)座环尺寸：φ4300×1675mm，重19.5t；(2)蜗壳延伸段进口内径为φ3500mm，总重27.8t；(3)蜗壳分为10节到货；(4)座环安装高程：1849.959m；(5)蜗壳挂装高程：1850.8m。

2 前期准备工作

任何机组安装前的准备工作至关重要，只有将准备工作做充分了，做好了掌握安装的难点，分析出安装中可能出现的问题等，后续的安装工作才能得心应手。具体的准备工作如下：在土建方对尾水锥管进行浇筑工作时，按照座环蜗壳设计图纸要求在支墩相对应位置预埋基础板及地锚，以便于在后期固定钢性支墩与座环蜗壳以及调整座环蜗壳。

(1)座环钢支墩基础安装。座环支墩设计四组，采用φ273×8无缝钢管制作，上下基础板为400mm×400mm×22mm钢板制作。座环蜗壳安装面高程为1847.75m，一期开仓浇筑仓位从1846.50m开始，安装面下为素混凝土，钢支墩下部基础板安装高度1.25m高度，采用L50角钢及φ25钢筋作为加固材料固定。

(2)蜗壳基础支墩设计十组，采用φ219×6无缝钢管作为钢支墩，每组上下2个基础板为300mm×300mm×22mm钢板制作。在每挂装一节蜗壳瓦片后根据现场实际安装高程进行钢性支墩制作与安装。

3 座环安装

3.1 清扫、尺寸检查

座环吊装前，应对座环进行清扫，并对座环的相关尺寸、座环基础的高程、方位进行检查，是否符合设计图纸的要求，确认正确无误后，方能进行吊装。

3.2 钢性支墩安装

根据设计图纸及现场复核尺寸制作钢支墩，并按设计位置放置在基础预埋板上，调整好垂直度后固定牢固，上部基础板焊接可靠。

3.3 吊入找正

先把座环支柱放入基础板上，在座环支墩垫板上放置楔子板，采用水准仪进行楔子板找平，其高程应使座环放上后，座环上法兰面的高程符合设计要求。然后再将座环按X、Y轴线标志吊至座环支墩就位。

(1)中心测量与调整：座环放稳后，采用挂线法进行座环中心调整。

(2)高程测量与调整：用水准仪测量座环上法兰面至基准点的距离，若不符合要求，可用下部的楔子板及拉紧器进行调整。

(3)水平测量与调整：利用水平梁配合框式水平仪，在座环上法兰面上进行测量，根据测量计算结果，用下部楔子板及拉紧器进行调整，直到水平符合要求为止。

3.4 加固

座环调整合格后，即可进行加固：先把支柱螺栓打紧，再进行楔子板的点焊。在进行座环的加固点焊过程中，应随时监视座环的水平。上述工作结束后，复查座环的中心、高程和水平，并检查加固情况，符合要求后将支柱与基础板进行焊接加固。

4 蜗壳安装：

4.1 分瓣蜗壳检查

检查以下尺寸：

(1)单节大、小口的弧长，在挂装时它们与相邻的管节是否一致；

(2)单节开口的弦长，断面的半径应符合蜗壳单线图要求；

(3)上、下蝶形边的弧长，在挂装时各节弧长总和应与座环蝶形边相一致；

(4)对已发生变形的单节予以矫形处理并加固。

4.2 分瓣蜗壳挂装

在固定导叶外侧分划蜗壳中心高程标记，清除蜗壳各节及座环焊逢坡口及两侧100mm～150mm处的铁锈、油脂、底漆。

按厂家预装标记，首先挂装定位节蜗壳。将蜗壳吊起，用手动葫芦调节其轴向水平，向座环对接处缓缓靠拢，与座环对接，挂装时注意检查中心高程，以及最大半径和轴线；调整合格后，将定位节蜗壳点焊固定于座环上，要求点焊必须由合格焊工用合格焊条进行。按同样的方法挂装其它节蜗壳。挂装完后检查各环缝处对接缝间隙应符合图纸要求，过流面应平齐，采用压码、辅助以千斤顶、拉紧器进行调整，调整好后采取定位焊加骑缝板进行固定，防止因应力及变形过大而造成环缝压接崩裂。准备进行焊接，焊接完成后进行座环蜗壳精调，使其各项安装数据达到优良指标。

5 结语

(1)该施工工艺适用于混流式机组在工期紧的情况，摒弃了以往座环及蜗壳要浇筑一期混凝土，然后在一期混凝土上浇筑安装座环及蜗壳的混凝土支墩。由于混凝土支墩作业流程多，养护时间长的缺点，本文根据现场实际施工情况提出的新施工工艺，改变了以往一成不变的安装理念；

(2)该施工工艺由于采用钢性支墩代替混凝土支墩，进而进行座环蜗壳安装工作，有效地缩短了施工工期。