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枣林庄枢纽四孔节制闸钢丝绳更换综述

2022-01-13倪雪丽

科技信息·学术版 2022年2期
关键词:钢丝绳维护

倪雪丽

摘要:钢丝绳是水闸启闭机构的关键部件,由于经常使用会发生磨损和断裂,直接影响水闸安全运行。在实际的使用过程中,钢丝绳需要处于良好的工作状态,无明显断丝和严重腐蚀,必须定期检查、检修和维护,保持钢丝绳完好,确保水闸安全运行,充分发挥工程效益。以此为相关工程提供参考。

关键词:四孔节制闸; 钢丝绳; 更换; 维护

一、工程基本情况

枣林庄枢纽1970年建成,位于河北省任丘市枣林庄村与安新县赵北口村交界处,是白洋淀下游重要控制性工程,主要作用:一是汛期发挥调洪作用,调蓄白洋淀控制水位、控制下泄流量,与白洋淀周边堤防共同承担保护雄安新区、保护津浦、京九铁路、华北油田防洪安全和下游天津市广大地区人民生命财产安全的重任,在河系洪水调度运用中发挥中枢的作用。二是非汛期调节白洋淀水位,多蓄水保证白洋淀生态用水安全。枢纽建成后白洋淀“滞洪滞沥、蓄水灌溉、鱼苇生产、综合利用”的功能得以充分发挥,取得了巨大的经济和社会效益。近年来,白洋淀通过引调水水位一直保持在7.0-7.3米高水位运行,维持了白洋淀良好的生态环境,淀区水质明显改善。

枢纽由二十五孔闸、四孔泄洪闸、船闸和赵北口溢流堰四座建筑物组成。

二、枢纽运用原则

白洋淀中低水位时,由四孔节制闸泄水;中高水位时,二十五孔闸参加泄洪;淀水位超过7.5m时,赵北口溢流堰溢洪。

三、四孔节制闸工程概况

四孔节制闸建于1965年,两孔一联,共2联,每孔净宽12m,闸墩厚1.2m。设计水位9.0m,设计流量460m3/s;校核水位9.85m,校核流量620m3/s。闸底板高程4.0m,厚1.4m,闸室内设有弧形钢闸门(7x12m),采用卷扬启闭机。

四、四孔闸工程运用情况

河北省大清河河务中心枣林庄管理所职工在2021年汛前检查时发现枣林庄枢纽四孔闸钢丝绳存在不同程度的锈蚀现象。为了进一步明确钢丝绳锈蚀程度,请专业潜水作业人员带水下视频设备对钢丝绳进行了检查,发现4孔闸钢丝绳水下吊点打弯处存在不同程度的锈蚀、断丝现象,第1、4孔尤其为严重,为使汛期闸门能够正常运行,保证白洋淀安全度汛,决定对四孔闸钢丝绳进行更换。

经现场勘查,四孔闸无检修闸门,白洋淀水位7.2米,钢丝绳水下部分约3米。白洋淀不能放空更换钢丝绳,需带水更换。通过对比在闸前修建围堰及水下作业两种方案,考虑工程区水位较高,且临近汛期,如在闸前修筑围堰施工难度较大并且施工周期长。水下作业方案能加快施工进度,通过专业潜水作业人员对水下情况进行检查,确认水下作业方案是可行的。经对施工方案综合比选,四孔闸钢丝绳更换采用水下作业方案。

1、钢丝绳更换设计

钢丝绳采用光面钢丝绳,直径为39mm,强度为1770Mpa,钢丝破断拉力总和为964KN,每根长25米,共8根。钢丝绳U型卡采用钢号304钢丝绳U型卡,按规范要求每根钢丝绳配6个,均配304不锈钢双螺母。

首先采用扳手和套筒打开穿销卡板的紧固螺丝,将卡板取下。待卡板取出后,采用10级液压拉马器配合大锤取出穿销。待穿销取出后,潜水人员将拆卸的配件放入船中,船上的工人按照相应要求对配件清洗、除锈、上油。按照以上程序完成第二吊点穿销取出工作后,潜水员远离作业区,启闭机室工作人员按照操作规程启动启闭机将旧钢丝绳起吊;待起吊完成后,拆除旧的钢丝绳。然后将新钢丝绳按照规范要求安装至启闭机。在启闭机室扎好绳头后,放置吊点位置,潜水作业人员再将穿销按照规范要求安装到位。然后启闭机室工作人员按照要求紧固钢丝绳。调试钢丝绳长度,使两个吊点同时受力。调节完成后,启动启闭机控制柜,对闸门进行试运行,运行状况良好满足使用。

2、钢丝绳更换水下施工

(1)探明水下情况。请专业潜水作业人员沿钢丝绳下潜,下潜过程中对钢丝绳及吊点结构进行视频录像,特别是对断丝处进行观察。在对吊点结构视频录像过程中,同时测量其尺寸,确定钢丝绳拆卸部位的具体情况。

(2)水下作业。潜水人员下水前需乘船使用打捞工具将作业范围内的水藻、水草、渔网、垃圾等杂物打捞干净,保证水下施工作业不受影响。同时检查好潜水装备、呼吸设备、通讯设备、水下切割设备、通电设备、备用电源、安全带等,确保设备无问题,方可下水作业。施工作业人员及辅助人员,需全部配备救生衣、安全绳。

五、施工效果

钢丝绳更换后,2021年汛期四孔闸共调度20余次,到发稿之日起连续运用200余天无故障。确保了枢纽的安全运用,保障了白洋淀的生态用水和防洪安全。

钢丝绳养护注意事项:钢丝绳在使用过程中会与滑轮槽和卷筒螺旋槽磨损,需要定期对钢丝绳表面进行保护,使用钢丝绳专用润滑脂。枣林庄枢纽四孔节制闸钢丝绳采用光面钢丝绳,钢丝绳维护时需要使用适应的无色润滑油。一般情形下,钢丝绳的维护顺序为:清洗-干燥-涂覆-保护管。

六、经验与建议

综上所述,钢丝绳作为连接启闭机和闸门的主要传力构件,对闸门的安全启闭起着重要作用。在实际的工作中,相关人员需要妥善維护、定期检修,使闸门、启闭机始终处于良好工况,充分发挥水闸蓄泄功能,确保水闸安全运行。

建议:1、加强日常检查,发现问题及时维养或更新。2、维修养护方案应进行充分的比选,经济可行。3、蓄水闸门应设检修闸门。

参考文献:

[1]朱红.闸孔内吊装技术在水闸重建工程中的应用[J].广东水利水电,2018( 09) : 9-15.

[2]张军保.大型水闸启闭机钢丝绳日常养护[J].河北水利,2011( 09) : 29.

[3]朱道. 杨湾闸启闭机钢丝绳养护实践与研究[J]. 黑龙江 水利科技,2018( 02) : 169-170.

[4]水工钢闸门和启闭机安全运行规程[S].中国水利水电出版社(SL/T722-2020),2020.

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