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1、黄山市新安江钢坝闸拐臂及底轴管制造工艺浅析施工技术《i可南水利与南水北谓》2o1o年第8朝黄山市新安江钢坝闸拐臂及底轴管制造工艺浅析口王孝虎(安徽水利开发股份有限公司).摘要:黄山市新安江钢坝闸是目前国内总跨度最大的钢坝闸,全长257m.钢坝闸是近年来逐渐兴起的一种新型景观闸,因其具有闸门开度无级可调,操作方便,启闭灵活,方便调度,工作隐蔽利于形成城市景观的特点,越来越多地用于城市水利枢纽.钢坝闸闸门为平板钢闸门,采用底轴驱动的方式,闸门在开启状态时,水流流过闸门可形成瀑布景观.钢坝闸的拐臂和底轴管作为主要受力构件之一,结构,工艺复杂,是制造过程中的技术难点.文章着重
2、介绍拐臂和底轴管的制造工艺,以期对同行有所帮助.关键词:拐臂;底轴管;焊接;消应处理;机}/~-r一,概述黄山市新安江中心城区延伸段湖边枢纽工程位于中心城区已建翻板坝下游2.85km处,枢纽由钢坝闸,垂直升降式船闸及水电站三部分组成,其中钢坝闸全长257m,共五孔,每孔净宽42.6m,活动坝高4.8m.钢坝闸采用底轴驱动的方式,主要由门叶,底轴管,拐臂,轴承及轴承座等组成,闸门叶外形尺寸为宽42.6m×高4.8m,拐臂外形尺寸为长5200mm×宽2200mm×高740mm,底轴管分4节,由直径为1500mm的两根短管和两根长管组成,长度分别为980mm和22890mm
3、.门叶通过焊接到闸门纵粱上的底弧板和底轴管螺栓紧固连接,底轴管两端和拐臂连接,通过液压启闭机工作带动拐臂运动,驱动底轴管旋转从而完成闸门的启闭工作.二,拐臂制造工艺(一)工艺分析拐臂为箱形结构,由面板,腹板,锁定吊耳板组成,总重量20.13t,拐臂通过吊轴与液压启闭机连接,通过连接轴,法兰和高强螺栓与底轴管连接.面板与法兰的螺栓孑L配钻铰制内镶抗剪套,面板和法兰接触面需精加工,面板厚度为120ram.腹板厚度为lOOmm,由一个圆弧段和两个直线段组成,其对接焊缝及其与面板之间的角焊缝均为一类焊缝.因设计图纸对拐臂上下轴孔同心度,同轴度,中心距以及26个铰制螺栓孔尺寸偏
4、差都有较高的要求,同时厚板焊接存在较大的内应力和变形,故如何控体的防渗能力,并通过浆,坝互压和湿陷,使坝体内部应力重分布,提高坝体变形稳定性.针对裂缝的局部灌浆,在可能有裂缝的区域,均匀布置类似固结灌浆的灌浆孔群;对坝体施工质量差,甚至出现上下游贯通的横缝,一般应做全线的劈裂灌浆.我国广东省宝树水库用土坝坝体劈裂灌浆技术来解决土坝坝体的渗漏问题,结果表明灌浆后坝体密实度得到提高,渗透系数降低,背水坡湿润渗水现象消失,坝体渗流量减少70%以上.(二)高压喷射灌浆高压喷射灌浆防渗是借助于高压水泥浆液射流冲击破坏被灌地层结构,使水泥浆液与被灌地层土颗粒掺混形成壁状固结体而起
5、防渗作用;根据被灌地层结构和防渗要求不同,又分为定喷,摆喷和旋喷.高压喷射灌浆防渗处理的优点是:设备简单,1=效高,料源广,造价低,搭接防渗的效果好;缺点是:机具较多,对地质条件的要求较高,控制不好易在较大(>200mm)颗粒背后形成漏喷现象.(三)卵砾石层防渗帷幕灌浆卵砾石层的防渗帷幕灌浆大都采用粘土为主加少量水泥的混合浆液进行灌注,不同于在岩石中灌浆.卵砾石层灌浆难以形成自立的钻孔,故常采用套阀式灌浆,循环钻灌阀跟管灌浆,打管灌浆的方法.因受地质条件的限制,不能有效控制浆液的填充范围,为达到相对较高的防渗标准,常需采用3排以上的灌浆孔.随着防渗墙技术的日益成
6、熟,目前较少采用该方法,仅用于当灌浆作为补充勘探的手段,同时兼顾防渗处理,可以更加准确地针对发生集中渗漏的地点,通过少量的灌浆使问题得到解决的情况下.(四)控制性灌浆控制性灌浆是近年来提出的一种改进型灌浆工艺,是对传统灌浆_T艺的一种调整,通过控制浆液压力和流量,在保证质量和效果的前提下,有效控制灌浆范围,节约时问和投资.收稿日期:201O-06—13<河南水利与南水北调》2o10年第8期施工技术制以上关键是几何尺寸的精度.如何保证焊接质量和控制焊接变形是制造过程中的关键,如果采用整体拼装焊接后再用大型铣床,镗床加工的工艺,势必大大增加成本,本方案结合公司自有设
7、备情况,制定相应的工艺流程.(二)工艺流程1.施工准备本构件存在厚板焊接,焊接坡口按《水利水电钢闸门制造及安装规范}(DL,TS018—2oo4)的要求制作,焊接前进行焊接工艺评定试验,制定焊接工艺指导书.2.材料设计腹板为8100mm钢板,面板为8120mm钢板.为了保证面板和法兰贴紧,下料后对拐臂面板用铣床进行加工,保证面板不平度<1.0mm,考虑加工余量,面板选用8125mm钢板.为减少材料损耗,所有材料经计算后,均采用定长定宽钢板.3.腹板制作腹板分三节制造,两段直节,一段弧形.为了保证焊接质量,便于层层焊道间焊渣,灰尘等杂物的清理,保
