一种弧形闸门安装方法与流程

本发明涉及水电站闸门安装施工领域，特别是一种弧形闸门安装方法。

背景技术：

大型设备的安装作业是国家规定的特殊作业工种，在电力、石油、化工、冶金、建材等工程建设多个领域中发挥着至关重要的作用。它具备相当大的风险性。水电站项目中存在很多大型弧门等设备安装，由于吊车不能到达安装部位，采用超大型吊装设备远距离吊装成本太高，而且坝面承载力也不能够满足运行超大型吊装设备的要求。

此类水电站原施工方案中弧门“利用土建施工的设备或80t汽车吊进行安装”，现由于土建塔吊设备或80t汽车吊吊装能力（吊点距太远）不足，致使原施工方案不能实施。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种弧形闸门安装方法，能够通过卷扬机配合自制吊梁的方法来实现大型弧形闸门的安装，降低了大型弧形闸门安装成本，提高了安装效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种弧形闸门安装方法，包括单向门机、悬臂吊和卷扬机，单向门机固定设置在坝顶，坝顶上海设有卷扬机,坝体侧壁上设有悬臂吊，通过单向门机和卷扬机配合，实现支臂和门叶的分段安装。

优选的方案中，包括以下步骤：

1）进行安装施工前的准备工作，设置必要测控基准点；

2）安装底槛、侧轨和支铰埋件；

3）在支铰埋件正上方4-6米的位置预埋设置吊装支架，并在侧轨远离支铰埋件的一侧上端设置吊梁；

4）利用单向门机、卷扬机将支承铰进行横向的移动，直至将支承铰移动至与吊装支架下方位置，然后利用卷扬机配合吊装支架实现支承铰竖向位移，将支承铰移动至支铰埋件，细调节支承铰的位置和角度之后，将支承铰与支铰埋件连接固定；

5）利用货车将下支臂运输至单向门机工作范围内，利用悬臂吊对下支臂进行吊装，将下支臂运输至安装位置，并将下支臂一端与支承铰连接，另一端利用支撑工字钢支撑，使之在门叶下主梁高度；

6）将门叶分为多段进行分段运输和吊装，利用汽车吊将第一门叶卸载在单向门机工作范围内，利用单向门机将第一门叶放至检修门门槽底槛上，再通过吊梁和卷扬机将第一门叶运输至安装位置，通过设置在下支臂的手动葫芦，对第一门叶的水平位置进行微调；

7）按照步骤6）所述的方法，安装剩余的第二门叶、第三门叶；

8）按照步骤5）所述的方法，安装上支臂；

9）按照步骤6）所述的方法，安装剩余第的四门叶和第五门叶。

优选的方案中，所述的步骤1）中，所需要设置的测控基准点为孔口中心、大坝横轴线、弧门关键高程及支铰中心等控制点。

优选的方案中，所述的步骤2）具体包括以下步骤：

1）放线：先用全站仪放出每孔支铰圆心点，以两侧的支铰圆心做一条平行于支铰基座作业面的通线，将支铰埋件吊至安装位置，利用千斤顶和手拉葫芦调节支铰埋件倾斜度和中心位置，调整就位后将地脚螺栓与预留插筋进行加固焊接；

2）底槛和侧轨的就位：用土建塔吊将底槛和侧轨分别吊装到底槛基础；

3）利用支铰圆心点，放出孔口中心线及底槛高程，调节底槛高程，调整侧轨的垂直度和扭曲度，控制侧止水中心至支铰中心的半径；

4）底槛和侧轨与一期插筋进行焊接。

优选的方案中，所述的单向门机的轨道向一侧延伸10-15米，形成延伸轨道。

优选的方案中，所述的底槛上还设有安全护栏，安全护栏设置在靠近下支臂用支撑工字钢支撑的一端的位置上。

优选的方案中，所述的卷扬机包括至少三台，其中两台设置在单向门机靠近支承铰的一侧，另一台安装在单向门机另一侧。

优选的方案中，所述的步骤2）、步骤3）、步骤4）、步骤5）中采用靠近支承铰的同侧两台卷扬机；

所述的步骤6）中采用两侧一边一台卷扬机。

优选的方案中，所述的第一门叶安装前，先将液压启闭机连接轴先穿入吊耳，底槛上垫枕木或型钢，第一门叶就位后，应先将第一门叶临时支撑、固定，防倾覆，然后利用千斤顶调整支臂下端的高度，使支臂与门叶下主梁对位，修割支臂下端，使连接板插入间隙，穿入螺栓后，焊接固定。

本发明所提供的一种弧形闸门安装方法，通过采用上述结构，具有以下有益效果：

（1）解决了不能直接采用吊装设备安装问题，利用卷扬机以及自制吊梁的配合，进行弧形闸门的安装，保证了弧形闸门安装作业的正常进行；

（2）相比于原有的直接用塔吊或汽车吊进行闸门吊装安装作业的方式来说，本方法效率更高，能够对吊装部件进行精准定位，保证了安装质量的同时，减少了施工耗时。

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为本发明的坝顶俯视结构示意图。

图2-3为本发明的支承铰安装过程示意图。

图4-5为本发明的下支臂安装过程示意图。

图6-7为本发明的第一门叶安装过程示意图。

图8-9为本发明的第二门叶安装过程示意图。

图10-11为本发明的第三门叶安装过程示意图。

图12为本发明的上支臂安装过程示意图。

图13-14为本发明的第四门叶安装过程示意图。

图15-16为本发明的第五门叶安装过程示意图。

图中：单向门机1，支承铰2，悬臂吊3，卷扬机4，支铰埋件5，钢丝绳6，吊梁7，底槛8，吊装支架9，侧轨10，下支臂11，安全护栏12，第一门叶13，支撑工字钢14，手拉葫芦15，上支臂16，第二门叶17，第三门叶18，第四门叶19，第五门叶20，延伸轨道21。

具体实施方式

如图中，一种弧形闸门安装方法，包括单向门机1、悬臂吊3和卷扬机4，单向门机1固定设置在坝顶，坝顶上海设有卷扬机4，坝体侧壁上设有悬臂吊3，通过单向门机1和卷扬机4配合，实现支臂和门叶的分段安装。

为方便运输和吊装，门叶分成5节，最大重量约为33.5t。先用80t汽车吊将门叶卸车并竖立在坝顶单向门机工作范围内，用单向门机将门叶吊放至检修门门槽底槛上，利用吊梁和卷扬机将门叶吊运至安装位置附近，利用卷扬机和手拉葫芦调整门叶的位置和角度，控制门叶面板的曲率半径。弧门底节安装前，需先将液压启闭机连接轴先穿入吊耳，底坎上垫枕木或型钢。底节就位后，应先将门叶临时支撑、固定，防倾覆，然后利用千斤顶调整支臂下端的高度，使支臂与门叶下主梁对位，修割支臂下端，使连接板插入间隙，穿入螺栓后，焊接固定。

门叶以支铰中心和孔口中心为基准，控制其曲率半径和门叶与埋件不锈钢止水面的距离。各几何尺寸合格后，可用连接板将门叶与门槽埋件临时焊接加固。节间还应控制节间间隙。受焊接收缩的影响，门叶曲率半径与门叶节间间隙宜为正偏差的较大值为佳。

优选的方案中，包括以下步骤：

1）进行安装施工前的准备工作，设置必要测控基准点；

2）安装底槛8、侧轨10和支铰埋件5；

3）在支铰埋件5正上方4-6米的位置预埋设置吊装支架9，并在侧轨10远离支铰埋件5的一侧上端设置吊梁7；

4）利用单向门机1、卷扬机4将支承铰2进行横向的移动，直至将支承铰2移动至与吊装支架9下方位置，然后利用卷扬机4配合吊装支架9实现支承铰2竖向位移，将支承铰2移动至支铰埋件5，细调节支承铰2的位置和角度之后，将支承铰2与支铰埋件5连接固定；

5）利用货车将下支臂11运输至单向门机1工作范围内，利用悬臂吊3对下支臂11进行吊装，将下支臂11运输至安装位置，并将下支臂11一端与支承铰2连接，另一端利用支撑工字钢14支撑，使之在门叶下主梁高度；

6）将门叶分为多段进行分段运输和吊装，利用汽车吊将第一门叶13卸载在单向门机1工作范围内，利用单向门机1将第一门叶13放至检修门门槽底槛8上，再通过吊梁7和卷扬机4将第一门叶13运输至安装位置，通过设置在下支臂11的手动葫芦15，对第一门叶13的水平位置进行微调；

7）按照步骤6）所述的方法，安装剩余的第二门叶17、第三门叶18；

8）按照步骤5）所述的方法，安装上支臂16；

9）按照步骤6）所述的方法，安装剩余第的四门叶19和第五门叶20。

优选的方案中，所述的步骤1）中，所需要设置的测控基准点为孔口中心、大坝横轴线、弧门关键高程及支铰中心等控制点。

优选的方案中，所述的步骤2）具体包括以下步骤：

1）放线：先用全站仪放出每孔支铰圆心点，以两侧的支铰圆心做一条平行于支铰基座作业面的通线，将支铰埋件5吊至安装位置，利用千斤顶和手拉葫芦调节支铰埋件5倾斜度和中心位置，调整就位后将地脚螺栓与预留插筋进行加固焊接；

2）底槛和侧轨的就位：用土建塔吊将底槛8和侧轨10分别吊装到底槛基础；

3）利用支铰圆心点，放出孔口中心线及底槛8高程，调节底槛8高程，调整侧轨10）的垂直度和扭曲度，控制侧止水中心至支铰中心的半径；

4）底槛8和侧轨10与一期插筋进行焊接。

其中，1）放线步骤中弧门焊接主要分支臂和门叶焊接两部分，尽量采用CO2气体保护焊，需要探伤的焊缝应背缝清根。

优选的方案中，所述的单向门机1的轨道向一侧延伸10-15米，形成延伸轨道21。

优选的方案中，所述的底槛8上还设有安全护栏12，安全护栏12设置在靠近下支臂11用支撑工字钢14支撑的一端的位置上。

优选的方案中，所述的卷扬机4包括至少三台，其中两台设置在单向门机1靠近支承铰2的一侧，另一台安装在单向门机1另一侧。

优选的方案中，所述的步骤2）、步骤3）、步骤4）、步骤5）中采用靠近支承铰2的同侧两台卷扬机4；

所述的步骤6）中采用两侧一边一台卷扬机4。

优选的方案中，所述的第一门叶13安装前，先将液压启闭机连接轴先穿入吊耳，底槛8上垫枕木或型钢，第一门叶13就位后，应先将第一门叶13临时支撑、固定，防倾覆，然后利用千斤顶调整支臂下端的高度，使支臂与门叶下主梁对位，修割支臂下端，使连接板插入间隙，穿入螺栓后，焊接固定。

完成上述作业之后，进行弧门的无水调试与水封安装将，具体步骤如下：

1）将液压启闭机与弧门吊耳联接后，进行弧门调试工作，调试中应注意弧门在启闭过程中的水平状态、两吊点受力的均衡性，门叶与止水面的间距、门体左右摆动的偏移量等因素；

2）水封安装时以实测埋件止水面与门叶水封座板的间距为依据，对水封橡皮压缩量作适当的增减，同时还特别注意处理了侧水封与顶水封及底水封衔接角接头部位，以保证其水封压缩的良好性；

3）弧门水封安装程序为：在门叶提离地面约1米高时安装底水封；在门叶提至坝顶公路以上时安装侧水封。