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1、浅谈拦漂排的结构设计苏振荣(广西贺州威鸿工程建设总公司,广西贺州542800)摘要:拦漂排布置在水电站进水口,漂浮于水面上,随水位变化而升降.用于拦截大于一定尺寸规格漂浮物。通过介绍结构差异较大的2个拦漂排(浮式拦污栅)工程实例,提出了一种新的拦漂排浮箱结构设想。关键词:拦漂排;浮橱;浮箱结构;稳定;倾翻;结构设计中图分类号:TV34:TV663文献标志码:B文章编号:1674-1951(2009)08-0031-021拦漂排概述拦漂排(又称浮式拦污栅,简称浮栅)布置在水电站进水口,漂浮于水面上,随水位升降而升降,用于拦截大于一定尺
2、寸规格漂浮物的设备。由浮箱(筒)、拦污格栅、左右端锚固结构(埋件)、左右端支承结构、左右端过渡浮箱(筒)及牵引钢丝绳等组成。浮箱(筒)漂浮于水面上,为箱形结构或圆筒形结构;拦污格栅固定在浮箱(筒)底部,与浮箱(筒)一起用于拦截漂浮物。其他配件均为连接、固定浮箱(筒)而设置。拦漂排的作用和拦污栅一样,都是拦截垃圾漂浮物使之不能进入水道,保证发电机组正常运行的设备。与固定拦污栅不同的是拦漂排漂浮于水面上,拦漂排没有固定的形状,随水流冲击而变形。拦漂排承受的水冲力靠牵引钢丝绳传递到两端埋件。随着漂浮物的增加,过水能力减少,水阻力也随之增大
3、,水流对拦漂排的冲力也随之增大。漂浮物的挤压、水流的冲击而导致拦漂排倾翻的现象时有发生。本文以云南省李仙江土卡河电站和广西桂江下福水电站2个工程为例,浅谈如何从结构设计上克服拦漂排倾翻的问题。2李仙江土卡河电站拦漂排云南李仙江土卡河电站拦漂排由浮箱、拦污格栅、左右端埋件、左右端过渡浮箱、左右端支承结构及2根牵引钢丝绳等组成。浮箱为箱形结构,长x宽x高为6000mmx1600mmx1000mm,箱内浇筑配重混凝土,使浮箱加拦污格栅后吃水深度为500mm;拦污格栅焊接在浮箱底部中间位置;拦漂排左端埋件布置在中导墙,垂直轨道;右端埋件布置
4、在右岸边,埋件轨道与垂线夹角为38.66。;左端过渡浮收稿日期:2009-04-13箱为箱形结构加锥形结构2部分组成,右端过渡浮箱由箱形结构和上大下小的箱体结构2部分组成;左端支承为4组支承轮、4组侧轮及支架等组成,与左过渡浮箱连接;右支承为3组支承轮和3组侧轮等到组成,按轨道方向向斜置,与右过渡浮箱连接;2根牵引钢丝绳绳头分别布詈在左右过渡浮箱上、其间距为700mm;其他标准浮箱固定在牵引钢丝绳上组成拦漂排,如图1所示。土卡河电站拦漂排的运行区间为349.00~370.50m高程,主要是考虑到前期利用二期围堰挡水发电的需要。实际
5、上在352.0m高程以下的低水位运行时,拦漂排挠度过大。距进水口拦污栅前只有约3m,进水口前水流较急,拦漂排受水流冲力较大,靠近左边墩的浮箱已经和左边墩相碰而导致阻力大增,致使左端过渡浮箱浮力不足以克服阻力而随水位升降而上下浮动,造成左过渡浮箱沉在水中不能正常浮升。同时,因牵引钢绳挠度过大,水流冲力也较大,从而把拦漂排冲倾斜几乎倾翻。为了解决前期左端过渡浮箱浮浮升问题,经充分论证,在左端过渡浮箱用卷扬机加力提起,使之能正常浮升。在正常蓄水后,拦漂排在365.0~368.0m水位运行,拦漂排挠度不大,浮箱与边墩间有相应的距离,没有额外
6、的阻力,浮箱能正常随水位升降而升降,拦漂排工作正常。3桂江下福水电站浮式拦污栅广西桂江下福水电站浮式拦污栅结构由浮简、拦污格栅、左过渡浮筒、左端锚固结构(埋件)、左端支承结构、右端锚固结构及牵引钢丝绳等组成。浮筒结构由主浮筒、平衡副浮筒、连接桁架等组成。主浮筒宜径0800mm,长6000mm;副浮筒直径0800mm,长3000mm,副浮筒内填充400kg干砂作为配重;主副浮筒之间用角钢桁架连接,具体如图2所示。拦污格栅布置在主浮筒底部,与主浮筒的连接图1土卡河电站拦漂排的基本构成11!•/1--cJft、、1O流向1・刖浮筒:2•
7、连接桁架;3•主浮筒;4•拦污格■:5•牵引锅丝绳挂耳图2下福水电站浮式拦污栅基本构成角钢用螺栓连接。左过渡浮筒直径为800mm,长为7500mm,—端头为锥形;左支承拉杆布置在左过渡浮筒正上方;左端锚固结构(埋件)布置在中导墙上游端部,高程为53.O~57.Om,右端锚固结构为无轨道锚固结构,布置在右岸上,右拉杆与右端锚固连接;牵引钢丝绳布置在主浮筒上游与水平轴线成45。角位置,浮筒上焊接有穿钢丝绳的挂耳,用钢丝绳夹把钢丝绳固定在主浮筒上。牵引钢丝绳与左右拉杆连接,浮式拦污栅右端水面有一段距离无拦污浮筒,以便水位升降时能正常升降。
8、浮式拦污栅的工作范围为53.0~57.0m高程。前期利用挡水围堰发电时因水位未达到53.0m而未安装浮式拦污栅,只利用进水口前固定拦污栅拦截漂浮物、垃圾。4拦漂排新结构设想上述2座电站的拦漂排(浮式拦污栅)结构截然不同,各有特点:云南