滚压式铜止水成型机设计与工程应用

第35卷第7期2004年7月文章编号:1001-4179(2004)07-0048-02人民长江YangtzeRiverVol.35,No.7July,2004滚压式铜止水成型机设计与工程应用李文瑛宋希宁(武警水电第一总队第一支队,河北唐山063004)摘要:铜止水制作和安装是面板堆石坝防渗体系至关重要的一个施工环节,在盘石头水库施工中设计并成功使用多级滚压式铜止水成型机,该机为了防止铜板一次性变形量过大造成铜板起皱、开裂,止水成型采用分步变形,逐步渐变方式,通过6组压模,循序渐进成型,再经过4组标准模具校正后输出。克服了传统铜止水制作、安装工艺的诸多不利因素,最大限度地减少了焊接接头,节约了施工成本,提高了工作效率,并使铜止水质量和自动加工技术得到明显改进和提高。关键词:结构设计;铜止水成型机;混凝土面板堆石坝;施工效率;河南中图分类号:TV539文献标识码:A、,,,工作效,面板混凝土浇筑采用,一、二期面板混凝土施工分别集中在两个月内完成,共需制作、安装7556m铜止水。采用传统成型方式,受模具限制,铜止水加工制作最大长度为3m一段,共需制作安装铜止水2519块,铜止水制作、安装速度远远不能满足面板施工工期要求,且存在以下几方面制约因素。(1)成型设备存在的不足。冲压机无法在工地现场安装使用,增加了水平运输和装卸过程的保护。用千斤顶挤压成型,制作速度慢,且无法连续挤压成型,如果1次挤压止水长度超过3m,容易使压模受力不均匀,铜止水2次挤压过渡段易出现裂纹或开裂。(2)容易产生制作变形和误差。冲压机冲压成型或千斤顶挤压成型只能控制止水中间“鼻子”的成型要求,1次性变形量大,依靠人工脱模,两边“立腿”只能人工2次成型,容易出现皱皮、裂纹等加工缺陷误差,且成型误差较大。(3)容易产生安装误差和变形。冲压机冲压成型或千斤顶挤压成型等办法,所制作的铜止水因为成型误差较大,安装时如果对准中间“鼻子”部位,止水水平段和“立腿”因误差积累极易产生错台,致使接头焊缝焊接困难,容易出现焊缝填充不饱满,或未焊透、咬边等焊接缺陷。综上因素,我方提出盘石头水库铜止水加工采用多级滚压式成型方案。1概述盘石头水库大坝为面板堆石坝,坝高102.,m,宽8.0m,单块面板宽m,610m,伸缩缝长641m,1采用1mm厚、Y2ΠT2,铜板延伸率要求不得小于20%,抗拉强度在245～343MPa之间。面板垂直缝、顶缝和伸缩缝的连接设计采用“W”型铜止水(见图1),周边缝为“F”型铜止水(见图2)。图1“W”型铜止水(单位:mm)图2“F”型铜止水(单位:mm)目前,传统的铜止水施工方案为:制作大多采用冲压机冲压成型,或施工单位根据施工现场实际状况自行加工模具,然后利用千斤顶挤压成型,最后将制作好的铜止水采用气焊技术安装到分缝位置。在盘石头水库面板施工初期,周边趾板缝采用传统冲压机收稿日期:2004-05-10作者简介:李文瑛,男,武警水电第一总队第一支队,工程师。2滚压式成型机设计目前,铜止水成型机在国内尚无定型产品,基本由各施工单位根据施工经验自行制作成型机。在考证了多家单位铜止水制作方法之后,结合实际需求,大胆创新,决定设计制作多极滚压式铜止水成型机。第7期李文瑛等:滚压式铜止水成型机设计与工程应用49(单位:2.1成型系统原理为防止铜板1、开裂,止水成型采用分步变形,,通过6组压模,循序渐进成型,除第1组变形量为15mm外,其他每组变形量全部小于10mm。成型后连续经过4组标准模具校正后输出,确保铜板成型后中间“鼻子”和两边水平段作为精确控制节点,误差不超过±3mm(见成型原理示意图3)。施工设计的“W”型止水展开宽度为580mm,生产厂家1mm厚铜板标准成批量生产符合设计要求宽度的成型产品宽度为600mm,因此成型系统宽度按照600mm设计。压模左右方向位置和传动齿轮及压模轮轴支承轴承座上下位置均设计为可调整,以确保10组压模沿滚压成型方向能始终保持在同一中心线上,成型误差不超过±3mm。压模进料口设计原材料进料角度调整延长板,设计长度1.5m,工作前,将紫铜板放入调整板,与压模中线对中,确保紫铜板在进料过程中保持中心线与压模中线重合。,以满足工作时压模的调整。图4传动系统示意2.4机架尺寸及整机重量设计整机重量35.6kN,外形尺寸(长×宽×高)为6900mm×1050mm×1250mm。2.2传动机构传动系统由电动机、减速机、传动链条及齿轮对等组成,电动机通过皮带传动带动减速机,经减速后由两条链条同时驱动两组主动齿轮,通过齿轮对驱动各对压模运转,传动系统原理见传动系统示意图(图4)。传动系统主要技术参数:电动机电压、功率及转速分别为380V、4kW和2800rΠmin;减速箱型号及速比为ZL-250Π31.5;传动链条规格为P=25.4。3滚压式成型机的应用根据技术人员设计,委托江西采矿机械厂加工制作多级滚压式成型机1台,在盘石头水库一、二期面板施工中得到了成功应用,累计加工铜止水7556m,一次性检验合格率100%。尺寸误差均不超过3mm,而且表面光滑,无压痕、皱皮、裂纹、孔洞等。与传统加工技术相比,滚压式成型机具有以下优点。(1)制作速度快。传统成型技术受加工模具长度(最大3m)和现场操作技术工人熟练程度限制,最大加工速度只有0.3mΠmin。而多级滚压式成型技术,制作铜止水长度根据分缝长度需要,一次性自动化滚压成型,平均速度为2.74mΠmin。(下转第53页)2.3机架机架为钢结构件,用型钢、钢板等焊接而成,考虑铜板成型时垂直方向受力较大,为保证机架具有足够的强度和刚度,选取1.8的强度安全系数。电动机、减速机采用槽钢固定,避免工作时振动。传动齿轮及压模轮轴通过轴承座安装在机架上,上下第7期任建斌等:龙滩水电站右岸导流隧洞施工质量管理与控制53破参数的光面爆破、预裂爆破及中、下层梯段爆破技术;在初期支护中采用超前地质勘探,掌握分析地质资料,对应采取可靠的施工技术措施,采用大管棚超前灌浆、超前锚杆、药卷锚杆和钢纤维湿喷等综合性技术;使这种特大型洞在不良地质条件下能够顺利的施工;另外在进出口两个关键部位,采用锁口方案成功锁住了两个特大型断面洞口,保证了地下施工的安全,并积累了处理大断层及不良地质洞段施工的成功经验;洞身边墙浇筑采用刚度大、表面平整度好的多卡悬臂模板,顶拱采用钢模台车浇筑,保证质量、使用灵活、利于施工;混凝土浇筑采取有效的控制裂缝产生的施工工艺,确保了混凝土施工质量及表面外观质量。利用地质雷达、声波等先进方法对锚杆长度、灌浆饱满度、喷混凝土度、灌浆质量、开挖质量等进行检测,取得了较好的效果。每一单元工程必须满足单元工程验收评定规范,测量资料、施工原始记录、以及有关的试验检测资料齐全后才能报请监理工程师验收。4右岸导流洞工程的整体质量评价龙滩水电站右岸导流洞工程于2001年6月2日开工,2003年8月30日完工,历时27个月,施工进度满足合同要求。从开工至工程竣工验收,龙滩水电站工程质量巡视组先后对导流洞工程进行了的4次现场巡视,均对工程的形象面貌、质量管理状况以及工程质量状况提出了表扬。通过有效的质量控制,龙滩水电站右岸导流洞单元工程共评定2159个,一次验收合格率100%,单元工程合格率100%,优良单元工程共1914个,优良率88.7%,原材料物理力学性能检测结果全部满足有关规范要求,混凝土共取样检测1217组,混凝土抗压强度均满足设计要求,保证率P为95.3%～99.9%。喷混凝土厚度与强度均达到设计要求,锚杆拉拔试验3.2加强过程控制(1)严把施工测量关。项目部成立了测量队,配备专职测量专业工程师,在开工前组织编制测量实施报告,对测量人员资质、测量仪器检定证书、施测方案和测点保护等内容要经过审批后才能实施;对每一个测量网点的成果进行认真测量复核,并经总工程师签字后报监理工程师。(2)强化工序质量控制。对重要工序、关键部位设置质量控制点,如施工测量,进出口边坡开挖的预裂爆破,洞身开挖的光爆,锚杆与喷混凝土的施工,混凝土配合比的审批与监控等。在质量控制重点项目(如洞挖爆破、洞顶锚杆注浆、混凝土配合比等)施工前,先进行工艺性试验,通过试验确定能够保证质量的机械设备、施工工艺与施工参数。施工过程中,上一道工序未经验收签证不得进行下一道工序的施工中,原则”,,、孔距、装药量、,爆破作业。对固结灌浆、帷幕灌浆等隐蔽工程的施工,使用灌浆自动记录仪,确保浆液配比、灌浆压力、灌浆工艺及施工记录等符合施工技术要求的规定。3.3严把质量检查关为完善质量检测手段,项目部购买了大量检验试验设备,对混凝土及原材料的质量进行检测。此外还不定期地聘请第三方达到设计要求。导流洞贯通误差纵向17mm,横向45mm,竖向32mm,满足规范要求。,洞身及闸室cm,门槽埋件误差小于2.5,。9个,全部评定为优良,2159个,合格率100%,优良率88.7%,混凝土强度保证率97%,强度标准差为3.1MPa,混凝土外观质量良好,表面平整,整个导流洞混凝土浇筑15万m3,只有5条小于0.02mm的不规则裂缝。2003年9月13日经业主组织进行了竣工验收,被专家组评定为优良工程。龙滩水电站工程举世瞩目,导流洞工程工期紧、断面大、地质条件差。通过各方的共同努力,实现了预期目标。本工程所采用的质量管理模式和质量控制措施,可供其他工程参考。(编辑:刘毅)(上接第49页)249块,焊接量减少90%以上,极大的提高了工作效率和铜止水(2)成型效果好。传统成型技术一次性变形量为50mm,且只能控制止水中间“鼻子”的成型要求,两边“立腿”需人工2次成型,容易出现加工裂纹、压痕、皱皮等加工缺陷和误差,成品一次性检验合格率为87%。多级滚压式成型机全部采用自动化加工技术制作铜止水,6组压模逐级变形,单次变形量小,一次性变形量最大15mm,加工误差控制在±3mm之内,成品一次性检验合格率100%。(3)安装简便,提高了工作效率,降低了施工成本。传统成型技术安装铜止水存在安装焊接量大,高空作业,设备移动和焊接操作困难,焊接质量受安装现场外界气候条件影响,焊接接头质量很难得到保证等缺点。滚压式成型技术可以根据现场需要,按照单条施工缝长度,铜止水一次性现场滚压成型,直接安装到位。盘石头水库一、二期面板共需加工铜止水7556m,铜止水制作安装由传统方案的2519块降到实际滚压制作安装安装质量,降低了施工成本。(4)成型机便于移动,操作简单。多级滚压式成型机可移动到施工部位,现场制作铜止水,直接安装到位。操作技术简单易学,一般人员经过培训即可掌握滚压式成型机操作技术。4结语铜止水施工是面坝堆石坝防渗体系至关重要的一个关键施工环节,按照传统成型和气焊安装施工方案,很难控制铜止水施工质量,达到预期的防渗效果。采用多级滚压式成型技术,由于尽可能地延长了铜止水一次成型长度,减少了焊接接头的数量,降低了施工工期和成本,在生产效率大幅提高的同时,铜止水安装质量也得到提高。铜止水滚压式成型方式操作简便,有较高的实用性的和经济效益,值得推广使用。(编辑:徐诗银)60人民长江2004年ConstructioncontractmanagementofrightbankslopeanddiversiontunnelofLongtanhydropowerstationWANGBao2longFANHong(No.3DetachmentofNo.1GeneralBranchofArmedPoliceHydropowerEngineeringTroops,Tiane547300,China)Abstract:Thispaperbrieflydescribesthedefinition,characteristicsandrequirementsofconstructioncontractmanage2ment,andpresentstheconstructionmanagement,projectchangetreatment,signaturemanagementandfinancialmanagementinconstructioncontractmanagementfortherightbankslopeanddiversiontunnelofLongtanhydropowerstation.Intheconstruc2tionprocessofthepowerstation’stenderNo.2works,sinceremarkableincreasesinworkamountandfrequentchangeshadextensiveinfluenceonconstructionproceduresandconstructiontechnologies,somefeasiblemethodssuchassigningsupplemen2taryagreementsthroughconsultation,reformulatingconstructiondesignandprices,estimatingworkamountbyworkingtimewereusedtotreatvariousprojectchanges,makingmanydifficultissuesinconstructioncontractmanagementbeproperlyset2tled.Keywords:contractmanagement;constructioncontract;rightbankslope;diversiontunnel;Longtanhydropowersta2tionDesignandapplicationofrollerpressingshapingmachineofw2(No.1ofNEngineeringTroops,Tangshan063004,China)Abstract:ofcopperwaterstopsisanimportantconstructionlinkfortheseepagecontrolsystemofaconcretefacedam.DuringtheconstructionperiodofPanshitoureservoir,amultiplestagerollerpressshap2ingmachineformanufacturingcopperwaterstopswassuccessfullydesignedandapplied.Theshapingmachinewasforprevent2ingsheetcopperfromwrinklingandcrackingcausedbyexcessiveone-timedeformation.Copperwaterstopswereshapedinawayofgradualdeformation,firstlythrough6setsofpressmouldsandthenthrough4setsofstandardmouldsforcalibration.Thisshapingmachinecouldovercomemanyunfavorablefactorsexisteinginmanufactureandinstallationofcopperwaterstopsbyusingtraditionalmethods.Itcouldalsominimizeweldingjoints,saveconstructioncost,raiseworkingefficiencyandconsid2erablyimprovethequalityofcopperwaterstopsaswellastheirautomaticmanufacturingtechnology.Keywords:structuraldesign;copperwaterstopshapingmachine;concretefacerockfilldam;constructionefficiency;HenanProvinceApplicationofadmixingtechnologyofpolyacrylicfiberandMagnesiainfaceslabconcreteofHongjiaduhydropowerstationZHUZi2xian(No.2DetachmentofNo.1GeneralBran