突扩体顶降和滑移牛腿支撑结构及顶降滑移方法与流程

本发明涉及水力驱动式升船机大型结构件辅助安装设备领域，具体涉及突扩体顶降和滑移牛腿支撑结构及顶降滑移方法。

背景技术：

水力驱动式升船机是我国首创具有自主知识产权的一种新型垂直升船机，建设于云南省澜沧江下游西双版纳州景洪水电枢纽工程右侧坝段，设计年通过量135.8×104t，最大过坝船舶吨位300t（远期500t），最大提升高度67.2m,载水船厢总重3200t；景洪升船机的建成，将极大促进边境国家与云南普洱市的边境贸易；

水力式升船机是一种水力浮动式转矩平衡重垂直升船机，基本原理是将平衡重做成重量和体积合适的浮筒，浮筒重量大于承船厢总重量，通过调节浮筒的入水深度改变浮筒的浮力，再利用浮力变化在承船厢重和浮筒重之间产生的差值来驱动承船厢升降运行，承船厢的运行速度由竖井中充、泄水的速度来控制，景洪水力式升船机主要由土建结构、水力系统、机械系统、控制系统等几大部分组成。

其中，突扩体是升船机输水系统的重要组成部分，是输水系统钢管上充水阀门后布置的大型减震钢制水箱结构，具有明显减小输水系统流量控制中的空化现象的作用；是水力式升船机输水系统关键施工技术之一。突扩体布置在深76m地下阀室内，闭孔安装，总量208t，距离安装基面0.6m，突扩体减震水箱钢结构（长*宽*高=12740*6140*6520）。突扩体采用分块拼装的方式在洞室内部进行拼装，拼装完成之后，由于其距离地面有0.6m的安装高程，因此，需要将其从原有的拼装平台上进行下降作业，采用顶升-下降的方式进行逐步下放直到与安装基准保持一致；而由于水箱钢结构拼装之后总重量比较重，而且无法才用吊装，因此需要设计一种顶降和滑移支撑结构，进而方便与液压缸系统配合使用完成其顶降作业。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供突扩体顶降和滑移牛腿支撑结构，此顶降和滑移牛腿支撑结构能够对整个突扩体进行支撑，保证了液压缸能够顺利的顶升整个突扩体，而且能够横向推动整个突扩体，最终实现其安装位置的调整。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：突扩体顶降和滑移牛腿支撑结构，它包括突扩体，所述突扩体的外壁设置有网状加强筋，在突扩体底部的四角位置焊接有牛腿支撑结构。

所述牛腿支撑结构分为两种类型，第一类型牛腿的两组安装在突扩体的下游面的底部，第二类型牛腿的两组安装在突扩体的上游面的底部；

所述第一类型牛腿包括第一板件，所述第一板件焊接固定在突扩体的下游面的底部侧壁上，在第一板件的两外侧上焊接有第二板件，所述第二板件的底部焊接有第五板件；

所述第二类型牛腿包括第一板件，所述第一板件焊接固定在突扩体的上游面的底部侧壁上，在第一板件的两外侧上焊接有第三板件，所述第二板件的底部焊接有第五板件，所述第三板件的外侧面焊接有第四板件。

所述第一板件、第二板件、第三板件、第四板件和第五板件都采用钢板材料切割而成。

所述第一板件上加工有第一内过渡圆弧和第一外过度圆弧，所述第一内过渡圆弧与突扩体的外壁相贴合，而且在接触的位置加工有焊接坡口。

所述第二板件上加工有第二内过渡圆弧，所述第二内过渡圆弧与第一板件的第一外过度圆弧配合焊接，而且在焊接的边缘加工有焊接坡口。

所述第三板件上加工有第三内过渡圆弧，所述第三内过渡圆弧与第一板件的第一外过度圆弧配合焊接，而且在焊接的边缘加工有焊接坡口。

所述第四板件和第五板件都采用矩形板材。

所述突扩体的底部设置有四个第一支撑墩；所述牛腿支撑结构的底部设置有第二支撑墩；所述第一支撑墩和第二支撑墩都采用多层垫板材料堆叠而成。

任意一项突扩体顶降和滑移牛腿支撑结构的顶降滑移方法，其特征在于它包括以下步骤：

1）突扩体顶降滑移设备及工装就位；

2）顶起突阔体离开平台；

3）拆除组拼装焊钢平台；

4）使突扩体整体顶降，落至地面；

5）使突扩体整体向下游滑移；

6）突扩体滑移就位；

7）突扩体支撑钢梁装配及加固焊接；

8）下游出水管口焊接修割、上游进水口法兰装焊；

9）整体检查验收。

所述步骤1）-3）的详细操作步骤为：

1.1少量顶升：

1.1.1在突扩，4个顶降牛腿正下方，分别支垫2个垫墩和3块20mm薄垫板；垫墩和垫板总高460mm；油缸最大行程200mm；

1.1.2在牛腿下的垫墩上布置液压千斤顶，顶紧牛腿；

1.1.3在突扩体左右两侧外包梁各2个交叉点正下方，分别支垫1个300mm高支墩、1个200mm高支墩、4块20mm后薄垫板，支墩和垫板总高580mm；

1.1.4操作液压千斤顶同步顶升，缓慢顶起突阔体，在4个支腿上边缘固定的钢尺读数，确保同步偏差不大于2mm；同步顶起5mm后保压10分钟，观察有无降落，再顶升至40mm；

1.1.5在突扩体左右两侧底部的垫板上布置2套对楔，楔子上下游方向布置，打紧；

1.2拆除组焊钢平台：

1.2.1组焊钢平台分12段600mm工型梁、8段20#工字钢及基础版纳组成；在最后两块大节滑移就位后，即可拆除吊物孔下方的4段工型梁吊出阀室；剩余平台在突扩体顶起后逐一割除；

1.2.2拆除钢平台主要手段采用上游阀室20t桥机；

1.2.3突扩体顶起脱离组焊平台，利用原地面的埋板作为锚点，挂定滑轮，穿钢丝绳逐一挂工型梁，拖拉出突扩体的下方；

1.2.4突扩体正下方清理干净；全面打磨地面支撑钢梁表面、涂抹润滑脂。

所述步骤4）的详细操作步骤为：

1.1分别退对楔，降低对楔与突扩体的间隙2-3mm；利用钢尺测量读数；

1.2同时操作4台油缸微量泄压，使突扩体降落2-3mm；利用固定在突阔体上的标尺读数；

1.3再次退对楔，降低对楔与突扩体的间隙2-3mm；再次同时操作油缸微量泄压；

1.4退对楔的间隙量、根据实际情况进行调整；如难退楔采取反向微动操作；

1.5如法炮制，精心操作，确保4根油缸的同步偏差不大于5mm；逐件减少20mm垫板，降至100mm行程时，可更换200mm垫墩为100mm垫墩，再次顶降；

1.6油缸最大行程200mm；通过泄压，油缸收缩到底后，由突扩体底部的4个垫墩受力；退出油缸底部的400mm高的垫墩，更换为200mm高的垫墩，再次将油缸放置在垫墩上，将突扩体少量顶起，调整突扩体底部与对楔的间隙量；继续顶降突扩体；

1.7直至将突扩体整体平稳的降落至地面，总行程640mm。

本发明有如下有益效果：

通过在突扩体的底部安装牛腿支撑结构，能够借助四个液压千斤顶对突扩体进行有效的顶升，而且通过设置的第二类型牛腿，能够对突扩体进行侧向顶移作业。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的整体结构主视图。

图2是本发明的整体结构俯视图。

图3是本发明的第一板件平面图。

图4是本发明的第二板件平面图。

图5是本发明的第三板件平面图。

图6是本发明的第四板件平面图。

图7是本发明的第五板件平面图。

图8是本实用性突扩体整体结构示意图。

图9（a）、（b）、（c）为顶降过程中一个油缸行程顶降过程示意图。

图10（a）、（b）、（c）为顶降过程中二个油缸行程顶降过程示意图。

图11（a）、（b）、（c）为顶降过程中三个油缸行程顶降过程示意图。

图中：第一板件1、第二板件2、第三板件3、第四板件4、第五板件5、突扩体6、网状加强筋7、第二支撑墩8、第一支撑墩9、下游面10、上游面11。

图中：p1为垂直顶点；p2为水平滑移顶点。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

如图1-7，突扩体顶降和滑移牛腿支撑结构，它包括突扩体6，所述突扩体6的外壁设置有网状加强筋7，在突扩体6底部的四角位置焊接有牛腿支撑结构。

进一步的，所述牛腿支撑结构分为两种类型，第一类型牛腿的两组安装在突扩体6的下游面10的底部，第二类型牛腿的两组安装在突扩体6的上游面11的底部；通过第一类牛腿结构能够保证对突扩体6进行竖直顶升，通过第二类型牛腿能够对突扩体6进行侧向移动顶升。

进一步的，所述第一类型牛腿包括第一板件1，所述第一板件1焊接固定在突扩体6的下游面10的底部侧壁上，在第一板件1的两外侧上焊接有第二板件2，所述第二板件2的底部焊接有第五板件5；通过多块板件焊接而成，在保证其结构强度的同时，简化了其结构。

进一步的，所述第二类型牛腿包括第一板件1，所述第一板件1焊接固定在突扩体6的上游面11的底部侧壁上，在第一板件1的两外侧上焊接有第三板件3，所述第二板件2的底部焊接有第五板件5，所述第三板件3的外侧面焊接有第四板件4。

进一步的，所述第一板件1、第二板件2、第三板件3、第四板件4和第五板件5都采用钢板材料切割而成。采用多块板材简化了设计过程。

进一步的，所述第一板件1上加工有第一内过渡圆弧101和第一外过度圆弧102，所述第一内过渡圆弧101与突扩体6的外壁相贴合，而且在接触的位置加工有焊接坡口。通过设置焊接坡口保证了焊接强度。

进一步的，所述第二板件2上加工有第二内过渡圆弧201，所述第二内过渡圆弧201与第一板件1的第一外过度圆弧102配合焊接，而且在焊接的边缘加工有焊接坡口。通过焊接坡口保证了其结构强度。

进一步的，所述第三板件3上加工有第三内过渡圆弧301，所述第三内过渡圆弧301与第一板件1的第一外过度圆弧102配合焊接，而且在焊接的边缘加工有焊接坡口。

进一步的，所述第四板件4和第五板件5都采用矩形板材。采用矩形板材保证了顶升的正常进行。

进一步的，所述突扩体6的底部设置有四个第一支撑墩9；所述牛腿支撑结构的底部设置有第二支撑墩8；所述第一支撑墩9和第二支撑墩8都采用多层垫板材料堆叠而成。

实施例2：

如图8-11，任意一项突扩体顶降和滑移牛腿支撑结构的顶降滑移方法，其特征在于它包括以下步骤：

1）突扩体顶降滑移设备及工装就位；

2）顶起突阔体离开平台；

3）拆除组拼装焊钢平台；

4）使突扩体整体顶降，落至地面；

5）使突扩体整体向下游滑移；

6）突扩体滑移就位；

7）突扩体支撑钢梁装配及加固焊接；

8）下游出水管口焊接修割、上游进水口法兰装焊；

9）整体检查验收。

所述步骤1）-3）的详细操作步骤为：

1.1少量顶升：

1.1.1在突扩，4个顶降牛腿正下方，分别支垫2个垫墩和3块20mm薄垫板；垫墩和垫板总高460mm；油缸最大行程200mm；

1.1.2在牛腿下的垫墩上布置液压千斤顶，顶紧牛腿；

1.1.3在突扩体左右两侧外包梁各2个交叉点正下方，分别支垫1个300mm高支墩、1个200mm高支墩、4块20mm后薄垫板，支墩和垫板总高580mm；

1.1.4操作液压千斤顶同步顶升，缓慢顶起突阔体，在4个支腿上边缘固定的钢尺读数，确保同步偏差不大于2mm；同步顶起5mm后保压10分钟，观察有无降落，再顶升至40mm；

1.1.5在突扩体左右两侧底部的垫板上布置2套对楔，楔子上下游方向布置，打紧；

1.2拆除组焊钢平台：

1.2.1组焊钢平台分12段600mm工型梁、8段20#工字钢及基础版纳组成；在最后两块大节滑移就位后，即可拆除吊物孔下方的4段工型梁吊出阀室；剩余平台在突扩体顶起后逐一割除；

1.2.2拆除钢平台主要手段采用上游阀室20t桥机；

1.2.3突扩体顶起脱离组焊平台，利用原地面的埋板作为锚点，挂定滑轮，穿钢丝绳逐一挂工型梁，拖拉出突扩体的下方；

1.2.4突扩体正下方清理干净；全面打磨地面支撑钢梁表面、涂抹润滑脂。

所述步骤4）的详细操作步骤为：

1.1分别退对楔，降低对楔与突扩体的间隙2-3mm；利用钢尺测量读数；

1.2同时操作4台油缸微量泄压，使突扩体降落2-3mm；利用固定在突阔体上的标尺读数；

1.3再次退对楔，降低对楔与突扩体的间隙2-3mm；再次同时操作油缸微量泄压；

1.4退对楔的间隙量、根据实际情况进行调整；如难退楔采取反向微动操作；

1.5如法炮制，精心操作，确保4根油缸的同步偏差不大于5mm；逐件减少20mm垫板，降至100mm行程时，可更换200mm垫墩为100mm垫墩，再次顶降；

1.6油缸最大行程200mm；通过泄压，油缸收缩到底后，由突扩体底部的4个垫墩受力；退出油缸底部的400mm高的垫墩，更换为200mm高的垫墩，再次将油缸放置在垫墩上，将突扩体少量顶起，调整突扩体底部与对楔的间隙量；继续顶降突扩体；

1.7直至将突扩体整体平稳的降落至地面，总行程640mm。

本发明的工作过程和工作原理为：

当需要将突扩体6顶降时，首先在突扩体6的四个角焊接固定牛腿支撑结构，然后，通过千斤顶固定在第二支撑墩8上，通过四个液压千斤顶对牛腿支撑的第五板件5相接触并对其进行顶升，顶升开始阶段，为了保证其安全性，在突扩体6的底部垫有多层垫板，形成第一支撑墩9，并对其进行支撑，然后对其进行顶升，顶升一定高度后拆掉几块第一支撑墩9上的垫板，再下放突扩体6，再次将其支撑在第二支撑墩8上，并拆除几块第二支撑墩8的垫板，使液压千斤顶的高度下降，再次顶升液压千斤顶，使突扩体6的高度上升，再拆除几块垫板，使第一支撑墩9的高度再次下降，再下放突扩体6，再次将其支撑在第二支撑墩8上，并拆除几块第二支撑墩8的垫板，使液压千斤顶的高度下降，与此循环的进行顶升和下降，最终将整个突扩体6下放到地面基准。

当需要对突扩体6侧向移动时，只需要将用液压千斤顶顶住突扩体6的牛腿支撑结构的第五板件5侧面，进而对突扩体6进行侧向顶移。

通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。