CN104988945B - 抽水蓄能电站机组施工方法及临时支撑结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高效的抽水蓄能电站机组施工方法：该方法是先浇筑大径机坑里衬段，打磨加工座环；完成大径机坑里衬段浇筑后，安装钢支撑并吊装底环；然后浇筑小径机坑里衬段；在完成座环打磨加工后，拆除钢支撑，对底环和座环进行螺栓连接和焊接。依据前述方法所构建的临时支撑结构，包括大径机坑里衬段(1)和小径机坑里衬段(2)；大径机坑里衬段(1)的内部设置有座环(3)、若干的钢支撑和底环(4)，底环(4)的直径大于小径机坑里衬段(2)的内径；钢支撑包括悬挑工字钢(5)和斜撑工字钢(6)，斜撑工字钢(6)的倾斜角度为25°～35°。本发明不仅具有安全性高、稳定性高和施工效率高的优点，还能够大幅度缩短整体施工工期。
Description
技术领域
本发明涉及一种抽水蓄能电站机组施工方法及临时支撑结构，特别是一种施工效率高的抽水蓄能电站机组施工方法及临时支撑结构。
背景技术
在抽水蓄能电站机组施工过程中，需要先将机坑内的座环的各个法兰面和止口进行机加工打磨，此工序打磨时间一般为30～40天，打磨完成后才能进行水轮机的底环与机坑内的座环之间的螺栓连接及焊接。由于位于上方的小径机坑里衬段的内径小于底环的直径，且底环为整体结构，所以现有的抽水蓄能电站机组施工方位为先浇筑大径机坑里衬段，然后进行座环的打磨加工，打磨完成后将底环吊装进机坑并与座环连接，最后浇筑小径机坑里衬段；从而使小径机坑里衬段的浇筑加工需要等底环打磨加工完成后再进行，导致施工人员的闲置和整体抽水蓄能电站机组施工工期的延长。因此，现有的抽水蓄能电站机组施工方法存在着施工效率较低和整体施工工期较长的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种抽水蓄能电站机组施工方法及临时支撑结构。本发明不仅具有安全性高和施工效率高的优点，还能够缩短整体施工工期。
本发明的技术方案：抽水蓄能电站机组施工方法，该方法是先进行大径机坑里衬段的混凝土浇筑，对座环进行打磨加工；在完成大径机坑里衬段的混凝土浇筑后，安装钢支撑并在钢支撑上吊装底环；吊装底环完成后，进行小径机坑里衬段的混凝土浇筑；完成座环打磨加工后，拆除钢支撑，将底环吊装至座环处进行螺栓连接和焊接。
前述的抽水蓄能电站机组施工方法中，所述座环的打磨加工耗时30～40天。
依据前述的抽水蓄能电站机组施工方法所构建的临时支撑结构，包括大径机坑里衬段和位于大径机坑里衬段上端的小径机坑里衬段；大径机坑里衬段的内部设置有座环，大径机坑里衬段的内部还通过若干的钢支撑连接有底环，底环的直径大于小径机坑里衬段的内径；每个钢支撑均包括悬挑工字钢和斜撑工字钢，斜撑工字钢位于悬挑工字钢下方且连接悬挑工字钢，斜撑工字钢的倾斜角度为25°～35°。
前述的临时支撑结构中，所述悬挑工字钢包括位于大径机坑里衬段内侧的悬空段和位于大径机坑里衬段外侧的埋装段，埋装段的长度大于或等于悬空段长度的两倍。
前述的临时支撑结构中，所述斜撑工字钢的倾斜角度为30°。
前述的临时支撑结构中，所述底环和钢支撑均位于座环的上方，底环和座环之间还设有机坑进人廊道。
与现有技术相比，本发明改进了抽水蓄能电站机组的施工方法并设计了临时支撑结构；先进行大径机坑里衬段的混凝土浇筑，对座环进行打磨加工；在完成大径机坑里衬段的混凝土浇筑后，安装钢支撑并在钢支撑上吊装底环；吊装底环完成后，进行小径机坑里衬段的混凝土浇筑；完成座环打磨加工后，拆除钢支撑，将底环吊装至座环处进行螺栓连接和焊接。本发明通过安装钢支撑对底环进行临时支撑，从而能够在进行座环打磨加工的同时进行小径机坑里衬段的混凝土浇筑工作，提高了施工效率；使小径机坑里衬段的混凝土浇筑工作提前30～40天，大幅度缩短了整体施工工期。本发明通过受力分析设定悬挑工字钢的埋装段长度大于或等于悬空段长度的两倍，确保能够安全有效地支撑底环；通过在悬挑工字钢下方连接斜撑工字钢，且斜撑工字钢的倾斜角度为25°～35°，提高结构的稳定性，进一步提高安全性。因此，本发明不仅具有安全性高、稳定性高和施工效率高的优点，还能够大幅度缩短整体施工工期。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大图。
附图中的标记为：1-大径机坑里衬段，2-小径机坑里衬段，3-座环，4-底环，5-悬挑工字钢，6-斜撑工字钢，7-悬空段，8-埋装段，9-机坑进人廊道。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。抽水蓄能电站机组施工方法，如图1、2所示，该方法是先进行大径机坑里衬段1的混凝土浇筑，对座环3进行打磨加工；在完成大径机坑里衬段1的混凝土浇筑后，安装钢支撑并在钢支撑上吊装底环4；吊装底环4完成后，进行小径机坑里衬段2的混凝土浇筑；完成座环3打磨加工后，拆除钢支撑，将底环4吊装至座环3处进行螺栓连接和焊接。
所述座环3的打磨加工耗时30～40天。
依据前述的抽水蓄能电站机组施工方法所构建的临时支撑结构，构成如图1、2所示，包括大径机坑里衬段1和位于大径机坑里衬段1上端的小径机坑里衬段2；大径机坑里衬段1的内部设置有座环3，大径机坑里衬段1的内部还通过8个的钢支撑连接有底环4，底环4的直径大于小径机坑里衬段2的内径；每个钢支撑均包括悬挑工字钢5和斜撑工字钢6，斜撑工字钢6位于悬挑工字钢5下方且连接悬挑工字钢5，斜撑工字钢6的倾斜角度为25°～35°。
所述悬挑工字钢5包括位于大径机坑里衬段1内侧的悬空段7和位于大径机坑里衬段1外侧的埋装段8，埋装段8的长度大于或等于悬空段7长度的两倍，埋装段8的长度为1m，悬空段7长度为2m；所述斜撑工字钢6的倾斜角度为30°；所述底环4和钢支撑均位于座环3的上方，底环4和座环3之间还设有机坑进人廊道9。
本发明通过安装钢支撑对底环4进行临时支撑，从而能够在进行座环3打磨加工的同时进行小径机坑里衬段2的混凝土浇筑工作，提高了施工效率；使小径机坑里衬段2的混凝土浇筑工作提前30～40天，大幅度缩短了整体施工工期。斜撑工字钢6的倾斜角度为30°，不仅确保对悬挑工字钢5起到较大的支撑作用，还能够保证斜撑工字钢6自身在大径机坑里衬段1上的连接稳定性。
安全性分析：
设底环4自重总荷载为80t；施工人员为5人，每人按体重75Kg计算则荷载为5*75Kg*10＝3.75KN；施工设备荷载为3KN；动荷载为2KN；其它荷载为1KN；考虑到不均匀系数取1.3，动力荷载系数取2.0，因此总荷载为G＝800+(3.75+3+2+1)*1.3*2＝825.35KN；均分至8根悬挑工字钢5上得每根悬挑工字钢5荷载为103.17KN。
取单根悬挑工字钢5进行计算：悬挑工字钢5选用I25b工字钢，自重放大系数为1.2，外悬挑长度按1m；腹板总厚10mm，塑性发展系数为1.05，整体稳定系数为0.6。由最大壁厚13mm得：截面抗拉抗压抗弯强度设计值f＝215MPa，截面抗剪强度设计值fv＝125MPa，剪力最大值为103.674KN，弯矩最大值为51.837KN.M，最大挠度为1.19146mm；计算得最大剪应力为48.0079MPa，强度应力为116.876MPa，稳定应力为204.534MPa，均满足。
取单根斜撑工字钢6进行计算：斜撑工字钢6选用I16工字钢，自重放大系数为1.2，跨度等于悬挑工字钢5的外悬挑长度；同上得最大剪应力为30.0049MPa，强度应力为29.2191MP，稳定应力为51.1334MPa。安全系数为204.534/51.1334＝4，安全系数提高4倍，即安全性提高4倍，安全性和稳定性好。
Claims (6)
1.抽水蓄能电站机组施工方法，其特征在于：该方法是先进行大径机坑里衬段的混凝土浇筑，对座环进行打磨加工；在完成大径机坑里衬段的混凝土浇筑后，安装钢支撑并在钢支撑上吊装底环；吊装底环完成后，进行小径机坑里衬段的混凝土浇筑；完成座环打磨加工后，拆除钢支撑，将底环吊装至座环处进行螺栓连接和焊接。
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站机组施工方法，其特征在于：所述座环的打磨加工耗时30～40天。
3.依据权利要求1或2所述的抽水蓄能电站机组施工方法所构建的临时支撑结构，其特征在于：包括大径机坑里衬段(1)和位于大径机坑里衬段(1)上端的小径机坑里衬段(2)；大径机坑里衬段(1)的内部设置有座环(3)，大径机坑里衬段(1)的内部还通过若干的钢支撑连接有底环(4)，底环(4)的直径大于小径机坑里衬段(2)的内径；每个钢支撑均包括悬挑工字钢(5)和斜撑工字钢(6)，斜撑工字钢(6)位于悬挑工字钢(5)下方且连接悬挑工字钢(5)，斜撑工字钢(6)的倾斜角度为25°～35°。
4.根据权利要求3所述的临时支撑结构，其特征在于：所述悬挑工字钢(5)包括位于大径机坑里衬段(1)内侧的悬空段(7)和位于大径机坑里衬段(1)外侧的埋装段(8)，埋装段(8)的长度大于或等于悬空段(7)长度的两倍。
5.根据权利要求3所述的临时支撑结构，其特征在于：所述斜撑工字钢(6)的倾斜角度为30°。
6.根据权利要求3、4或5所述的临时支撑结构，其特征在于：所述底环(4)和钢支撑均位于座环(3)的上方，底环(4)和座环(3)之间还设有机坑进人廊道(9)。
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