官地水电站引水斜井滑模安装技术

保质、保量地完成施工任务，取得了良好的效果。关键词：水电站；斜井滑模；安装轨道；混凝土衬砌中图分类号：TV732

文献标识码：B 文章编号：1006—3951（2020）01—0156—04DOI： 10.3969/j. issn.l 006-3951.2020.01.0361工程概况官地水电站位于雅碧江干流下游、四川省凉

山彝族自治州西昌市和盐源县交界的打罗村境内。

官地水电站斜井滑模主要特点是压力管道下 弯段为空间角（66。27’ 52.07〃 ）,滑模牵引就

位难度大，下弯段轨道安装精度高。斜井洞径大，

官地水电站枢纽建筑物主要由左右岸挡水坝、中

孔坝段和溢流坝段（为碾压混凝土重力坝）、消

坡度陡。2斜井滑模结构及工作原理2.1斜井滑模结构引水斜井全断面滑模主要由以下几部分组成: 行走系统⑶（包括轨道和行走轮组）、牵引系统、

模板组、中梁、钢筋平台、振捣平台、抹面平台、

力池、右岸引水发电系统组成。右岸引水发电系

统采用单机单管供水，共装4台单机容量600MW 的水轮发电机组，总装机容量2 400MWo引水隧洞是地下引水发电系统工程的主要组

成建筑物之一。输水系统共有4条斜井，斜井开

挖内径为13.8m,全长78.22m,倾角60。。斜井

操作平台等，整个滑模系统总重量（包含中梁）

为55t。斜井滑模牵引布置见图1。滑模行走系统主要由轨道、行走轮组（包括

为钢筋混凝土衬砌，衬砌后洞径均为11.8m,厚度 为 100cm,混凝土标号 C25W10F100o前后行走轮组）等组成，在滑模安装和初次滑行时,

收稿日期：2019-06-08作者简介：郭新海（1985-）,男，甘肃天水人，工程师，主要从事水电站联合体技术与科技管理工作。郭新海官地水电站引水斜井滑模安装技术157用前后外行走轮组。待滑模滑升一定的距离后， 后行走轮组行走至混凝土面上时，前行走轮组不

变，后行走轮组改为内行走轮组。外行走轮组的 轨道中心线间距为5 000mmo2.2滑模工作原理斜井滑模的滑升是利用液压滑升⑷系统进行。

该系统一端固定于布置在上弯段顶拱围岩内，采 用预应力锚具进行固定，另一端（含有液压爬升 千斤顶）固定在中间桁架的千斤顶支架上，中间

通过钢绞线连接。当混凝土的强度具备滑升条件 时，启动液压系统，利用液压千斤顶在钢绞线上 的爬行从而带动滑模一起向上运动。3斜井滑模系统安装及牵引3.1滑模系统安装3.1.1锚索造孔及安装在压力管道上弯段进行锚索孔施工，沿垂直 压力管道洞轴线方向左右各偏移4.2m,入岩角度

60° ,锚索孔入岩15叫锚索孔直径110mm,采

用YXZ-70A型潜孔钻造孔。每条引水斜井安装2 条锚索，单条锚索长度180m,每束锚索有7根，

一根有7股。锚索倒运至工作面附近，根据整捆锚索的长 度和通长单根锚索的长度节省材料为原则进行锚

索下料，按照左捻右捻的原则对每根锚索进行编

号，下料时必须要有防折措施，锚索弯折后就不

能穿过千斤顶。入岩段锚索安装好后，用水灰比

为0.35的水泥浆进行灌浆。在穿入滑模台车千斤

顶前，必须用梳理架从上到下对锚索进行梳理， 预防锚索交叉重叠，影响滑模运行。3.1.2轨道安装模体行走、导向轨道分为3段安装：模体安 装段、牵引段、直线段（包括斜井段向下延长

8m 段）°1） 轨道插筋安装：轨道⑸插筋布置的起始 位置从下弯段开始至上弯段末端，位于沿垂直压

力管道洞轴线方向的两侧，轨道插筋采用0 28mm

钢筋，其纵向间距为100cm,横向间距为20cm,

插筋长度为80cm,入岩深度50cm,外露30cmo

插筋采用手风钻进行钻孔，人工灌注水泥浆和插

入钢筋。2） 直线段轨道安装：斜井直线段插筋施工 完毕后即可进行轨道安装工作，采用全站仪准确

定出轨道中心线和轨顶高程后，即可进行轨道安

装。轨道中心线间距为5 000mm,其误差不得大于

10mmo上弯段轨道由［16槽钢分段制作，每段长

度为3〜6m,现场安装轨道，直线段轨道（P38）

支撑采用0 28mm钢筋和［16槽钢加固。轨道端

头联接采用夹板螺栓连接。3） 牵引段轨道和模体安装段轨道安装：采 用全站仪准确定出左右轨道坐标和轨顶高程，共 设计48个点号，在同一高程左右轨道轨道中心线

间距为5 000mm,轨距允许偏差±3mm,轨道支

撑基础为条形基础，宽0.5m,平均高0.8m,采用

C20混凝土浇筑，在滑模台车牵引就位过程中交替

敷设在已浇筑成型混凝土面上。4） 轨道安装时需保证位置准确及轨道无扭曲 现象，方能使模体顺利牵引及运行，保证斜井体

形尺寸满足设计要求。滑模模体安装：吊点布置及安装：模体安装

吊点⑹布置见图2。共布设7个吊点，每个吊点

由4根25mm, L=4.5m锚杆和挂钩焊接，初步

安装模体时用10t导链挂到吊点，吊点施工在模体 安装前完成并满足规范要求。主圈梁拼装：①主圈梁分为3节，用枕木将400 400

400图2模体安装吊点布置图主圈梁前、中、后3段垫平，再用螺栓把主圈梁

前、中、后3段栓连接装成1个整体，调整主梁

的直线度，当直线度满足要求时将高强螺栓拧紧，

整体主圈梁用7只lot葫芦人工调整到模体安装中 心位置。主圈梁拼装示意图见图3；②桁架、拱

圈安装：主圈梁完成后，人工配合12t吊机安

装48棉桁架，从里到外的顺序一一安装桁架，

安装1排桁架及时安装拱圈并将连接螺栓拧紧；

③模板安装：桁架、拱圈、连接杆安装完毕后， 根据斜井混凝土衬砌直径安装模板，拱圈主要

用来加固圆弧段模板，采用上下2道同模板角

钢加劲肋焊接固定和桁架两上下边梁焊接，使 各模板成为整体。模板安装是整个滑模中最关158云南水力发电2020年第1期键也是难度最大的部分；④主梁、前后轮、千

斤顶安装：将安装完毕的模体框架调整垂直高

度，调整完成后将前轮和后轮分别移到轨道上，

用12t吊机将2根预先焊接好的I 25工字钢大

梁纵向安装到前后轮的顶部，并用连接螺栓拧

紧，与模体框架主圈梁用I 16工字钢焊接连接。

主梁安装示意图见图4。图4主梁安装示意图3.2滑模体牵引3.2.1牵引点布置及安装滑模就位牵引点布置2个，每个牵引点设2 个吊耳，每个吊耳由4根025mm, L二4.5m锚杆 和挂钩焊接构成，牵引点施工在滑模安装完成前

完成并满足规范要求及质量验收。3.2.2模体牵引就位过程滑模模体在安装完毕且经过验收合格后，施

工操作平台搭设及相关辅助设施的准备完毕后，

即可进入牵引就位。牵引过程分为2个阶段牵

引，第一阶段用牵引点做为导向，25t导向滑轮和 0 28mm钢丝绳⑺安装在牵引点并将左右锚索的2

根钢绞线通过导向滑轮穿入液压千斤顶，钢绞线穿 入千斤顶时，要注意左右捻相同的排列与锚固⑻ 孔引出的钢绞线的排列一致，穿入千斤顶完成后，

对每根钢绞线利用2t葫芦进行预紧，使每根钢绞线

受力均匀。即可进入第一阶段模体牵引工序，见图5。模体牵引行走大约20m左右时进入第二阶段 轻牵引过程，用左右锚索各端剩余的5根钢绞线直接穿入千斤顶，并且对每根钢绞线利用2t葫芦

进行预紧，使每根钢绞线受力均匀。松开第一阶

段牵引的钢绞线，拆除导向滑轮及钢丝绳，即可

进入第二阶段模体牵引工序，见图6。模体牵引就位后，拉紧第一阶段牵引用过的

钢绞线，对每根钢绞线利用2t葫芦进行预紧，使郭新海官地水电站引水斜井滑模安装技术159每根钢绞线受力均匀，确保两边钢绞线全部穿入 千斤顶且拉紧每根钢绞线。即可进行混凝土浇筑

准备工作。4施工经验总结1）压力管道下弯段为空间角，测量下弯段平

面的中心线难度大，安装下弯段轨道技术要求高， 根据1号~ 4号下弯段轨道安装总结，多次测量

数据的汇总，得出官地水电站4号下弯段左右轨 道安装精确坐标值⑼，如表1所示，下弯段轨道

安装测量点共48个点，单号点为右边轨道，双号

点为左边轨道（流水方向）。表1轨道安装精确坐标值表点号 XYH点号XYH19340.8502150.0961192.57129345.0082152.8711192.55639341.4422149.2151192.92449345.5402152.0641192.91759341.8492148.6121193.16969345.9162151.5211193.16679342.5512147.5781193.59389346.6242150.4751193.64599343.1852146.6561193.980109347.2192149.6141194.048119343.9382145.6011194.550129347.9092148.6491194.560139344.5232144.7961194.992149348.4312147.9231194.985159345.1552143.9791195.457169348.9272147.2621195.378179345.9052143.1441196.218189349.4242146.7001196.285199346.4872142.5211196.793209349.8952146.1931196.849219347.0692141.9401197.407229350.3862145.6751197.415239347.6062141.4261197.973249350.8762145.2121197.939259348.4062140.8991198.584269351.4542144.6961198.539279348.7112140.0931199.074289351.8632144.3541198.953299349.9232139.5731200.230309352.9552143.5321200.020319350.9132138.8961201.244329354.0732142.7711201.29933935L8312138.3031201.283349354.9272142.2231202.312359352.7372137.6951203.318369355.7822141.6731203.418379353.2152137.3771203.857389356.1562141.4311203.900399353.9772136.8711204.718409356.7932141.0001204.738419354.6312136.4321205.452429357.3462140.6351205.439439355.5002135.9571206.933449358.1942140.1651207.003459355.9732135.7021207.864469358.6362139.9301207.946479356.4422135.4601208.762489359.0802139.7071208.8802）模体牵引过程中由于下弯段右边轨道长于 左边轨道（流水方向），在牵引过程中模体前后

钢轮容易脱轨，在牵引时每个钢轮安排1人观察，

当钢轮即将要脱离轨道时马上反馈到现场指挥人

员暂停牵引，进行对左右千斤顶行程压力调节，

继续牵引。3） 由于下弯段为空间角且下弯段右边轨道长 于左边轨道（流水方向），前后钢轮设计为万向

转向轮，既能行走又能左右转向，在模体牵引行 走过程中转向主要调节左右千斤顶行程油压控制，

模体行走1.5m左右对右边千斤顶（轨道长的一边） 行程油压加大2个行程的油压，根据现场实际情况，

行走1段后调节为左右千斤顶相同行程压力行走。 在千斤顶调节压力不能使钢轮转向时，用2只10t

千斤顶和1只10t葫芦调节钢轮方向，在钢轮的内

侧面焊接1吊耳，葫芦一端连接到吊耳一端连接

到另外1只钢轮的支架上，慢慢拉紧葫芦微调钢

轮方向。另外可以用2只10t千斤顶调节钢轮方向，

在钢轮左右侧各安装1只千斤顶调节钢轮方向。4） 模体牵引时难免钢轮脱轨，发现钢轮脱轨 情况及时暂停模体牵引。由于下弯段右边轨道长 于左边轨道（流水方向）的原因，钢轮脱轨是向

左边偏移（流水方向），对此情况处理采用2只

10t千斤顶、2只10t葫芦及若干根钢丝绳。首先 用2只导链和钢丝绳连接到脱离轨道钢轮的支架

上，另一端固定到岩壁的锚杆上，根据现场实际

情况对葫芦连接模体的方向控制，在脱轨的钢轮

侧倾角度安装2只千斤顶,保持千斤顶底部牢固，

千斤顶和葫芦安装连接完毕开始下一工序。2只千 斤顶油缸慢慢开始上升，同时2只导链拉紧并微调，

直到脱轨的钢轮恢复正常状态为止。5） 模体牵引过程中单只钢轮受力过大，导致 钢轮内部轴承损坏，此情况解决的方法是更换轴

承，安装2只10t千斤顶到钢轮支架上，保持千斤 顶底部牢固，使钢轮与轨道铅垂方向脱离，拆除

钢轮轴承更换新轴承。新轴承安装完毕后，松掉2

只千斤顶，模体回复正常状态。參考文献：[1] DUT8397-2007水电工程施工组织设计规范[S].[2] 张金凤，王莹莹.压力供水管道工程设计中空间角的计算[J] •

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