弧形工作闸门安装方案(最终)

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1、 江西省浯溪口 水利枢纽 工程 金属结构制作安装及安装工程 溢流表孔弧形闸门安装方案溢流表孔弧形闸门安装方案 批 准： 审 核： 编 写： 湖南水木工程有限公司湖南水木工程有限公司 2016 年 9 月 14 日 目录目录 1、编制依据1 2、施工概况1 3、施工需要协调的事项2 4 、吊装方案的选择与计算2 4.1 吊装前的准备工作2 4.2 施工机械的选用3 4.3 索具、吊耳选择3 5、吊装方案5 5.1 吊装示意图.5 5.2 吊装步骤11 0 溢流表孔弧形工作闸门安装方案溢流表孔弧形工作闸门安装方案 1 1、编制依据、编制依据 1.1 设备起重吊装工程便携手册 何 焯编 1.2 实用

2、起重工手册 陈兆铭编 1.3 起重吊装常用数据手册 杨文渊编 1.4 重型设备吊装工程施工工艺与计算 杨文柱编 1.5 80t 汽车式起重机性能参数、单向门机性能参数 1.6 弧门各个部件的重量、吊装高度及其设计尺寸参数 1.7 施工图纸； 1.8 本项目制作安装工程引用下列标准及规程规范（但不限于） 水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范GB/T141732008 水工金属结构防腐蚀规范SL1052007 水工金属结构焊接技术条件SL36-1992 2 2、施工概况、施工概况 根据现场实际情况，弧形工作闸门采用“80t 汽车吊+单向门机+专用卷扬机系统”的 方案进行安装。 弧形工作闸门主要采

3、用低合金 Q345B 钢材制作，为便于运输及安装，门叶分六节制 作，最大尺寸为：2660mm11940mm2002mm，最大重约：17.942t。 弧形工作闸门的主要大件 序 号 名称数量规格（长宽高） 单重 （t） 备注 1 第一节门叶52660*11940*2002 17.942 底节 2 第二节门叶52482*11940*1599 9.421 3 第三节门叶52730*11940*1569 9.945 4 第四节门叶53020*11940*1422 17.167 5 第五节门叶53080*11940*1182 9.069 6 第六节门叶52662*11940*1017 7.767 顶节

4、1 6 支臂总成1014939*9140*122022.166 7 支铰座62230*1800*128122.2 3 3、施工需要协调的事项、施工需要协调的事项 弧门安装前需要协调解决以下问题： 1、从金结厂到坝顶的道路畅通，坝顶公路贯通，坝顶公路桥可承载弧门构件（构件 最大重量按 18t 计算）通过； 2、坝顶单向门机轨道全线铺设完毕； 3、检修门孔口尺寸不出现负偏差，闸墩间距（尤其是检修门门槽与弧门侧轨之间） 不出现负偏差； 4、支铰平台及爬梯需形成。 4 4 、安装方案的选择与计算、安装方案的选择与计算 4.14.1 吊装前的准备工作吊装前的准备工作 闸门和支臂吊装前,必须完成以下工作：

5、 1、弧形工作闸门单件（6 节门叶，上、下支臂）的拼装、焊接及防腐完毕并检验合 格；各对接焊缝无损检测合格； 2、施工人员必须熟习施工图及技术要求，施工措施等。 3、项目部向施工人员进行技术交底，做到施工人员心中有数,保证施工质量。 4、制定安全措施，防止发生人身、设备事故。 5、确定关键高程、坐标控制点，保证安装高程点、位置的正确性。 6、埋件安装完毕，门槽内杂物清理干净； 7、施工电源、电焊机、卷扬机等布置到位； 8、需要协调的事项全部完成。 4.24.2 施工机械的选用施工机械的选用 序 号 名称 数 量 单重 （t） 卸车设备吊装设备 1 第一节门叶 517.942 50t 汽车吊单向

6、门机+专用卷扬机系统 2 第二节门叶 59.421 50t 汽车吊单向门机+专用卷扬机系统 3 第三节门叶 59.945 50t 汽车吊单向门机+专用卷扬机系统 2 4 第四节门叶 517.167 50t 汽车吊单向门机+专用卷扬机系统 5 第五节门叶 59.069 50t 汽车吊单向门机+专用卷扬机系统 6 第六节门叶 57.767 50t 汽车吊单向门机+专用卷扬机系统 7 上支臂 10 6.4单向门机悬臂吊单向门机悬臂吊 8 下支臂(含 裤衩） 10 13单向门机悬臂吊单向门机悬臂吊 9 支铰座 10 22.280 吨汽车吊专用卷扬机系统 4.34.3 索具、吊耳选择索具、吊耳选择 4.

7、3.1 吊绳的选择 本次吊装单件最大重量为 18 吨（底节门叶） 。 （1）吊索选择: 单根主吊绳最大受力 T=18/2=9(t)，取用 5 倍安全系数，连接行车的单根钢丝绳的 最小破断拉力不小于 Sp910005=45000()，取平衡系数 =0.82，Sp/=45000/0.82=54878()，按 GB20118-2006 选用 637-32-1700 绳钎维 芯钢丝绳 2 根。 支铰安装卷扬机钢丝绳最大受力 T=22.2（t） ，取用 5 倍安全系数 K，选用 637 绳 径为 52mm 钢丝绳断拉力：1410KN，钢丝绳破断拉力总和：141t =0.82 g F 由公式钢丝绳容许拉力

8、= = =23.13t g F 钢丝绳容许拉力=23.13t支铰座重量 T=22.2t g F （2）卸扣的选择： 卸扣选用 M(4)级 M-DW8 GB10603 4 个 4.3.2 吊耳的受力分析： （1）吊耳强度计算： 吊耳尺寸及焊接位置如图所示： K Fg 5 141*82 . 0 3 板厚：20mm （2）吊耳强度核算 说明：图中未注焊缝均需开坡口，坡口斜度 45，焊缝高度 12mm 以上。显然，此 次吊装过程中吊耳承受的横向弯曲应力可忽略不计，以拉应力为主，计算吊耳的局部紧 接承压应力 cj，和孔壁拉应力 k,此吊耳板的材质为 Q345B，其局部紧接承压许用应 力为cj=26MPa

9、，孔壁容许拉应力k=180MPa。每个吊耳承受拉力为 Q=18/4=4.5(t),考 虑受力不均而引起的超载系数 k=1.11.2,则每个吊耳受力按 F=1.1Q 拉力计算，其所受 局部紧接承压应力为：cj=F/d=4.51041.1/8010-32010-3 =30.9(MPa)， 显然，cjcj=110 (MPa)，孔壁拉应力： k=cj=30.9(100100+4040)/(100100-4040)=42.7(MPa)0.8k + 22 22 rR rR =0.8180=144(MPa)。 综合以上结果，吊耳强度满足吊装要求。 （3）吊耳连接焊缝计算： 耳板与主梁外板采用低氢型焊条进行贴

10、角焊，焊脚高度为 12，焊缝长度按 200 计算，则： =F/2al=4.5104/28020010-6=14.1(MPa)0.9=0.9120=108(MPa) 满足要求。 （4）支铰上方的固定支架受力分析 P=22.2*KN 固定支架选用两根 40a Q235 工字钢 W=878.9* 10 3 10 3 mm 4 l=1.2*mm 3 10 弯矩：=pl=22.2*10*1.2*=26.6*Nmm max M 3 10 4 10 支铰吊装所受应力= = = 151MPa Q235 槽钢容许应力=235MPa 受应力： 所以选用两根 材质为 Q235 型号 40b 的槽钢作为支铰安装固定支

11、架满足要求 （5）弧门安装吊梁受力分析 P= =9*10KN 吊梁选用 32b 材质为 Q235 的工字钢 W=534.29* 3 10 3 mm a=0.7*mm 3 10 弯矩=pa=9*10*0.7*=6.3*Nmm max M 3 10 4 10 最重底节弧门吊装所受应力= = =58.9MPa Q235 工字钢容许应力=235MPa 受应力： 所以选用 材质 Q235 型号 32b 的工字钢作为吊梁满足要求。 5 5、闸门安装方案、闸门安装方案 5.15.1 安装示意图安装示意图 1068 10*6.3 4 W M 2 max 2 10*18 W M 2 max 1757.8 10*

12、26.6 4 5 图一：弧门构件运送及卸货布置图 图二：吊装支架安装布置示意图 6 图三：支铰座安装布置示意图 7 图四：下支臂安装布置示意图 8 图五：第一节门叶安装布置示意图 9 图十：第六节门叶安装布置示意图 10 5.25.2 吊装步骤吊装步骤 溢流坝弧形工作闸门门叶结构采用两主横梁型式，支臂为斜支臂箱形结构，弧 门支铰支承在孔口左、右闸墩侧墙悬出的混凝土牛腿上，支铰布置高程 55.6M。支铰 轴承采用自润滑球面滑动轴承。 5.2.1 安装前准备工作 设置弧门安装必要测控基准点。如孔口中心、大坝横轴线、弧门关键高程及支 铰中心等控制点。埋设弧门安装使用的预埋件。包括弧门吊装的吊耳环、起

13、重人员 悬挂钢丝绳的工作平台埋件、调整支饺的工作平台及爬梯等。安装支铰与支臂连接 部位的工作平台。准备必要的工具、量具、器械及检测设备。拉设安全警戒绳，在 弧门安装现场划定一定的安全警戒区，对现场实施封闭式管理，禁止无关人员入内。 5.2.2 吊装支架的安装 在表孔油缸支铰座正上方 6 米高程为 63.5 处预埋吊架，吊架由 2 根材质 Q235、 型号 40a、长度为 3 米的槽钢和 30600200 的钢板作为主吊梁，槽钢伸出墙面 1.2 米，伸出墙面端的两根槽钢中间焊接钢板，分别在槽钢左侧和上侧焊接一根规格 为 20#、长度为 1.5 米的工字钢作为斜支撑（如图二所示） 。 5.2.4

14、运输和卸车 单向门机轨道向右岸延伸 12.5 米，货车可以将构件运输到门机吊装范围内（如 图一所示） 。 5.2.5 支铰座的卸车和安装 首先将支铰上临时固定支铰各零件，防止活铰自由转动。再用单向门机或 80T汽 车吊将支铰座卸放在检修门槽底坎上，用吊架和卷扬机将支铰座移动至支铰座埋件 附近，再利用手拉葫芦或千斤顶调试、安装支铰座（如图三所示） 。 5.2.6 支臂的卸车和安装 为方便运输和吊装，将支臂分节，部分构件暂不安装。由于坝顶门机的悬臂吊 允许承重为 20T，分节后上支臂重量约为 9T，下支臂重量约为 13T。利用汽车将支臂 运输至悬臂吊工作范围内，然后利用悬臂吊将下支臂与上支臂分别吊

15、至支铰座附近， 11 利用卷扬机、手拉葫芦或千斤顶调试安装支臂（如图四、图八所示） 。 5.2.7 门叶的卸车和安装 为方便运输和吊装，将门叶分成 6 节，最大重量约为 17.9T。先用 80T汽车吊将 单节门叶卸在坝顶单向门机工作范围内，然后用单向门机将门叶竖向吊放至检修门 门槽底坎上，然后利用吊梁（材质 Q235、型号 32B的工字钢作为吊梁，并于吊梁上 焊接与滑轮组连接的吊耳）和卷扬机将底节门叶吊至吊梁垂直正下方后，在门叶和 支臂之间挂一个手拉葫芦将门叶拉至下支臂上，同时在底节门叶下缘放置两台 50 吨 的千斤顶。与支臂安装联接后临时支架固定。同时于门叶左、右两侧与门机挂钩间 各挂一台手

16、动葫芦调整门叶倾斜，可使支臂顶端板螺孔与门叶主粱后翼扳螺孔对位 并穿上螺拴（底节弧门安装前，需先将闸门与液压启闭器连接处的轴先穿进吊耳） 。 （如图五所示） 门叶调整：下节门叶分别以支铰中心和孔口中心为基准点控制其曲率半径及门 叶水封座板与埋件止水面的尺寸，各几何控制尺寸合格后可用连接板将门叶与门槽 埋件临时焊接加固，以防变形。其余各节调整应综合考虑控制节间间隙、定位板及 曲率半径之间的相关尺寸。其中，门叶受焊接收缩的影响、其曲率半径与各节门叶 间隙的调整宜为正偏差的较大值为佳。调整门叶（如图六、七、 九、十所示） 5.2.8 弧门的焊接与探伤 弧门焊接主要分支臂和门叶焊接两部分。并严格遵照特定的焊接工艺。 1、支臂焊接过程中由合格偶数焊工采取多层多