贵州洪家渡水电站压力钢管洞内运输

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1、贵州洪家渡水电站压力钢管洞内运输贵州洪家渡水电站压力钢管洞内运输刘艳波(中国水利水电第八工程局贵阳机械厂，贵州贵阳550008）摘　要：较为深入地探讨了洪家渡水电站压力钢管洞内运输方案，着重介绍了斜井段钢管运输方式，并对运输过程中如何保证安全进行了阐述。关键词：压力钢管；运输台车；洞内运输；卷扬机；安全措施；洪家渡水电站1前言在我国水电建设中，引水隧洞压力钢管已普遍应用于大、中型水电站。引水式钢管多为洞内埋管，因安装现场环境恶劣，吊装手段十分有限，影响施工安全的因素多，如何顺利实现钢管运输至

2、安装位置，需采取一些科学、安全可靠、灵活的施工方法。本文较为详细地介绍了洪家渡水电站压力钢管洞内运输情况，并对洞内运输安全保证措施作了阐述。2工程概况及钢管布置情况洪家渡水电站枢纽建筑物包括：钢筋混凝土面板堆石坝、洞式溢洪道、泄洪洞、引水系统、地面厂房及开关站等。电站引水系统采用三洞三机单元供水方式，分别由竖井式进水口、引水隧洞、压力钢管道等建筑物组成。引水隧洞由混凝土衬砌段和压力钢管段组成。压力管段共有3条，全部为洞内埋管，钢管总长约785.4131m（其中下平段直管197.392m、渐变段锥

3、管16.8m、弯管147.3715m、斜井段直管179.628m、上段钢管244.2216m）。压力管道斜井段倾斜角度为50°。引水隧洞于混凝土衬砌段以及钢管起点部位设两个连通洞。引水隧洞布置见图1。引水隧洞混凝土衬砌段、压力钢管段均为圆形断面，混凝土衬砌段洞径9.8m，压力钢管段洞径7.4m，钢管管径6m，渐变管管径6～5.46m。钢管安装工程量约3500t，直管制造单元标准长度为3.0m，弯管及锥管制造单元长度均按照不大于3m控制，其最大工地运输单元重量不大于18t，经大节对接后，洞内运输

4、最大重量约36t。3钢管运输方式的确定对于钢管洞内运输，可采用在钢管支承架下设槽钢或角钢拖曳方式，但因其与轨道为滑动摩擦，需配备的卷扬设备过大。为避免钢管与轨道直接接触，减少运输摩阻力，钢管采用运输台车装置运输，台车与轨道间为滚动摩擦。运输台车由四个滚动车轮组、台车架和钢管支承座组成。车轮组轴承采用自润滑轴套（SF-2），台车架按刚度控制（因洞内运输条件较为恶劣，其最大挠度按不大于1/2000控制），钢管支承座采用与钢管弧度一致的弧形支承结构，其布置位置根据捆扎要求确定（一般位置与车轮对应）。为

5、实现钢管在2号连通洞转向，车轮跨度与其基距相同，均取3500mm。运输台车形式见图2。4运输准备4.1洞室扩挖根据压力管道设计施工图，压力钢管段开挖洞径为7400mm，而钢管最大外径为6356mm（含加劲环），其空间尺寸仅522mm。若压力钢管段断面不扩挖，根据设计的运输台车尺寸，无法实现钢管洞内运输。同时焊接钢管底部焊缝时操作空间过小，焊接作业质量难于保证。另外，进行卷扬机等设备布置时，因卷扬机外形尺寸较大，为避免与运输钢管发生干涉现象，也需对压力管段断面进行适当扩挖。4.2轨道布置洪家渡压力

6、钢管洞内转运轨道采用钢轨（型号为P24）。其铺设范围为：2号引水洞全长范围，2号连通洞～1、3号压力钢管起点，1、3号压力钢管段。轨道支承采用两种方式：对于混凝土衬砌段，采用混凝土条带作为轨道基础；对于压力钢管段，若采用混凝土轨道基础，则拆除困难，故采用埋设锚杆后焊接轨道支承板的支承方式。轨道安装根据洞室中心线进行布置，以避免钢管运输时出现卡住现象；同时严格按照工艺要求对轨道进行铺设。安装时轨道高度应保证运输时钢管中心略低于理论钢管中心线，以便于钢管脱离运输台车。5卷扬系统容量及其位置确定5.

7、1卷扬机容量计算卷扬机容量根据运输钢管最大重量和运输位置进行计算。钢管运输时，其上段由平段、i＝0.08段组成；斜井段倾斜夹角50°；下游均为平段。各部位钢管运输的配套卷扬机容量设计如下：5.1.1平段运输卷扬机拉力应不小于运行阻力，则有：运行静阻力贵州洪家渡水电站压力钢管洞内运输:　式中P摩——运行摩擦阻力（满载时）；P坡——小车在坡度上运行时阻力。式中Q钢——钢管重量，36×103kg；G——运输台车自重，4×103kg；K——滚动摩擦系数，钢车轮直径ø25cm，头部带圆弧

8、面轨道，Ｋ取0.04；μ——轴承摩擦系数，滑动轴承取0.1；d——轴承内径，8cm；K附——附加摩擦阻力系数，圆柱踏面取1.5；D轮——车轮直径，25cm。　＝400kg式中K坡——坡度阻力系数，取0.01。实际运输时取3t卷扬机拖曳。5.1.2i＝0.08段运输运行摩阻力P摩＝2112cosα＝2105kg，钢管自重分力mgsinα＝3189kg论文贵州洪家渡水电站压力钢管洞内运输由i＝0.08，则α＝4.574°　根据现场实际情况，同时考虑到钢管静摩擦系数较大，为确保施工安全，对此