《高水头闸门水下安装技术研究与应用》.pdf

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1、第38卷第6期水电站机电技术Vol.38No.62015年06月Mechanical&ElectricalTechniqueofHydropowerStationJun.201543高水头闸门水下安装技术研究与应用曾文，徐红刚，范如谷，郜时宏，李谦（中国水电建设集团夹江水工机械有限公司，四川夹江614100）摘要：水下超过100m闸门安装需要解决高水头叠梁门节间水封的有效性、闸门水面运输及高扬程水下吊装、大面积和门槽内窄小空间深水清理淤积物、接近氦氧混合气潜水120m极限作业深度的深潜作业、高危作业安全管理、水下地形和水工结构复杂等技术难题，工程具有技术难度高、风险大及不确定因素多等特点。通

2、过分析，采用综合性的专业解决方案和风险控制措施，完成了二套8节叠梁闸门的水下安装，闸门封水效果良好，满足工程施工要求，为今后类似工程提供了可借鉴的经验。关键词：高水头；水下安装；氦氧混合气潜水；叠梁门；水封；高扬程；清淤中图分类号：TV663文献标识码：B文章编号：1672-5387（2015）06-0043-06DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.06.012设计水头137m，闸门节间设置有水封，并用螺栓连1概述接，侧水封为整体。隧洞检修门改造成“取水口叠梁塔贝拉水利枢纽（TarbelaProject）是巴基斯坦开门”，分为4节，闸门将分节安装到取水口门槽内封

3、发印度河干流的一座综合利用水利枢纽工程，大坝堵4号灌溉隧洞，排干隧洞内的存水，之后才能进行为土石坝，最大坝高143m，坝顶长2743m，是世新取水口竖井施工和隧洞压力钢管改造，详见图2。界上已建填筑量最大的土石坝。工程于1968年开工，1976年正式蓄水发电，运行已近40年。水电站初期装机容量210万kW，后来装机容量增加到347.8万kW。塔贝拉第四期工程（见图1）是对现有水电站进行再次扩建，总投资约9.28亿美元，扩建是将现有的4号灌溉隧洞改为引水发电洞，装机容量将增加1410MW，其中隧洞取水口高水头闸门水下（水深超过100m）安装是塔贝拉第四期工程的关键控制节点，也是需要解决的具有世

4、界级的水电工程技术难题。图2取水口叠梁门（单节）2闸门水下安装技术重点及难点2.1高水头叠梁门节间止水隧洞取水口采用1孔4节叠梁门封堵，4号灌溉隧洞为2孔（共8节叠梁门），闸门实际工作水头图1塔贝拉第四期工程示意图最大将达到119m，该叠梁门将用隧洞检修门改造隧洞取水口闸门（1个孔口4节叠梁门，以下简而成。隧洞检修门为整体状态工作，改为叠梁门后，称“取水口叠梁门”），最大工作水头为119m，孔口尺寸为4.800m×13.995m，总水压为75000kN。收稿日期：2015-03-24“取水口叠梁门”用隧洞平面检修闸门改造而成，隧作者简介：曾文（1963-），男，高级工程师，从事水工金属结构及

5、洞平面检修闸门尺寸为5.36（面板宽度）m×14.27m，启闭起重设备制造安装技术工作。44水电站机电技术第38卷水封、节间定位、起吊和导向均与原闸门有较大的差间极为有限，每天作业1~3班次，对闸门安装综合技异，特别是超过100m高水头叠梁门节间止水的效术运用和组织提出了更高的要求。果将决定闸门水下安装封堵的成败，甚至对整个工2.5门槽尺寸及止水面确认程产生重大影响。安装涉及到混合气深潜作业，混合取水口门槽为工程建设设计预留，门槽顶部设气深潜费用高，难度大，难以给水封改进提供第二次置有盖板，位于正常蓄水水位水下91m，见图3。本机会，所以高水头叠梁门止水问题必须高度关注。工程施工前，业主无法

6、提供检测和试槽记录，也没有2.2安装平台及起重设备门槽及盖板的竣工图（仅能找到土建图和施工布置隧洞取水口位于大坝右岸侧的库区水域中间，图），门槽盖板结构形式和门槽尺寸无法确认（从参距岸边最近约200m，周边均为陡坡。以正常蓄水水加大坝建设的工程师处了解到，门槽未用试槽检位计算，闸门槽顶部平台位于库区水面以下90.44m，验）。底槛位于水面以下约119m处。4号隧洞取水口安装的闸门单套重量为108t，单节最大重量为32t。塔贝拉水利枢纽（TarbelaProject）为内陆地区，库区仅有小型渔船，没有适合闸门运载安装的大型运输船舶及起重设备，所以必须解决闸门水面运载、作业平台及高扬程安装起重设

7、备问题。2.3水下淤泥清理塔贝拉大坝蓄水运行已有近40年，库区淤积已是比较严重的问题，文献1“国外典型水利工程建设后上游库区及河道淤积特点分析”表明，阿斯旺（埃图3隧洞取水口结构图及）、格伦峡（美国）、胡佛（美国）及塔贝拉（巴基斯4号隧洞取水口门槽经历过多次高速水流冲砂坦）等水库上游淤积的研究表明，塔贝拉年平均淤积的作用，门槽止水座面及相关混凝土结构需要进行量和多年平均淤积率均为最高。本次改造4号取水检查确认