水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架及施工方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架及施工方法，試槽架包括邊柱、主梁及縱梁，主梁包括主梁腹板及主梁翼緣；邊柱包括邊柱腹板及邊柱翼緣；縱梁包括縱梁腹板及縱梁翼緣；邊柱上連接有滑塊，邊柱上設(shè)有筋板，筋板上連接有側(cè)邊滑塊；主梁上連接有吊耳，吊耳上連接有吊軸。使用該試槽架進(jìn)行水下檢查的施工方法包括如下步驟：(a)施工準(zhǔn)備；(b)試槽架設(shè)計(jì)；(c)試槽架應(yīng)力應(yīng)變分析；(d)起吊系統(tǒng)布置；(e)試槽架安裝；(f)試槽架試運(yùn)行；(g)門(mén)槽檢查；(h)底坎檢查。該施工方法直接使用水下攝像機(jī)等檢查設(shè)備對(duì)門(mén)槽及底坎進(jìn)行水下攝像檢查，可以在水位不上抬的情況下完成導(dǎo)流洞門(mén)槽及底坎的檢查。
【專(zhuān)利說(shuō)明】水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架及施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架，及利用該試槽架對(duì)導(dǎo)流洞門(mén)槽 作水下檢查的施工方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 水電站是將水能轉(zhuǎn)換為電能的綜合工程設(shè)施，又稱(chēng)水電廠(chǎng)。它包括為利用水能生 產(chǎn)電能而興建的一系列水電站建筑物及裝設(shè)的各種水電站設(shè)備。利用這些建筑物集中天 然水流的落差形成水頭，匯集、調(diào)節(jié)天然水流的流量，并將它輸向水輪機(jī)，經(jīng)水輪機(jī)與發(fā)電 機(jī)的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)，將集中的水能轉(zhuǎn)換為電能，再經(jīng)變壓器、開(kāi)關(guān)站和輸電線(xiàn)路等將電能輸入電 網(wǎng)。有些水電站除發(fā)電所需的建筑物外，還常有為防洪、灌溉、航運(yùn)、過(guò)木、過(guò)魚(yú)等綜合利用 目的服務(wù)的其他建筑物。這些建筑物的綜合體稱(chēng)水電站樞紐或水利樞紐。
[0003] 水電站經(jīng)過(guò)多年建設(shè)后具備下閘封堵截流蓄水的條件。但是當(dāng)導(dǎo)流洞運(yùn)行數(shù)年， 并經(jīng)歷過(guò)多次泄洪后，在閘門(mén)下閘過(guò)程中易出現(xiàn)阻礙及卡死現(xiàn)象導(dǎo)致蓄水失敗。為確保一 次下閘順利到位，防止出現(xiàn)閘門(mén)被卡或局部破損出現(xiàn)滲漏而影響永久封堵施工，在下閘前， 要求對(duì)導(dǎo)流洞進(jìn)口閘門(mén)的門(mén)槽及底坎檢查，確定無(wú)損壞或障礙后方可下閘封堵。由于導(dǎo)流 洞進(jìn)水口閘門(mén)均已經(jīng)安裝結(jié)束，檢查前無(wú)法拆除，對(duì)門(mén)槽及底坎的磨損或沖刷破壞情況的 檢查有一定的限制和影響。同時(shí)，在流速較高狀態(tài)下進(jìn)行水下檢查，一般的檢查設(shè)備和器械 無(wú)法進(jìn)行，


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架及施工方法，利用試 槽架進(jìn)行水下檢查。該技術(shù)直接使用水下攝像機(jī)等檢查設(shè)備對(duì)門(mén)槽及底坎進(jìn)行水下攝像檢 查，故無(wú)需對(duì)導(dǎo)流洞下游進(jìn)行封堵平壓，可以在水位不上抬的情況下完成導(dǎo)流洞門(mén)槽的檢 查。該檢查方法操作簡(jiǎn)便，無(wú)需使用一般的檢查設(shè)備及器械。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，采用如下技術(shù)方案：
[0006] 水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架，包括邊柱、主梁及縱梁，其特征在于：主梁 的兩端均垂直連接邊柱，主梁上垂直連接有縱梁，邊柱與縱梁相互平行；主梁包括主梁腹 板及主梁翼緣，主梁腹板位于主梁內(nèi)，主梁腹板上均勻設(shè)有排水孔，主梁翼緣位于主梁的外 偵h邊柱包括邊柱腹板及邊柱翼緣，邊柱腹板位于邊柱內(nèi)，邊柱腹板垂直連接主梁腹板，邊 柱翼緣位于邊柱的外側(cè)，邊柱翼緣垂直連接主梁翼緣；縱梁包括縱梁腹板及縱梁翼緣，縱梁 腹板位于縱梁內(nèi)，縱梁腹板垂直連接主梁腹板，縱梁翼緣位于縱梁的外側(cè)，縱梁翼緣垂直連 接主梁翼緣；邊柱翼緣上連接有滑塊，邊柱腹板上設(shè)有筋板，筋板上連接有側(cè)邊滑塊；主梁 腹板上連接有吊耳，吊耳上連接有吊軸。邊柱、主梁及縱梁構(gòu)成試槽架的基本框架，均為鋼 結(jié)構(gòu)，采用焊接方法連接，連接牢固，使得試槽架具有優(yōu)異的強(qiáng)度及剛度，確保試槽架能夠 承受大流速水流的沖擊，使水下檢查順利進(jìn)行；同時(shí)，試槽架可同時(shí)水下檢查門(mén)槽與底坎， 適用范圍廣，簡(jiǎn)化了水下檢查的施工工序。且相互之間連接簡(jiǎn)單，易于制作，節(jié)約成本。主梁 腹板、縱梁腹板及邊柱腹板具有優(yōu)異的強(qiáng)度及剛度，相互連接后進(jìn)一步放大其強(qiáng)度及剛度， 使試槽架抗水流沖擊力強(qiáng)?；瑝K及側(cè)邊滑塊方便了移動(dòng)試槽架，使得吊起下放試槽架作業(yè) 變得更加輕松，省時(shí)省力。吊耳與吊軸實(shí)現(xiàn)可吊起下放試槽架，吊耳固定于試槽架，起吊裝 置僅需抓緊吊軸便可實(shí)現(xiàn)吊起下放試槽架，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
[0007] 進(jìn)一步，邊柱腹板的下端連接有墊板。墊板起緩沖作用，防止邊柱腹板被磨損。
[0008] 進(jìn)一步，筋板包括第一筋板、第二筋板及第三筋板，第二筋板與第三筋板相互連 接。進(jìn)一步加強(qiáng)試槽架的強(qiáng)度及剛度。
[0009] 進(jìn)一步，第二筋板與第三筋板上連接有鋼板，鋼板上連接有側(cè)邊滑塊。鋼板起緩沖 連接作用。
[0010] 進(jìn)一步，吊耳包括第一吊耳板與第二吊耳板，第一吊耳板與第二吊耳板上均設(shè)有 吊軸孔，吊軸孔與吊軸相匹配。吊軸通過(guò)吊軸孔連接吊耳，安裝拆卸方便。
[0011] 進(jìn)一步，第一吊耳板與第二吊耳板上均設(shè)有吊耳加強(qiáng)板。加固吊耳。
[0012] 進(jìn)一步，吊軸的一端連接有開(kāi)口銷(xiāo)。開(kāi)口銷(xiāo)用于固定，避免吊軸與吊耳相互滑移。
[0013] 水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的施工方法，其特征在于包括如下步驟：
[0014] (a)施工準(zhǔn)備：
[0015] 組織技術(shù)人員熟悉圖紙，測(cè)量復(fù)核圖紙尺寸、工程量等參數(shù)，歸納整理提出質(zhì)疑； 在由監(jiān)理、設(shè)計(jì)組織的技術(shù)交底會(huì)上清楚說(shuō)明，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖，編寫(xiě)《施工組織設(shè)計(jì)》及《作 業(yè)指導(dǎo)書(shū)》，編制各分項(xiàng)工程施工計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖，報(bào)監(jiān)理部審批；
[0016] 分別在H1與4的高程分別布置第一起吊平臺(tái)與第二起吊平臺(tái)，其中H1大于H2 ;施 工采用變壓器供電，變壓器布置于進(jìn)水口的輔助施工通道內(nèi)，變壓器低壓端采用低壓四芯 電纜引至配電箱，小型施工設(shè)備用電從配電箱引出，低壓四芯電纜為300m;
[0017] 試槽架設(shè)計(jì)、加工期間，必須對(duì)各部位的尺寸進(jìn)行復(fù)核和檢查；加工結(jié)束后，需全 面檢查各連接點(diǎn)、吊點(diǎn)的焊接質(zhì)量和螺栓緊固程度，確認(rèn)符合設(shè)計(jì)要求后，對(duì)試槽架編號(hào)拆 解、運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝；安裝作業(yè)前，對(duì)設(shè)置在試槽架下游側(cè)的滾輪裝置進(jìn)行靈活性檢查， 確保滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，防止試槽架下落或起吊時(shí)被卡；
[0018] (b)試槽架設(shè)計(jì)：
[0019] 試槽架采用鋼結(jié)構(gòu)制作，試槽架的強(qiáng)度及剛度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按照上游水位、上游水位 對(duì)應(yīng)流量及最大流速；
[0020] (C)試槽架應(yīng)力應(yīng)變分析：
[0021] 根據(jù)上游水位、上游水位對(duì)應(yīng)流量計(jì)最大流速，采用單項(xiàng)留固耦合分析試槽架，包 括如下步驟：
[0022] ①建模：
[0023] 分別建立試槽架模型和水流模型，根據(jù)試槽架的尺寸確定試槽架模型及水流模型 的尺寸，將試槽架模型放置于水流模型內(nèi)的設(shè)計(jì)水深處，然后對(duì)試槽架模型與水流模型建 立耦合模型；
[0024] ②劃分網(wǎng)格：
[0025] 對(duì)試槽架模型與水流模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；
[0026] ③求解：
[0027] a、流場(chǎng)求解：
[0028] 邊界條件：水流進(jìn)口處流速V，水流出口處壓強(qiáng)P;設(shè)置重力加速度、湍流模型、迭 代步及殘差收斂標(biāo)準(zhǔn)，從而獲得收斂曲線(xiàn)；
[0029] b、結(jié)構(gòu)求解：
[0030] 約束條件：流場(chǎng)對(duì)試槽架各個(gè)表面的壓力，試槽架的背水面固定；根據(jù)網(wǎng)格尺寸、 楊氏模量及泊松比獲得應(yīng)力云圖；
[0031] 根據(jù)上述結(jié)果分析試槽架的強(qiáng)度；
[0032] (d)起吊系統(tǒng)布置：
[0033] 首先在導(dǎo)流洞的頂部安裝閘門(mén)啟閉機(jī)，再在第一起吊平臺(tái)上布置起吊系統(tǒng)，起吊 系統(tǒng)的布置采用如下方法：
[0034] ①卷?yè)P(yáng)機(jī)布置：試槽架的頂部設(shè)有兩個(gè)吊點(diǎn)（吊點(diǎn)為吊耳及吊軸），吊點(diǎn)及卷?yè)P(yáng)機(jī) 相互配合作業(yè)；在第一起吊平臺(tái)的下游方向距離門(mén)槽邊緣8m處布置兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)采 用錨桿植筋的方式固定；
[0035] ②轉(zhuǎn)點(diǎn)導(dǎo)向布置：在第一起吊平臺(tái)布置6個(gè)起重導(dǎo)向轉(zhuǎn)點(diǎn)，起重導(dǎo)向轉(zhuǎn)點(diǎn)采用單 滑輪，起重導(dǎo)向轉(zhuǎn)點(diǎn)的排距為3m，間距為3m;起重導(dǎo)向轉(zhuǎn)點(diǎn)采用錨桿固定：首先采用水鉆及 風(fēng)鉆對(duì)錨桿進(jìn)行成孔，從而獲得錨桿的植筋孔，然后在植筋孔內(nèi)植入帶劈口及鐵鍥的圓鋼， 錨桿表面采用鋼板及鋼筋焊接；
[0036] 首先將卷?yè)P(yáng)機(jī)的的牽引鋼絲繩連接至第一起吊平臺(tái)上的起重導(dǎo)向轉(zhuǎn)點(diǎn)，然后將牽 引鋼絲繩通過(guò)起重導(dǎo)向轉(zhuǎn)點(diǎn)連接至試槽架的吊點(diǎn)，卷?yè)P(yáng)機(jī)控制吊點(diǎn)作同步運(yùn)動(dòng)；
[0037] (e)試槽架安裝：
[0038] 根據(jù)試槽架的設(shè)計(jì)制造試槽架，制造完成后，首先采用平板車(chē)將試槽架運(yùn)至第一 起吊平臺(tái)處，然后利用汽車(chē)吊將試槽架放到導(dǎo)流洞閘室內(nèi)的第二起吊平臺(tái)處鎖定；接著，利 用閘門(mén)啟閉機(jī)將閘門(mén)起吊至閘門(mén)底口，再利用起吊系統(tǒng)，將試槽架放入門(mén)槽內(nèi)；
[0039] (f)試槽架試運(yùn)行：
[0040] 首先，利用起吊系統(tǒng)將試槽架吊入閘槽內(nèi)，先做一次空試槽架運(yùn)行，試運(yùn)行期間， 將試槽架放入水中，使試槽架承受Ih的抗水流沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后，再利用起吊系統(tǒng)將 試槽架起吊出水，安排人員對(duì)試槽架的各連接部位進(jìn)行詳細(xì)檢查，確保運(yùn)行安全；
[0041] (g)門(mén)槽檢查：
[0042] 首先，將2臺(tái)水下攝像系統(tǒng)安裝于試槽架底部左右兩側(cè)的轉(zhuǎn)角位置，利用卷?yè)P(yáng)機(jī) 將試槽架放入導(dǎo)流洞1#門(mén)槽處，并將試槽架緩慢下降，施工人員在第一起吊平臺(tái)上通過(guò)水 下攝像系統(tǒng)觀(guān)察門(mén)槽的缺陷情況，發(fā)現(xiàn)門(mén)槽的缺陷則控制卷?yè)P(yáng)機(jī)使試槽架停止下落，對(duì)缺 陷情況進(jìn)行仔細(xì)觀(guān)察；然后利用卷?yè)P(yáng)機(jī)將試槽架吊起鎖定于第二起吊平臺(tái)，在試槽架下部 橫穿兩道工字鋼制成的擱梁，試槽架的兩側(cè)設(shè)置好斜撐后，松下卷?yè)P(yáng)機(jī)的吊點(diǎn)，用汽車(chē)吊將 試槽架吊至另一側(cè)的2#門(mén)槽內(nèi)；接著，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)使試槽架緩慢下降，施工人員在第一起 吊平臺(tái)上通過(guò)水下攝像系統(tǒng)觀(guān)察門(mén)槽的缺陷情況，發(fā)現(xiàn)門(mén)槽的缺陷則控制卷?yè)P(yáng)機(jī)使試槽架 停止下落，對(duì)缺陷情況進(jìn)行仔細(xì)觀(guān)察；最后利用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊起試槽架鎖定于第二起吊平臺(tái)上， 工作人員獲取水下攝像系統(tǒng)拍攝的錄像，并對(duì)錄像進(jìn)行研究；
[0043] (h)底坎檢查：
[0044] 待兩側(cè)門(mén)槽檢測(cè)完畢后，再補(bǔ)充2臺(tái)水下攝像系統(tǒng)，將補(bǔ)充的2臺(tái)水下攝像系統(tǒng)安 裝于試槽架底部的主梁上，使用卷?yè)P(yáng)機(jī)將試槽架下放至1#門(mén)槽底坎處，工作人員在第一起 吊平臺(tái)上通過(guò)水下攝像系統(tǒng)觀(guān)察門(mén)槽底坎的缺陷情況，發(fā)現(xiàn)門(mén)槽底坎的缺陷情況則控制卷 揚(yáng)機(jī)使試槽架停止下落，對(duì)缺陷情況進(jìn)行仔細(xì)觀(guān)察；然后利用卷?yè)P(yáng)機(jī)將試槽架吊起鎖定于 第二起吊平臺(tái)，松下卷?yè)P(yáng)機(jī)的吊點(diǎn)，用汽車(chē)吊將試槽架吊至另一側(cè)的2#門(mén)槽底坎內(nèi)；接著， 利用卷?yè)P(yáng)機(jī)使試槽架緩慢下降，施工人員在第一起吊平臺(tái)上通過(guò)水下攝像系統(tǒng)觀(guān)察門(mén)槽底 坎的缺陷情況，發(fā)現(xiàn)門(mén)槽底坎的缺陷則控制卷?yè)P(yáng)機(jī)使試槽架停止下落，對(duì)缺陷情況進(jìn)行仔 細(xì)觀(guān)察；最后利用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊起試槽架鎖定于第二起吊平臺(tái)上，工作人員獲取水下攝像系統(tǒng) 拍攝的錄像，并對(duì)錄像進(jìn)行研究。
[0045] 由于采用上述技術(shù)方案，具有如下技術(shù)效果：
[0046] 本發(fā)明為水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架及施工方法，利用試槽架進(jìn)行水下 檢查。該技術(shù)直接使用水下攝像機(jī)等檢查設(shè)備對(duì)門(mén)槽及底坎進(jìn)行水下攝像檢查，故無(wú)需對(duì) 導(dǎo)流洞下游進(jìn)行封堵平壓，可以在水位不上抬的情況下完成導(dǎo)流洞門(mén)槽的檢查。該檢查方 法操作簡(jiǎn)便，無(wú)需使用一般的檢查設(shè)備及器械。
[0047] 邊柱、主梁及縱梁構(gòu)成試槽架的基本框架，均為鋼結(jié)構(gòu)，采用焊接方法連接，連接 牢固，使得試槽架具有優(yōu)異的強(qiáng)度及剛度，確保試槽架能夠承受大流速水流的沖擊，使水下 檢查順利進(jìn)行；同時(shí)，試槽架可同時(shí)水下檢查門(mén)槽與底坎，適用范圍廣，簡(jiǎn)化了水下檢查的 施工工序。且相互之間連接簡(jiǎn)單，易于制作，節(jié)約成本。主梁腹板、縱梁腹板及邊柱腹板具 有優(yōu)異的強(qiáng)度及剛度，相互連接后進(jìn)一步放大其強(qiáng)度及剛度，使試槽架抗水流沖擊力強(qiáng)?；?塊及側(cè)邊滑塊方便了移動(dòng)試槽架，使得吊起下放試槽架作業(yè)變得更加輕松，省時(shí)省力。吊耳 與吊軸實(shí)現(xiàn)可吊起下放試槽架，吊耳固定于試槽架，起吊裝置僅需抓緊吊軸便可實(shí)現(xiàn)吊起 下放試槽架，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
[0048] 本發(fā)明對(duì)試槽架進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其符合施工要求，提高水下檢查的安全性及施工效 率；在試槽架設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行水力學(xué)數(shù)值模擬驗(yàn)算，驗(yàn)算的主要內(nèi)容為在設(shè)計(jì)水位條件下， 試槽架放入水中后門(mén)槽位置對(duì)應(yīng)的最大流速及相應(yīng)流態(tài)情況，試槽架結(jié)構(gòu)主體在水中的受 力情況等。數(shù)值模擬驗(yàn)算后，可根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果對(duì)試槽架結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)到既保證施工安 全并留有合適的安全余量，又使結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單便于加工制作，縮短了施工工期。并在門(mén)槽附 近構(gòu)建起吊平臺(tái)，用于安裝起吊系統(tǒng)，進(jìn)而方便工作人員移動(dòng)試槽架，無(wú)需大型起吊設(shè)備即 可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)試槽架，節(jié)約施工成本。直接使用通過(guò)水下攝像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)檢查，無(wú)需對(duì)導(dǎo)流洞的 下游進(jìn)行封堵平壓，簡(jiǎn)化了操作，水下檢查作業(yè)安全可靠。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0049] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：
[0050] 圖1為本發(fā)明水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051] 圖2為圖1中A向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052] 圖3為圖1中B向的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053] 圖4為本發(fā)明中吊耳的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054] 圖5為本發(fā)明中吊軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0055] 圖6為圖5中C向的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0056] 如圖1至圖6所示，水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架，包括邊柱1、主梁2及縱 梁3,邊柱1、主梁2及縱梁3均為鋼結(jié)構(gòu)。邊柱1為兩個(gè)在兩側(cè)，邊柱1呈縱向設(shè)置，安放 于地面上。邊柱1包括邊柱腹板5及邊柱翼緣4,每根邊柱1包括有兩個(gè)邊柱翼緣4,邊柱 翼緣4設(shè)于邊柱1的外側(cè)，邊柱翼緣4之間連接有邊柱腹板5。主梁2有若干，主梁2呈橫 向設(shè)置，分別連接于兩側(cè)的邊柱1，故主梁2與邊柱1垂直連接。主梁2包括主梁腹板7及 主梁翼緣6,每根主梁2包括有兩個(gè)主梁翼緣6,主梁翼緣6位于主梁2的外側(cè)，主梁翼緣6 之間連接有主梁腹板7,主梁腹板7上均勻設(shè)有排水孔18。主梁翼緣6垂直連接邊柱翼緣 4,主梁腹板7垂直連接邊柱腹板5?？v梁3有若干，縱梁3呈縱向設(shè)置，縱梁3與邊柱1相 互平行，縱梁3與主梁2垂直連接?？v梁3包括縱梁腹板9及縱梁翼緣8,每個(gè)縱梁3包括 兩個(gè)縱梁翼緣8,縱梁翼緣8設(shè)于縱梁3的外側(cè)，縱梁翼緣8之間連接有縱梁腹板9?？v梁 腹板9垂直連接主梁腹板7,縱梁翼緣8垂直連接主梁翼緣6。邊柱1、主梁2及縱梁3構(gòu) 成試槽架的基本框架，均為鋼結(jié)構(gòu)，采用焊接方法連接，連接牢固，使得試槽架具有優(yōu)異的 強(qiáng)度及剛度，確保試槽架能夠承受大流速水流的沖擊，使水下檢查順利進(jìn)行；同時(shí)，試槽架 可同時(shí)水下檢查門(mén)槽與底坎，適用范圍廣，簡(jiǎn)化了水下檢查的施工工序。且相互之間連接簡(jiǎn) 單，易于制作，節(jié)約成本。主梁腹板7、縱梁腹板9及邊柱腹板5具有優(yōu)異的強(qiáng)度及剛度，相 互連接后進(jìn)一步放大其強(qiáng)度及剛度，使試槽架抗水流沖擊力強(qiáng)。
[0057] 邊柱腹板5的下端設(shè)有墊板24,當(dāng)試槽架放于地面上時(shí)，邊柱腹板5著地，故墊板 24起緩沖作用，防止邊柱腹板5磨損，同時(shí)增加了試槽架的穩(wěn)定性。邊柱翼緣4上連接有滑 塊15,每個(gè)邊柱翼緣4上均設(shè)有兩個(gè)滑塊15?；瑝K15方便了移動(dòng)試槽架，使得吊起下放試 槽架作業(yè)變得更加輕松，省時(shí)省力。邊柱腹板5上設(shè)有筋板，筋板包括第一筋板10、第二筋 板11及第三筋板12,第二筋板11與第三筋板12相互交叉連接。進(jìn)一步加強(qiáng)試槽架的強(qiáng)度 及剛度。第二筋板11與第三筋板12連接后的一端設(shè)有鋼板13,鋼板13上連接有側(cè)邊滑塊 14,鋼板13起緩沖連接作用。側(cè)邊滑塊14方便了移動(dòng)試槽架，使得吊起下放試槽架作業(yè)變 得更加輕松，省時(shí)省力。
[0058] 主梁腹板7上連接有吊耳16,吊耳16位于最上端的主梁腹板7,左側(cè)及右側(cè)各一 個(gè)，吊耳16包括第一吊耳板19與第二吊耳板20,第一吊耳板19與第二吊耳板20上均設(shè) 有吊軸孔22,第一吊耳板19上的吊軸孔22與第二吊耳板20上的吊軸孔22之間連接有吊 軸17。吊軸17通過(guò)吊軸孔22連接吊耳16,安裝拆卸方便。實(shí)際使用中，起吊設(shè)備連接吊 軸17,吊耳16緊緊抓住吊軸17,起吊設(shè)備向上起吊或下放時(shí)，試槽架向上移動(dòng)和下放。吊 耳16與吊軸17實(shí)現(xiàn)可吊起下放試槽架，吊耳16固定于試槽架，起吊裝置僅需抓緊吊軸17 便可實(shí)現(xiàn)吊起下放試槽架，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。同時(shí)，第一吊耳板19與第二吊耳板20上 均設(shè)有吊耳加強(qiáng)板21。加固吊耳16。吊軸17的一端連接有開(kāi)口銷(xiāo)23。開(kāi)口銷(xiāo)23用于固 定，避免吊軸17與吊耳16相互滑移。
[0059] 應(yīng)用該試槽架的水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查施工方法，其特征在于包括如下步 驟：
[0060] (a)施工準(zhǔn)備：
[0061] ①組織技術(shù)人員熟悉圖紙，測(cè)量復(fù)核圖紙尺寸、工程量等參數(shù)，歸納整理提出質(zhì) 疑；在由監(jiān)理、設(shè)計(jì)組織的技術(shù)交底會(huì)上清楚說(shuō)明，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖，編寫(xiě)《施工組織設(shè)計(jì)》及 《作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》，編制各分項(xiàng)工程施工計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖，報(bào)監(jiān)理部審批；
[0062] ②施工現(xiàn)場(chǎng)水文情況勘察：
[0063] 施工現(xiàn)場(chǎng)提供的水文資料如下表：
[0064]
[0065] ③施工人員組織調(diào)配如下表: '

【權(quán)利要求】
1. 水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架，包括邊柱、主梁及縱梁，其特征在于：所述主 梁的兩端均垂直連接所述邊柱，所述主梁上垂直連接有所述縱梁，所述邊柱與所述縱梁相 互平行；所述主梁包括主梁腹板及主梁翼緣，所述主梁腹板位于所述主梁內(nèi)，所述主梁腹板 上均勻設(shè)有排水孔，所述主梁翼緣位于所述主梁的外側(cè)；所述邊柱包括邊柱腹板及邊柱翼 緣，所述邊柱腹板位于所述邊柱內(nèi)，所述邊柱腹板垂直連接所述主梁腹板，所述邊柱翼緣位 于所述邊柱的外側(cè)，所述邊柱翼緣垂直連接所述主梁翼緣；所述縱梁包括縱梁腹板及縱梁 翼緣，所述縱梁腹板位于所述縱梁內(nèi)，所述縱梁腹板垂直連接所述主梁腹板，所述縱梁翼緣 位于所述縱梁的外側(cè)，所述縱梁翼緣垂直連接所述主梁翼緣；所述邊柱翼緣上連接有滑塊， 所述邊柱腹板上設(shè)有筋板，所述筋板上連接有側(cè)邊滑塊；所述主梁腹板上連接有吊耳，所述 吊耳上連接有吊軸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架，其特征在于：所述邊柱 腹板的下端連接有墊板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架，其特征在于：所述筋板 包括第一筋板、第二筋板及第三筋板，所述第二筋板與所述第三筋板相互連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架，其特征在于：所述第二 筋板與所述第三筋板上連接有鋼板，所述鋼板上連接有所述側(cè)邊滑塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架，其特征在于：所述吊耳 包括第一吊耳板與第二吊耳板，所述第一吊耳板與所述第二吊耳板上均設(shè)有吊軸孔，所述 吊軸孔與所述吊軸相匹配。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架，其特征在于：所述第一 吊耳板與所述第二吊耳板上均設(shè)有吊耳加強(qiáng)板。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的試槽架，其特征在于：所述吊軸 的一端連接有開(kāi)口銷(xiāo)。
8. 水電站導(dǎo)流洞門(mén)槽水下檢查的施工方法，其特征在于包括如下步驟：(a)施工準(zhǔn)備： 組織技術(shù)人員熟悉圖紙，測(cè)量復(fù)核圖紙尺寸、工程量等參數(shù)，歸納整理提出質(zhì)疑；在由 監(jiān)理、設(shè)計(jì)組織的技術(shù)交底會(huì)上清楚說(shuō)明，領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)意圖，編寫(xiě)《施工組織設(shè)計(jì)》及《作業(yè)指 導(dǎo)書(shū)》，編制各分項(xiàng)工程施工計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖，報(bào)監(jiān)理部審批； 分別在氏與H2的高程分別布置第一起吊平臺(tái)與第二起吊平臺(tái)，其中氏大于H2，施工采 用變壓器供電，變壓器布置于進(jìn)水口的輔助施工通道內(nèi)，變壓器低壓端采用低壓四芯電纜 引至配電箱，小型施工設(shè)備用電從配電箱引出，低壓四芯電纜為300m ; 試槽架設(shè)計(jì)、加工期間，必須對(duì)各部位的尺寸進(jìn)行復(fù)核和檢查；加工結(jié)束后，需全面檢 查各連接點(diǎn)、吊點(diǎn)的焊接質(zhì)量和螺栓緊固程度，確認(rèn)符合設(shè)計(jì)要求后，對(duì)試槽架編號(hào)拆解、 運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝；安裝作業(yè)前，對(duì)設(shè)置在試槽架下游側(cè)的滾輪裝置進(jìn)行靈活性檢查，確保 滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，防止試槽架下落或起吊時(shí)被卡； (b) 試槽架設(shè)計(jì)： 試槽架采用鋼結(jié)構(gòu)制作，試槽架的強(qiáng)度及剛度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按照上游水位、上游水位對(duì)應(yīng) 流量及最大流速； (c) 試槽架應(yīng)力應(yīng)變分析： 根據(jù)上游水位、上游水位對(duì)應(yīng)流量計(jì)最大流速，采用單項(xiàng)留固耦合分析試槽架，包括如 下步驟： ① 建模： 分別建立試槽架模型和水流模型，根據(jù)試槽架的尺寸確定試槽架模型及水流模型的尺 寸，將試槽架模型放置于水流模型內(nèi)的設(shè)計(jì)水深處，然后對(duì)試槽架模型與水流模型建立耦 合模型； ② 劃分網(wǎng)格： 對(duì)試槽架模型與水流模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分； ③ 求解： a、 流場(chǎng)求解： 邊界條件：水流進(jìn)口處流速V，水流出口處壓強(qiáng)P;設(shè)置重力加速度、湍流模型、迭代步 及殘差收斂標(biāo)準(zhǔn)，從而獲得收斂曲線(xiàn)； b、 結(jié)構(gòu)求解： 約束條件：流場(chǎng)對(duì)試槽架各個(gè)表面的壓力，試槽架的背水面固定；根據(jù)網(wǎng)格尺寸、楊氏 模量及泊松比獲得應(yīng)力云圖； 根據(jù)上述結(jié)果分析試槽架的強(qiáng)度； (d) 起吊系統(tǒng)布置： 首先在導(dǎo)流洞的頂部安裝閘門(mén)啟閉機(jī)，再在第一起吊平臺(tái)上布置起吊系統(tǒng)，起吊系統(tǒng) 的布置采用如下方法： ① 卷?yè)P(yáng)機(jī)布置：試槽架的頂部設(shè)有兩個(gè)吊點(diǎn)（吊點(diǎn)為吊耳及吊軸），吊點(diǎn)及卷?yè)P(yáng)機(jī)相互 配合作業(yè)；在第一起吊平臺(tái)的下游方向距離門(mén)槽邊緣8m處布置兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)采用錨 桿植筋的方式固定； ② 轉(zhuǎn)點(diǎn)導(dǎo)向布置：在第一起吊平臺(tái)布置6個(gè)起重導(dǎo)向轉(zhuǎn)點(diǎn)，起重導(dǎo)向轉(zhuǎn)點(diǎn)采用單滑輪， 起重導(dǎo)向轉(zhuǎn)點(diǎn)的排距為3m，間距為3m ;起重導(dǎo)向轉(zhuǎn)點(diǎn)采用錨桿固定：首先采用水鉆及風(fēng)鉆 對(duì)錨桿進(jìn)行成孔，從而獲得錨桿的植筋孔，然后在植筋孔內(nèi)植入帶劈口及鐵鍥的圓鋼，錨桿 表面采用鋼板及鋼筋焊接；首先將卷?yè)P(yáng)機(jī)的的牽引鋼絲繩連接至第一起吊平臺(tái)上的起重導(dǎo) 向轉(zhuǎn)點(diǎn)，然后將牽引鋼絲繩通過(guò)起重導(dǎo)向轉(zhuǎn)點(diǎn)連接至試槽架的吊點(diǎn)，卷?yè)P(yáng)機(jī)控制吊點(diǎn)作同 步運(yùn)動(dòng)； (e) 試槽架安裝： 根據(jù)試槽架的設(shè)計(jì)制造試槽架，制造完成后，首先采用平板車(chē)將試槽架運(yùn)至第一起吊 平臺(tái)處，然后利用汽車(chē)吊將試槽架放到導(dǎo)流洞閘室內(nèi)的第二起吊平臺(tái)處鎖定；接著，利用閘 門(mén)啟閉機(jī)將閘門(mén)起吊至閘門(mén)底口，再利用起吊系統(tǒng)，將試槽架放入門(mén)槽內(nèi)； (f) 試槽架試運(yùn)行： 首先，利用起吊系統(tǒng)將試槽架吊入閘槽內(nèi)，先做一次空試槽架運(yùn)行，試運(yùn)行期間，將試 槽架放入水中，使試槽架承受lh的抗水流沖擊試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束后，再利用起吊系統(tǒng)將試槽 架起吊出水，安排人員對(duì)試槽架的各連接部位進(jìn)行詳細(xì)檢查，確保運(yùn)行安全； (g) 門(mén)槽檢查： 首先，將2臺(tái)水下攝像系統(tǒng)安裝于試槽架底部左右兩側(cè)的轉(zhuǎn)角位置，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)將試 槽架放入導(dǎo)流洞1#門(mén)槽處，并將試槽架緩慢下降，施工人員在第一起吊平臺(tái)上通過(guò)水下攝 像系統(tǒng)觀(guān)察門(mén)槽的缺陷情況，發(fā)現(xiàn)門(mén)槽的缺陷則控制卷?yè)P(yáng)機(jī)使試槽架停止下落，對(duì)缺陷情 況進(jìn)行仔細(xì)觀(guān)察；然后利用卷?yè)P(yáng)機(jī)將試槽架吊起鎖定于第二起吊平臺(tái)，在試槽架下部橫穿 兩道工字鋼制成的擱梁，試槽架的兩側(cè)設(shè)置好斜撐后，松下卷?yè)P(yáng)機(jī)的吊點(diǎn)，用汽車(chē)吊將試槽 架吊至另一側(cè)的2#門(mén)槽內(nèi)；接著，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)使試槽架緩慢下降，施工人員在第一起吊平 臺(tái)上通過(guò)水下攝像系統(tǒng)觀(guān)察門(mén)槽的缺陷情況，發(fā)現(xiàn)門(mén)槽的缺陷則控制卷?yè)P(yáng)機(jī)使試槽架停止 下落，對(duì)缺陷情況進(jìn)行仔細(xì)觀(guān)察；最后利用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊起試槽架鎖定于第二起吊平臺(tái)上，工作 人員獲取水下攝像系統(tǒng)拍攝的錄像，并對(duì)錄像進(jìn)行研究； (h)底坎檢查： 待兩側(cè)門(mén)槽檢測(cè)完畢后，再補(bǔ)充2臺(tái)水下攝像系統(tǒng)，將補(bǔ)充的2臺(tái)水下攝像系統(tǒng)安裝于 試槽架底部的主梁上，使用卷?yè)P(yáng)機(jī)將試槽架下放至1#門(mén)槽底坎處，工作人員在第一起吊平 臺(tái)上通過(guò)水下攝像系統(tǒng)觀(guān)察門(mén)槽底坎的缺陷情況，發(fā)現(xiàn)門(mén)槽底坎的缺陷情況則控制卷?yè)P(yáng)機(jī) 使試槽架停止下落，對(duì)缺陷情況進(jìn)行仔細(xì)觀(guān)察；然后利用卷?yè)P(yáng)機(jī)將試槽架吊起鎖定于第二 起吊平臺(tái)，松下卷?yè)P(yáng)機(jī)的吊點(diǎn)，用汽車(chē)吊將試槽架吊至另一側(cè)的2#門(mén)槽底坎內(nèi)；接著，利用 卷?yè)P(yáng)機(jī)使試槽架緩慢下降，施工人員在第一起吊平臺(tái)上通過(guò)水下攝像系統(tǒng)觀(guān)察門(mén)槽底坎的 缺陷情況，發(fā)現(xiàn)門(mén)槽底坎的缺陷則控制卷?yè)P(yáng)機(jī)使試槽架停止下落，對(duì)缺陷情況進(jìn)行仔細(xì)觀(guān) 察；最后利用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊起試槽架鎖定于第二起吊平臺(tái)上，工作人員獲取水下攝像系統(tǒng)拍攝 的錄像，并對(duì)錄像進(jìn)行研究。
【文檔編號(hào)】E02B9/02GK104404931SQ201410733479
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月4日
【發(fā)明者】胡洋, 姜駿駿, 張?jiān)? 孔令浩, 劉學(xué)應(yīng) 申請(qǐng)人:杭州華能大壩安全工程技術(shù)有限公司