水电站钢罩气垫式调压室结构设计

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1、水电站钢罩气垫式调压室结构设计　　1气垫式调压室特点　　首先提出气垫式调压室概念的是挪威工程师LRathe,并且在1973的年时候，挪威Driva首先运用了气垫式调压室。　　1.1气垫式调压室优点　　（1）气垫式调压室的运用，节省了竖井以及斜井的施工，降低了施工成本以及施工难度，缩短了施工周期。（2）气垫式调压室的引水隧洞与常规的折线不同，其轴线较短，更趋向于直线。因此，这就大大降低了工程造价，提高了水电站的发电效益，减少了水头损失。（3）由于气垫式调压室是在地下建设的，因此与一般的调压室不同，它不用进行调压室顶道路以及压力管道的道路施工，不但节约

2、了工程成本，还避免了对当地原是地面的破坏，有利于环境保护以及水土保持。　　（4）气垫式调压室可以在厂房附近进行布置，有利于水击波的反射。　　因此，不但能够减少水击压力，还能够增加机组调节的稳定性，有利于水电站的运行。　　1.2气垫式调压室缺点　　（1）与传统常规的调压室相比，气垫式调压室体积较大，需要增加挖方量。因此，在施工之前需要进行认真的布置。（2）在停机检修重新充水的时候，气垫式调压室内需要利用空压机进行充气，通常情况下由于过大的充气量，需要3-4天甚至是更长的时间来完成，因此会减少发电的时间。（3）气垫式调压室对于防渗闭气的要求很高，因此如

3、果没有做好充分的地质勘探以及测试工作，后期进行气垫式调压室的防渗闭气的补强。　　2民治水电站实例民治水电站位于四川宝兴县境内，为宝兴河梯级开发的第二级，电站由首部枢纽、引水隧洞、调压室、压力管道、地下厂房系统组成。　　电站装机3台机组，总容量为10.5万千瓦。该电站于2011年6月7日经四川省发改委核准，工程建设总工期为52个月，计划于2015年底投产发电。工程静态总投资10.3亿元，动态总投资12.1亿元。　　民治水电站的气垫式调压室位于邓池沟下游200-500米的东河右岸花岗岩山体内，地面高程1650.00米-1725.00米。气垫式调压室由气

4、室和连接隧洞组成，气室底板高程比引水隧洞顶拱高程高6.50米，连接隧洞总长度为101.00米。气室的长度为100米，宽度为10米，高度为15.50米。　　造成气垫式调压室漏气的原因有两个：一是空气被水溶解，在水库的水进入气垫式调压室之后，气室的高压空气被水溶解并从气室流出，从而带走空气，这是无法避免的气损，但是这种原因引起的漏气量很小，可以有通过空压机进行补气解决。二是空气通过气室周边的围岩裂隙渗漏，这种气损量是很大的。因此，要采取防渗闭气措施，在民治水电站中主要采用的是钢罩闭气方案。与水幕式气室相比较，钢罩式闭气的漏气量更小，以下将对钢罩式闭气方

5、案在民治水电站中的施工应用进行分析探讨。　　3钢罩气垫式调压室结构设计　　钢罩式闭气方案之所以能减少气体的渗漏，主要是通过钢筋混凝土以及薄钢板来对气体进行封闭。　　3.1钢罩材料与制作　　民治气垫式调压室长度为100米，宽度为10米，高度为15.50米，采用16MnR钢板制作，在气垫式调压室内，钢罩分为两种形式，一种是钢板厚度为14mm,宽度为3800mm,另一种是钢板厚度为18-22mm,宽度为1300mm,均使用搭接焊接的方式。　　根据民治水电站的图纸要求，来进行钢罩制作，其加工要根据压力钢管以及压力容器的技术要求来进行，焊缝为域类，焊缝超声波

6、探伤为焊缝总长的100%.在进行加工的时候，要对钢板进行一系列的划线、下料、切割、打坡口以及卷制成型、防腐等加工之后运输到作业面。　　在钢罩制作场地内敷设下料切割平台，其钢板到货卸车、下料切割、钢罩顶拱卷板入槽吊装作业，采取集中25吨汽车吊完成。钢罩制作焊缝采用埋弧自动焊和手工焊相结合方式。　　3.2钢罩安装　　在气垫式调压室安装现场内的17#拱，沿顶部约70毅靠近侧壁的两处部位，适当扩挖敷设天锚，敷设两套滑车组、两套卷扬机等临时起吊装置。沿气垫式调压室长度方向敷设跨距约8m的钢罩运输轨道，并在其运输轨道上敷设简易高架运输台车。除锈均按压力管道和压

7、力容器的技术要求进行。　　钢罩制作单元从调交洞运入气垫式调压室安装现场，经预先敷设的天锚、滑车组、卷扬机等临时设施卸车，并在水平状态下进行适当的组装；再由天锚、滑车组、卷扬机等临时设施实现竖立吊装，并卸在预先敷设的轨道及高架运输台车上；在有预先敷设于调压室地面适当位置的卷扬机等临时设施，将组装后的钢罩通过高架运输台车运至具体安装部位。　　（1）钢罩3800mm宽的安装。为了方便钢罩的制作以及安装，无论是任何不同宽度的钢罩。例如1300mm宽的钢罩或者是3800mm的钢罩，都要分成四个单元来进行制作。包括顶拱为两个单元，两侧壁分别为一个单元。钢罩在气

8、垫式调压室底平面进行整体的组装，之后的竖立吊装组要采用一系列的临时设施，包括滑车组、天锚以及卷场机等来进行，之后使用高架运