本實(shí)用新型涉及垂直升船機(jī)領(lǐng)域，尤其是水力浮動(dòng)式垂直升船機(jī)豎井鋼襯施工用調(diào)整加固裝置。

背景技術(shù)：

水力浮動(dòng)式垂直升船機(jī)是我國自主創(chuàng)新，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一種新型升船機(jī)。它與傳統(tǒng)的齒輪齒條爬升式和鋼絲繩卷揚(yáng)提升式垂直升船機(jī)的運(yùn)行原理不同，有其獨(dú)特的運(yùn)行特性。它采用浮筒作為平衡重，通過鋼絲繩和卷筒與承船廂連接，浮筒浸在豎井鋼襯的水中，調(diào)控豎井鋼襯內(nèi)的水位升降，即可實(shí)現(xiàn)浮筒在豎井鋼襯內(nèi)的上下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)承船廂在船廂室內(nèi)的上下運(yùn)行。當(dāng)船廂側(cè)載荷發(fā)生變化時(shí)，浮筒能自動(dòng)在豎井鋼襯中調(diào)整吃水深度進(jìn)行平衡，確保升船機(jī)的運(yùn)行安全。

豎井鋼襯是平衡浮筒的運(yùn)行通道，兩者的關(guān)系類似于液壓缸與活塞，豎井鋼襯的安裝精度，直接影響升船機(jī)的提升效率和運(yùn)行安全，是水力浮動(dòng)式升船機(jī)工程成敗的關(guān)鍵因素之一，設(shè)計(jì)方面對(duì)豎井鋼襯的施工要求極高，在現(xiàn)場(chǎng)施工中要達(dá)到設(shè)計(jì)要求難度極大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種水力浮動(dòng)式垂直升船機(jī)豎井鋼襯施工用調(diào)整加固裝置，可以解決安裝精度的問題，能實(shí)現(xiàn)在缺少相關(guān)設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)的不利條件下豎井鋼襯的施工，確保了豎井鋼襯的安裝精度。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：水力浮動(dòng)式垂直升船機(jī)豎井鋼襯施工用調(diào)整加固裝置，包括內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐和外壁加固組件；

內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐中，多層內(nèi)支撐架之間通過連接桿連接形成一個(gè)整體，內(nèi)支撐架由中心架體和均布于中心架體外的多根支撐桿組成，支撐桿頂部設(shè)置有與待安裝豎井鋼襯單元內(nèi)壁相配合的螺母柱頂桿，頂層的內(nèi)支撐架上安裝有掛鉤。

外壁加固組件中，多根外支撐均布設(shè)置于待安裝豎井鋼襯單元外側(cè)的加固點(diǎn)上，待安裝豎井鋼襯單元的每道加勁環(huán)上均布設(shè)置有多根錨鉤。

本實(shí)用新型提供的水力浮動(dòng)式垂直升船機(jī)豎井鋼襯施工用調(diào)整加固裝置，有益效果如下：

1、采用各豎井鋼襯單元從下至上，逐節(jié)按測(cè)量放點(diǎn)→豎井鋼襯單元吊裝→豎井鋼襯單元調(diào)整加固→豎井鋼襯單元焊接→豎井鋼襯單元外圍混凝土澆筑的工序循環(huán)進(jìn)行安裝，可以解決安裝精度的問題，能實(shí)現(xiàn)在缺少相關(guān)設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)的不利條件下豎井鋼襯的施工，確保了豎井鋼襯的安裝精度。

2、內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐的設(shè)計(jì)及使用高效實(shí)用：豎井鋼襯屬薄壁結(jié)構(gòu)，逐節(jié)安裝澆筑混凝土。每個(gè)豎井鋼襯的安裝單元，設(shè)置專用內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐，裝拆便捷，可循環(huán)使用。內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐還可兼做調(diào)圓頂桿、加固支撐和作業(yè)平臺(tái)，一物三用，拆卸后不留尾工，省工省時(shí)省材料，高效實(shí)用。

3、外支撐加固方式可靠：保證各豎井鋼襯單元的在澆筑混凝土過程中的整體穩(wěn)定；采用在各豎井鋼襯單元的每道加勁環(huán)上均布焊接錨鉤的方式，保證內(nèi)支撐拆除后，該豎井鋼襯單元局部不發(fā)生回彈變形。采用整體加固和局部加固并用的方式，保證了豎井鋼襯的安裝質(zhì)量。

4、混凝土澆筑工藝合理，保證各豎井鋼襯單元外圍受力均勻，避免混凝土澆筑時(shí)各豎井鋼襯單元的變形和位移。

采用本實(shí)用新型技術(shù)方案云南瀾滄江景洪水力浮動(dòng)式垂直升船機(jī)左岸塔樓1#-8#豎井鋼襯進(jìn)行安裝，整個(gè)施工全過程處于安全、穩(wěn)定、快速、優(yōu)質(zhì)的可控狀態(tài)，工程質(zhì)量符合合同文件、設(shè)計(jì)通知、施工圖紙和《水利水電工程壓力鋼管制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》(DL/T5017-2007)的相關(guān)要求。塔樓段澆筑到壩頂高程614m后，對(duì)左岸塔樓1#-8#豎井鋼襯又全面進(jìn)行了一次整體檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均為優(yōu)良。景洪升船機(jī)豎井鋼襯埋件安裝，分為1個(gè)分項(xiàng)工程，8個(gè)單元工程，工程質(zhì)量合格率100％，單元工程優(yōu)良率為99.8％，工程質(zhì)量被評(píng)定為優(yōu)良等級(jí)。

采用本實(shí)用新型技術(shù)方案對(duì)云南瀾滄江景洪水力浮動(dòng)式垂直升船機(jī)右岸塔樓9#-16#豎井鋼襯進(jìn)行安裝，施工全過程處于安全、穩(wěn)定、快速、優(yōu)質(zhì)的可控狀態(tài)，工程質(zhì)量符合合同文件、設(shè)計(jì)通知、施工圖紙和《水利水電工程壓力鋼管制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》(DL/T5017-2007)的相關(guān)要求。塔樓段澆筑到壩頂高程EL614m后，對(duì)塔樓右岸塔樓9#-16#豎井鋼襯又全面進(jìn)行了一次整體檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均為優(yōu)良。景洪升船機(jī)豎井鋼襯埋件安裝，分為1個(gè)分項(xiàng)工程，8個(gè)單元工程，單元工程質(zhì)量合格率100％，優(yōu)良率為100％，工程質(zhì)量被評(píng)定為優(yōu)良等級(jí)。

采用了精確的測(cè)量控制方法、高效實(shí)用的內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐、整體與局部加固并用的外支撐加固方式和科學(xué)合理的混凝土澆筑工藝，在缺少相關(guān)設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)的不利條件下，優(yōu)質(zhì)高效安全地完成了景洪水電站水力浮動(dòng)式16個(gè)直徑6.5m，高度 52.5m的豎井鋼襯施工，社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。

16個(gè)豎井鋼襯中心軸線的垂直度(全高度52.5m范圍)均在10mm以內(nèi)，鋼襯內(nèi)壁任意測(cè)點(diǎn)圓半徑均在±7.5mm以內(nèi)，施工技術(shù)和施工質(zhì)量達(dá)到國內(nèi)同行業(yè)領(lǐng)先水平，贏得業(yè)主和監(jiān)理贊譽(yù)，樹立了公司的質(zhì)量形象。

采用內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐，循環(huán)使用，較固定內(nèi)支撐節(jié)約材料230噸，同時(shí)，減少了內(nèi)支撐的焊接和割除工作量，節(jié)能減排效益顯著，同時(shí)，減少了內(nèi)支撐的裝拆時(shí)間，縮短工期4個(gè)月以上，直接經(jīng)濟(jì)效益200萬元以上。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明：

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中所用測(cè)量檢測(cè)裝置中安裝的支架、中心基準(zhǔn)點(diǎn)及基準(zhǔn)中心校核點(diǎn)的位置示意圖；

圖3為本實(shí)用新型圖2的A-A向剖視圖；

圖4為本實(shí)用新型裝置中內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐的俯視圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中的施工步驟流程示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-4所示，

一種水力浮動(dòng)式垂直升船機(jī)豎井鋼襯施工用調(diào)整加固裝置，由千斤頂、內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐8以及外壁加固組件組成。

內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐8中，五層內(nèi)支撐架8-1之間通過連接桿8-2連接形成一個(gè)整體，內(nèi)支撐架8-1由中心架體8-1-1和均布于中心架體8-1-1外的16根支撐桿8-1-2組成，支撐桿8-1-2頂部設(shè)置有與待安裝豎井鋼襯單元12內(nèi)壁相配合的螺母柱頂桿8-1-3，頂層的內(nèi)支撐架8-1上安裝有掛鉤8-1-4。

外壁加固組件中，多根外支撐9均布設(shè)置于待安裝豎井鋼襯單元12外側(cè)的加固點(diǎn)上，待安裝豎井鋼襯單元12的每道加勁環(huán)上均布設(shè)置有多根錨鉤10。

水力浮動(dòng)式垂直升船機(jī)豎井鋼襯施工用調(diào)整加固裝置，包括測(cè)量檢測(cè)裝置，

測(cè)量檢測(cè)裝置中，安裝在輸水鋼管1上的底部鋼襯2的中心處設(shè)置有支架3，支架3頂部測(cè)放有豎井鋼襯安裝中心基準(zhǔn)點(diǎn)，中心基準(zhǔn)線4一端與連接豎井鋼襯安裝中心基準(zhǔn)點(diǎn)，中心基準(zhǔn)線4另一端與待安裝豎井鋼襯單元12上管口頂面中心的求心器5連接，待安裝豎井鋼襯單元12布置于底部鋼襯2上或已安裝完成的豎井 鋼襯前倉單元11上；

調(diào)整加固裝置與待安裝豎井鋼襯單元12相配合。

豎井鋼襯安裝中心基準(zhǔn)點(diǎn)附近還測(cè)放有測(cè)放豎井鋼襯基準(zhǔn)中心校核點(diǎn)。

豎井鋼襯基準(zhǔn)中心校核點(diǎn)由X軸控制點(diǎn)6和Y軸控制點(diǎn)7組成。

中心基準(zhǔn)線4優(yōu)選為φ0.7mm倒垂線。

如圖5所示，一種采用上述裝置進(jìn)行豎井鋼襯施工的方法，該方法包括以下步驟：

步驟1：測(cè)放安裝基準(zhǔn)點(diǎn)：在輸水鋼管1上的底部鋼襯2的中心處設(shè)置支架3優(yōu)選為槽鋼支架，在支架3頂部測(cè)放豎井鋼襯安裝中心基準(zhǔn)點(diǎn)，并就近測(cè)放豎井鋼襯基準(zhǔn)中心校核點(diǎn)；對(duì)準(zhǔn)槽鋼上的中心基準(zhǔn)點(diǎn)，鉆孔14，孔徑為1毫米；

支架3應(yīng)與輸水鋼管1的內(nèi)壁焊接牢固；

放點(diǎn)精度±0.5mm，基準(zhǔn)點(diǎn)和校核點(diǎn)均用沖眼和紅漆標(biāo)識(shí)。

步驟2：吊裝待安裝豎井鋼襯單元12：采用平衡梁13或長吊繩吊繩夾角30°以內(nèi)進(jìn)行吊裝，避免待安裝豎井鋼襯單元12管口在吊裝時(shí)發(fā)生變形，將待安裝豎井鋼襯單元12布置于底部鋼襯2上或已安裝完成的豎井鋼襯前倉單元11上。

步驟3：安裝內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐8：在待安裝豎井鋼襯單元12內(nèi)安裝內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐8；

吊裝內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐8前，將各內(nèi)支撐架8-1的各支撐桿8-1-2兩端的螺母柱頂桿8-1-3縮短，避免內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐8就位時(shí)發(fā)生卡阻，劃傷待安裝豎井鋼襯單元12的筒壁涂層；就位后，根據(jù)待安裝豎井鋼襯單元12管口實(shí)測(cè)圓度情況，先頂緊待安裝豎井鋼襯單元12直徑偏小處的各支撐桿8-1-2兩端的螺母柱頂桿8-1-3，再頂緊待安裝豎井鋼襯單元12直徑偏大處的各支撐桿8-1-2兩端的螺母柱頂桿8-1-3，通過掛鉤8-1-4完成內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐8的安裝固定。

步驟4：布置中心基準(zhǔn)線4：在待安裝豎井鋼襯單元12的上管口頂面中心布置求心器5(求心器5安裝在求心器支架15上)，中心基準(zhǔn)線4一端與步驟1所鉆的孔連接，中心基準(zhǔn)線4另一端與求心器5連接；

中心基準(zhǔn)線4優(yōu)選為倒垂線，倒垂線布置完成后，求心器5的浮子應(yīng)水平，且呈自由狀態(tài)，浮子吃水深度應(yīng)足夠，高度30m以下倒垂線的拉力應(yīng)不小于25kg，高度30m以上倒垂線的拉力應(yīng)不小于35kg。

步驟5：待安裝豎井鋼襯單元12的調(diào)整及外壁整體加固。

步驟6：環(huán)縫焊接：采用環(huán)縫焊接的方式將待安裝豎井鋼襯單元12焊接在底部鋼襯2上或已安裝完成的豎井鋼襯前倉單元11上；

將待安裝豎井鋼襯單元12的將圓周分為四個(gè)象限，相鄰管口周長差均勻分配至每個(gè)象限，先點(diǎn)焊固定四個(gè)象限點(diǎn)，然后兩個(gè)工作面對(duì)稱進(jìn)行環(huán)縫壓縫和點(diǎn)焊固定；

環(huán)縫采用半自動(dòng)CO₂氣保焊或手工電弧焊焊接，先焊正縫，再背縫清根焊透，焊接時(shí)由4～6名焊工，沿圓周對(duì)稱均布，采用多層多道焊和分段退焊法對(duì)稱焊接，分段長度400mm～600mm。

步驟7：待安裝豎井鋼襯單元12的局部加固；

步驟8：待安裝豎井鋼襯單元12外圍的混凝土澆筑；

步驟9：拆除中心基準(zhǔn)線4，移開求心器5及支架3，從待安裝豎井鋼襯單元12內(nèi)整體吊出內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐8，即完成一個(gè)待安裝豎井鋼襯單元12的安裝；

步驟10：重復(fù)上述步驟1-9直至所有的待安裝豎井鋼襯單元12都安裝完成，

即完成豎井鋼襯的施工。

步驟5的調(diào)整方法如下：

步驟5-1：采用千斤頂調(diào)平待安裝豎井鋼襯單元12的上管口；

步驟5-2：采用內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐8調(diào)圓頂緊待安裝豎井鋼襯單元12的內(nèi)壁；

步驟5-3：在待安裝豎井鋼襯單元12外側(cè)均布設(shè)置12個(gè)加固點(diǎn)，12根外支撐9分別與加固點(diǎn)連接，利用12根外支撐9調(diào)中固定待安裝豎井鋼襯單元12的外壁，同時(shí)也利用12根外支撐9對(duì)待安裝豎井鋼襯單元12進(jìn)行了整體加固，保證待安裝豎井鋼襯單元12在澆筑混凝土過程中的整體穩(wěn)定；

即完成待安裝豎井鋼襯單元12的調(diào)整及外壁整體加固。

步驟7的方法為：在待安裝豎井鋼襯單元12的每道加勁環(huán)上均布設(shè)置多根錨鉤10，保證待安裝豎井鋼襯單元12在內(nèi)壁加固活動(dòng)內(nèi)支撐8拆除后，局部不發(fā)生回彈變形，即完成待安裝豎井鋼襯單元12的局部加固。

步驟8的澆筑方法為：

步驟8-1：混凝土澆筑時(shí)，采取對(duì)稱多點(diǎn)下料，下料點(diǎn)在豎井鋼襯的鋼筋網(wǎng)外側(cè)；采取對(duì)稱振搗，分層澆筑，層高控制在40厘米～50厘米之間；

步驟8-2：收倉面17應(yīng)控制在距管口頂面300毫米左右；

步驟8-3：插筋16的預(yù)埋：在混凝土澆筑收倉后的1小時(shí)內(nèi)完成插筋16的預(yù)埋，插筋16用于安裝外支撐9。

在步驟9和10之間還設(shè)置有復(fù)測(cè)步驟，復(fù)測(cè)項(xiàng)目及檢驗(yàn)方法如下表所示：

工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)