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205.00m,校核洪水位206.79m设三孔工作闸门，孔净宽IOm,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5m,相应的溢流堰加宽6m,启闭排架相对较低。两种工作闸门工程

2、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QPQ2X250QPQ2X160C20碎闸墩（?）10691200金属结构投资（万元）126109坝体土建投资（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H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

3、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，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100X70m,底坎高程1912m,闸门按正常蓄水位205.0m高程设计，设计水头为6.8m,闸门承受总水压力为24

4、03kNo面板和止水布置在迎水面，封水宽度为10.01m,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105m。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0.87X0.6m。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X高为10070m,闸门按正常蓄水位205.0m设计,设计水头为6.8m,闸门承受总水压

5、力为2403kN,面板和止水布置在下游面，封水宽度为10.12m,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10.35m。闸门承重结构材料采用Q235钢材,门槽尺寸宽又深为092XS55mo闸门的操作条件是在正常蓄水位205.0m高程上静水启闭，启闭力按水位差Im计算，计得启门力为302kN,选用1台移动式2X16OkN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9m,底坎高程2015m,工作闸门前设一检修门槽。检修闸门为三闸孔共用。12.1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90X68

6、m,底坎高程201.5m,闸门按正常蓄水位201Om高程设计，设计水头为6.5m,闸门承受总水压力为2045kN0面板和止水布置在迎水面，封水宽度为9.01m,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9.5mo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0.87义0.6111。工作闸门启门力为4051,选用3台固定式QPQ2250kN启闭机。闸门的操作条件为动水启闭。12.2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，

7、孔口尺寸宽X高为9.06.8m,闸门按正常蓄水位201.0m设计,设计水头为6.5m,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9.12m,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10.35m。闸门承重结构材料采用Q235钢材，门槽尺寸宽X深为0.92X0.55mo闸门的操作条件是在正常蓄水位205.0m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2X16OkN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

8、设备拦污栅采用平面移动式，胶木滑道支承，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（宽义高），石川引水隧洞进水口为44X4.0m,发电隧洞进水口为54X50m,拦污栅结构按上下游水位差2m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2IOOkN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30X30m,底坎高程192.0m,按上游正常蓄水位201Om作为检修水位设计，

9、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3.12m,面板和止水布置在下游面，闸门支承跨度为3.5m,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0.95X0.45mo闸门操作条件是在水位208m高程以下静水启闭，静水开启时考虑水头差1Om,计算启门力为200kN,选用2X16OkN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1Om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4.0X40m,底坎高程189.0m,按上游正常蓄水位205.0m作为检修水位设计，设计水头16

10、m,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,面板和止水布置在下游面，闸门支承跨度为4.5m,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1.050.45m。闸门操作条件是在水位205.0m高程以下静水启闭,静水开启时考虑水头差1.0m,计算启门力为280kN,选用2X16OkN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1Om时才提升闸门。13.3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，进水口孔口尺寸（宽X高）为3.0X30m,底坎高程192.0m,按上游校核洪水位20

11、9.93m设计，设计水头I1Om,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3.12m,闸门支承跨度为3.5m,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0.950.5mo闸门操作条件是静水启、动水闭，计算启门力为2IOkN,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1.5m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（宽X高）为4.0X40m,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

12、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4.5m,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105X0.5m.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1.5m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，孔口尺寸宽X高为3.01.5m,底坎高程115.377m,按P=1%下游校核洪水位124.9m设计，设计水头IOmo闸门主梁按等荷载

13、原则布置，面板和止水布置在下游面,封水宽度为3.12m,闸门支承跨度为3.50m,初拟闸门门槽尺寸宽X深为0.652X0.5m。闸门操作条件是静水启闭，静水开启时考虑水头差1.Om,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12mi;支管内径15m,壁厚12mm；岔管为卜形，转角55,壁厚18mi;主管长44.Om,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

14、o表8-2金属结构及启闭设备汇总表部位闸门名称闸门型式支承型式孔口尺寸(宽X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X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107302Q235119.011.50.920.55181.0静水启闭QPQ引水坝泄水孔工作闸门露顶式平板门定轮96.8405Q235316.549.50.87X0.637.522.5动水启闭QPQ泄水孔检修闸门露顶式平板门铸铁滑道96.8250Q235116.516.50.92X0.5517.51.0静水启闭QPQ石川引水隧洞进水口检修门潜孔式平板门铸铁滑道3.0X3.0200Q23516.36.30.950.4514.54.5静水启闭QPQ进水口事故闸门潜孔式平板门胶木滑道3.03.0210Q23516.36.30.95X0.514.84.8静水启、动水闭QPK进水口拦污栅平面移动式胶木滑道4.44.0Q23513.53.50.70X0.411.21.2静水启闭QPQ发电进水口检修门潜孔式平板门铸铁滑道3.63.6280Q235