沙滩水电站工程金属结构设计方案.docx

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1、沙滩水电站工程金属结构设计方案沙滩电站的金属结构主要包括：（1）大桂冲主坝：工作闸 门3扇，检修闸门1扇；（2）石川冲引水坝：工作闸门3扇， 检修闸门1扇；（3）隧洞：引水隧洞和发电隧洞进水口各设拦 污栅1扇，检修闸门1扇，事故闸门1扇；（4）发电厂房：尾 水检修闸门1扇。1.1 主坝闸门及启闭设备电站主坝正常蓄水位205.00 m,校核洪水位206.79 m设三 孔工作闸门，孔净宽10m,底坎高程191.2m。在对主坝进行闸门的选型和布置时，对平面滚动闸门和弧 形闸门两种方案进行了比较：两种闸门对闸坝的布置及结构形 式基本不变，弧形闸门仅需闸墩加长5 m,相应的溢流堰加宽 6 m,启闭排架相

2、对较低。两种工作闸门工程量及投资估算见 表8-1表8-1平板闸门与弧形闸门比较表名称平面闸门弧形闸门闸门钢材5745闸门埋件2422.5工作闸门启闭机QPQ 2 X 250QPQ 2X160隧洞进水口事故闸门潜孔式平板门胶木滑道300Q23519.39. 315.05.0静水启、动水闭QPK；进水口拦平面移胶木54x5.0Q23517.07.00. 70X0.414. 54.5静水启QPQ.污栅动式滑道闭一电尾水检修潜孔式铸铁165Q23514411.21.2静水启QPQ；闸门平板门滑道闭站合计15187.21581.4C20碎闸墩（n?）10691200金属结构投资（万元）126109坝体土

3、建投资（万元）16011612小计（万元）17271721差价（万元）+6由表8-1比较得知弧形闸门的钢材用量及启闭力均比平面 钢闸门少，但闸坝投资比平面钢闸门多，金结投资少17万元, 土建投资比平面钢闸门多11万元，两方案相比较弧形闸门总 投资比平板钢闸门少6.0万元，从工程造价上看两者相差不大。 平面滚动闸门结构比较简单，便于制造、安装和运输，便于检 修，启闭设备构造简单，但启闭排架较高，排架施工和启闭机 安装相对比较困难。弧形闸门无门槽，水流条件较好.所需启 闭力较小，埋件数量少，便于闸墩施工，但闸门制造、安装及 检修比较麻烦，闸门所承受的总水压力集中于支座处，闸墩应 力集中，对结构不利

4、，大孔口弧形闸门在启闭时稍有振动，运 行不十分理想。综合上述本工程工作闸门采用平面滚动闸门。各工作闸门 前均设检修门槽，由于闸门孔口宽度相同，仅设一扇共用检修 闸门，供3个工作闸门检修用。1.1.1 工作闸门及启闭设备工作闸门采用露顶式钢平板定轮闸门，闸门数为3扇，孔 口尺寸宽义高为10.0X7.0 m,底坎高程191.2 m,闸门按正常 蓄水位205.0 m高程设计，设计水头为6.8 m,闸门承受总水压 力为2403kN。面板和止水布置在迎水面，封水宽度为10.01 m, 主梁按等荷载原则布置，采用变截面主梁型式。闸门的支承采 用定轮式，轮子的位置按等荷载分别布置在边梁上的两个支承 点，支承

5、跨度为10.5 m。闸门的止水在上游面，侧止水采用P 型橡皮，底止水用条型橡皮。闸门承重结构材料采用Q235钢 材，门槽尺寸宽又深为0.87X0.6 mo工作闸门启门力为450kN, 选用3台固定式QPQ2X250kN启闭机。闸门的操作条件为动 水启闭。1. 1. 2检修闸门及启闭设备检修闸门采用铸铁滑道钢平板闸门，三个闸孔共用1扇检 修闸门，孔口尺寸宽义高为10.0X7.0 m,闸门按正常蓄水位 205.0 m设计，设计水头为6.8 m,闸门承受总水压力为2403kN, 面板和止水布置在下游面，封水宽度为10.12 m,主梁按等荷 载原则布置，采用实腹式变截面主梁型式，行走支承采用铸铁 滑道

6、，支承跨度为10.35 mo闸门承重结构材料采用Q235钢材, 门槽尺寸宽X深为0.92X0.55 mo闸门的操作条件是在正常蓄 水位205.0 m高程上静水启闭，启闭力按水位差1 m计算，计 得启门力为302kN,选用1台移动式2X160kN启闭机。1.2 引水坝闸门及启闭设备电站引水坝设三孔工作闸门，孔净宽9 m,底坎高程201.5 m,工作闸门前设一检修门槽。检修闸门为三闸孔共用。1.2.1 工作闸门及启闭设备工作闸门采用露顶式钢平板定轮闸门，闸门数为3扇，孔 口尺寸宽义高为9.0X6.8m,底坎高程201.5m,闸门按正常蓄 水位201.0 m高程设计，设计水头为6.5 m,闸门承受总

7、水压力 为2045kNo面板和止水布置在迎水面，封水宽度为9.01 m, 主梁按等荷载原则布置，采用变截面主梁型式。闸门的支承采 用定轮式，轮子的位置按等荷载分别布置在边梁上的两个支承 点，支承跨度为9.5 mo闸门的止水在上游面，侧止水采用P 型橡皮，底止水用条型橡皮。闸门承重结构材料采用Q235钢 材，门槽尺寸宽又深为0.87X0.6 m。工作闸门启门力为405kN, 选用3台固定式QPQ2X250kN启闭机。闸门的操作条件为动 水启闭。1.2.2 检修闸门及启闭设备检修闸门采用铸铁滑道钢平板闸门，三个闸孔共用1扇检 修闸门，孔口尺寸宽X高为9.0X6.8 m,闸门按正常蓄水位 201.0

8、 m设计，设计水头为6.5 m,闸门承受总水压力为2045kN, 面板和止水布置在下游面，封水宽度为9.12 m,主梁按等荷载 原则布置，采用实腹式变截面主梁型式，行走支承采用铸铁滑 道，支承跨度为10.35 m。闸门承重结构材料采用Q235钢材， 门槽尺寸宽X深为0.92X0.55 m。闸门的操作条件是在正常蓄 水位205.0 m高程上静水启闭，启闭力按水位差1m计算，计得启门力为250kN,选用1台移动式2X160kN启闭机。1.3 隧洞进水口闸门及启闭设备本工程布置有2条隧洞，在各隧洞进水口分别设拦污栅、 检修闸门和事故闸门各1扇。1.3.1 拦污栅及启闭设备拦污栅采用平面移动式，胶木滑

9、道支承，栅底高程，石川 引水隧洞进水口为192.0m,发电隧洞进水口高程为189.0m, 栅孔尺寸（宽X高），石川引水隧洞进水口为4.4X4.0m,发电 隧洞进水口为5.4 X 5.0m,拦污栅结构按上下游水位差2 m设 计，承重结构材料采用Q235钢材。拦污栅启闭是利用装在其 上方工作平台上的2X100kN电动葫芦进行启闭。拦污栅的清 污方式，用启闭机将栅体吊出水面后采用人工清污。1.3.2 进水口检修闸门及启闭设备1、石川引水隧洞进水口石川引水隧洞进水口检修闸门采用平面铸铁滑道钢平板 闸门，孔口尺寸宽X高为3.0X3.0m,底坎高程192.0m,按上 游正常蓄水位201.0 m作为检修水位

10、设计，设计水头16m,主 梁按等荷载原则布置，采用实腹式等截面主梁。闸门封水宽度 为3.12 m,面板和止水布置在下游面，闸门支承跨度为3.5 m, 闸门承重结构材料采用Q235钢材。初拟闸门门槽尺寸宽又深 为0.95X0.45 m。闸门操作条件是在水位208 m高程以下静水 启闭，静水开启时考虑水头差1.0 m,计算启门力为200kN,选用2X160kN固定式启闭机一台。开启闸门时，通过拉杆先打开充水阀，待上下游水位差小于1.0m时才提升闸门。2、发电隧洞进水口发电隧洞进水口检修闸门采用平面铸铁滑道钢平板闸门， 孔口尺寸宽X高为4.0X4.0m,底坎高程189.0m,按上游正常 蓄水位205

11、.0 m作为检修水位设计，设计水头16m,主梁按等 荷载原则布置，采用实腹式等截面主梁。闸门封水宽度为4.12 m,面板和止水布置在下游面，闸门支承跨度为4.5 m,闸门承 重结构材料采用Q235钢材。初拟闸门门槽尺寸宽X深为1.05 X0.45 m。闸门操作条件是在水位205.0 m高程以下静水启闭, 静水开启时考虑水头差1.0 m,计算启门力为280kN,选用2 X160kN固定式启闭机一台。开启闸门时，通过拉杆先打开充 水阀，待上下游水位差小于1.0 m时才提升闸门。1.3 . 3进水口事故闸门及启闭设备1、石川引水隧洞进水口石川引水隧洞进水口事故闸门采用胶木滑道钢平板闸门， 进水口孔口

12、尺寸（宽X高）为3.0X3.0m,底坎高程192.0m, 按上游校核洪水位209.93m设计，设计水头11.0m,面板和止 水布置在下游面，主梁按等荷载原则布置，采用实腹式等截面 主梁，闸门封水宽度为3.12 m,闸门支承跨度为3.5 m,闸门 承重结构材料采用Q235钢材。初拟闸门门槽尺寸宽又深为0.95 X 0.5m。闸门操作条件是静水启、动水闭，计算启门力为210kN, 持住力365kN,选用QPQ2X250kN固定式启闭机。闸门开启 时，通过拉杆先打开充水阀，待上下游水位差小于1.5 m时可 提升闸门。2、发电隧洞进水口发电隧洞进水口事故闸门也采用胶木滑道钢平板闸门，进 水口孔口尺寸（

13、宽X高）为4.0X4.0m,底坎高程189.0m,按 上游校核洪水位206.79m设计，设计水头18m,面板和止水布 置在下游面，主梁按等荷载原则布置，采用实腹式等截面主梁, 闸门封水宽度为4.12m,闸门支承跨度为4.5 m,闸门承重结构 材料采用Q235钢材。初拟闸门门槽尺寸宽X深为1.05义0.5m。 闸门操作条件是静水启、动水闭，计算启门力为300kN,持住 力455kN,选用QPK2X250kN固定式启闭机。闸门开启时， 通过拉杆先打开充水阀，待上下游水位差小于1.5 m时可提升 闸门。1.4 电站尾水闸门及启闭设备尾水检修闸门采用铸铁滑道钢平板闸门，2台机组共用尾 水检修闸门1扇，

14、孔口尺寸宽X高为3.0X1.5 m,底坎高程 115.377m,按P=l%下游校核洪水位124.9 m设计，设计水头 10 m。闸门主梁按等荷载原则布置，面板和止水布置在下游面, 封水宽度为3.12 m,闸门支承跨度为3.50m,初拟闸门门槽尺 寸宽义深为0.652X0.5 m。闸门操作条件是静水启闭，静水开 启时考虑水头差1.0m,计算启门力为165kN,选用2X160kN移动式启闭机1台（QPQ2X160kN+行车）。1.5 压力钢管隧洞末端至水轮机碟阀为压力钢管，采用16MnR制作，主 管内径2. 5m,壁厚12mm；支管内径1.5m,壁厚12mm；岔管为 卜形，转角55 ,壁厚18mm

15、；主管长44.0m,其中伸进隧洞 3. 0m；左支管长14. 175m,右支管长7. 5m。压力钢管中心高程 111. 5mo1.6 金属结构主要设备闸门及启闭机设备见表8-2。部位闸门名称闸门型式支承型式孔口尺寸(宽义高)(m)启门力(kN)闸门门槽埋件操作条件结构材料数量(扇)单重(t)总重(t)宽又深(m)数量(扇)单重(t)总重(t)型主坝泄水孔工作闸门露顶式平板门定轮10X7450Q235319.057.00. 87X0.63824动水启闭QPQ：泄水孔检修闸门露顶式平板门铸铁滑道10X7302Q235119.011. 5181.0静水启闭QPQ；引水坝泄水孔工作闸门露顶式平板门定轮

16、9X6.8405Q235316.549. 537.522.5动水启闭QPQ-泄水孔检修闸门露顶式平板门铸铁滑道9X6.8250Q235116.516.517.51.0静水启闭QPQ；一石 川 引 水 隧进水口检修门潜孔式平板门铸铁滑道3.0 X 3.0200Q23516.36. 30.95 X 0.4514.54.5静水启闭QPQ；一进水口事故闸门潜孔式平板门胶木滑道3.0 X 3.0210Q23516.36. 314.84.8静水启、动水闭QPK：进水口拦污栅平面移动式胶木滑道44x4.0Q23513.53. 50. 70X0.411.21.2静水启闭QPQ-发电进水口检修门潜孔式平板门铸铁滑道280Q23519. 39. 314. 74.7静水启闭QPQ；表8-2金属结构及启闭设备汇总表