第２期（总第１８０期） ２０１１年５月 山西水利科技 ＳＨＡＮⅪＨＹＤＲｏＴＥＣＨＮＩＣＳ Ｎｏ．２（Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１８０） Ｍａｙ．２０１１ １００６—８１３９（２０１ １ １０２—５８—０３ 铜止水成型机的设计与工程应用 张保胜 （山西省水利建筑Ｔ程局太原摘０３０００６） 要：铜止水制作和安装是混凝土面板堆石坝防渗体系至关重要的一个施工环节，也是决 定大坝能否安全、耐久运行的主要因素之一。在柏叶口水库大坝施工过程中，设计了与铜止 水的各种结构形式相适应的铜止水成型机，实现了铜止水的连续加工成型，最大限度地减少 了铜止水的焊接接头，降低了施工成本，加快了施工进度，并使铜止水的施工质量得到明显 改进和提高。 关键词：铜止水；成型机；设计；应用 中图分类号：ＴＶ５２３ 文献标识码：Ｂ １工程概况 年ｌ０月２１ Ｅｔ正式开工，２０１０年１１月２０日实现大坝封顶。 大坝趾板、面板和防浪墙的结构缝中设有四种不同形式 的铜止水，分别为Ｗ１型、Ｗ２型、Ｆ型、Ｄ型，总长度４ ２００ ｍ，柏叶口水库位于山西省吕梁市交城县会立乡柏叶口村 的文峪河干流上，水库的任务是以城市生活和Ｔ业供水、文 其中Ｗ１型主要用于趾板的伸缩缝处趾板与混凝土防渗 峪河水库防洪为主，兼顾提高现有灌区的灌溉保证率、发电 等综合利用的中型水利工程。 枢纽工程由大坝、溢洪道、泄洪发电洞、发电站组成。坝顶 板的连接处以及面板之间的伸缩缝处；Ｗ２型处于面板和防 浪墙结合的周边缝位置；Ｆ型用于趾板和面板结合的周边缝 处；Ｄ型用于防浪墙之间的伸缩缝处。各种形式的铜止水在 宽１０ ｍ，坝顶长３１０ ｍ，最大坝高８８３ ｍ。 柏叶口水库大坝为山西省第一座混凝土面板堆石坝，２００９ Ｗ１型『｝．水带 大坝不同位置适应不同的变形，在坝体整个防渗体系电起着 各不相同的重要作用。铜止水结构见图１。 Ｆ型ＩＥ水带 中１２氯丁橡胶棒一１２ Ｄ型止水带 Ｗ２型止水带 ｑｂ／２氯丁橡胶棒．１三一 图１铜止水结构图 ［收稿日期］２０１１—０３—２４ ［作者简介］张保胜，男，１９６５年生，１９８４年山西省水利学校毕业，工程师。 ・５８・ 第２ 篙 月８０ 张保胜：铜 戈型机的设计与工程应用 Ｎｏ．２（ＭＴｏａｔｙａｌ Ｎｏ．１８ｏ） ．２０１ １ ２铜止水成型机的设计 铜止水是中间凸（凹）、两侧带翼板的空间结构，而铜止 水材料为平面铜板（卷材），这就决定了铜止水不能连续一次 冲压成型。传统方法加工的铜止水加工长度小（一般２ ｍ左 右），安装时接头多，难以保证施工质量。为减少铜止水接头， 延长铜止水的～次加工长度，就必须解决铜止水成型段与平 面铜板的连接问题，因为空间体与平面体连接必然起皱、开 裂，无法保证铜止水加工质量，为此我部根据铜止水的结构 形式，采用从平面到空间逐步渐变的原理设计出铜止水成型 机，主要结构有机架、凹模、凸模、千斤及提升结构等。分三步 成型，实现铜止水的连续加工： 第一步：即铜止水凸体渐变成型区（①区），长度约１００ ｃｍ，设计有从零至成型高度渐变的凸、凹压槽结构。将铜卷材 放进①区进行冷压，铜卷材端部即形成结构要求的凸体结构 （鼻子）。 第二步：即铜止水凸体成型区及翼板渐变成型区（② 区），长度约１００ ｃｍ，设计有高度一致的压槽结构及从零至成 型高度渐变的翼板压制结构。将①区的铜止水半成品放入② 区进行冷压，铜止水凸体成型，翼板渐变成型。 第三步：即铜止水成型区（③区），长度约１００ ｃｍ，设计有 高度一致的压槽结构及翼板压制结构。将②区的铜止水半成 品放入③区进行冷压，铜止水即成型。 上述＿一步可以同时进行，每挤压一次铜止水成型约１ ＩＴＩ， 按以上步骤循环作业，即可实现铜止水的连续加丁成型。Ｆ型 铜止水成型机见图２ 图２ Ｆ型铜止水成型机 ３铜止水的制作 铜止水采用工厂加工制作，施Ｔ现场焊接安装的施３２ ｔ－． 艺。根据设计图纸制作不同形式的铜止水成型机，在加工工 程中要使铜止水的形式与所选用的成型机相对应。 ３．１铜止水原材料的选择及质量控制 严格按照设计图纸及施工规范要求的铜止水材料标准 选择合格的生产厂家，材料进场必须有 厂合格证，按照要 求进行抽检，抽检合格后方可使用。 ３．２铜止水的加工制作 １）将铜卷材穿进带滚筒的托架。 ２）将铜卷材放进成型机①区进行挤压，形成中问凸体高 度渐变的铜止水半成品。 ３）将①区铜止水半成品放人②区进行挤压，形成中间凸 体、两侧翼板高度渐变的铜止水半成品，同时①区重复前述 动作。 ４）将②区铜止水半成品放人③区进行挤压，铜止水成 型；同时①区、②区重复前述动作。 ５）用钢锯将压制成型的止水铜片截成与设计图纸相对 应的长度；由于加工场地及现场施工条件，Ｗ１型、Ｆ型 铜止水的最大加工长度达到２０ ｍ，完全满足趾板混凝土施工 要求。 ６）加工成型的铜止水放置在按一定间距排列的方木上， 以防铜止水变形和损伤。 ３．３铜止水加工质量检查 表面应平整光滑，不得有机械加工引起的裂纹、孔洞等 损伤，无扭曲变形，成型尺寸及鼻子中心线偏差符合施工规 范要求。 ４铜止水加工制作过程中最易出现的问题 ４．１ 成型后的铜止水与设计尺寸不符合（或偏差尺寸超标） 主要原因是原材料尺寸不标准，加Ｔ模具间隙没调试好 以及人工操作不熟练造成的。为此必须严把原材料质量关， 严格按照铜止水成型机操作步骤进行安装、调试、加工，定人 定岗，操作协调一致。每班最少检查２次成型尺寸，发现偏差 超标应及时查明原因进行纠正。 ４．２成型后的铜止水鼻子中心线沿长度方向不成一条直线 主要原因是铜止水成型过程中，铜止水进出成型机没有 抬平放正或者铜卷材中心线与成型机加 中心线不一致。 ５铜止水的安装及质量控制 ５．１铜止水的搬运 在工厂加工制作成型的铜止水先用于车辆运至施工现 场附近的固定地点，放置在按一定间距排列的方木上，并且 要用防雨布盖好。搬运过程要有专人指挥，避免铜止水扭曲 变形。 ５．２铜止水的安装 柏叶Ｅｌ水库趾板长度为ｌ５～２０ ｍ，采用常规模板施工，止 水安装丁作量较大，为此作业前编制了作业指导书，现场专 人负责安装，严格执行“三检制”确保安装质量。 １）焊接。现场焊接是一项难度较大的工序，不易焊好，而 且焊缝又是易于破坏的薄弱环节。为使止水焊接质量有保 证，在现场焊接工序中由经验丰富的＿丁人专人负责焊接，发 现漏焊、砂眼等缺陷按有关规范及时处理，采用黄铜焊条气 焊，双面焊接，搭接长度不小于２０ ｍｍ。 ２）安装前检查。安装前对其表面的浮皮、油渍等污物清 除干净，检查和校正加工的缺陷。 ３）测量放线。安装止水下口模板。安装好的模板经校正 符合设计要求后方可进行铜止水的安装。 ４）铜止水的安装。在铜止水安装前，要先将橡胶棒和泡 ・５９・ 第２期（总第１８０期） ２０１１年５月 ＳＨＡＮⅪ山西水利科技 ＨＹＤＲｏＴＥＣＨＮＩＣＳ Ｎｏ．２（Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．１８ｏ） Ｍａｙ．２０１１ 沫板放进止水鼻腔内填充饱满并用胶带封闭，防止混凝土浇 筑工程中有浆液填塞止水鼻腔，影响止水变形能力。 ２）焊接接头应表面光滑，无孔洞和缝隙，不渗水。采用煤 油做渗透检验。 ５）铜止水的校正。在铜止水安装完毕后用全站仪对止水 的鼻子中心线进行校正，要求控制在－＋５ ｍｍ以内。 ６）铜止水的固定。用模板夹紧铜止水，确保固定可靠。固 ３）在浇筑止水设施附近的混凝土时，应避免混凝土分离 及骨料集中，采用小直径插入式振捣器振捣混凝土，确保止 水附近混凝土振捣密实。 ４）在混凝土浇筑时，派专人看护止水铜片，以防止水片 定好后再安装止水上口模板，模板安装好后同样要及时校 正。在此过程中如果止水有偏移现象要及时将其复位。 产生变形、移位或遭到破坏。 ７）铜止水的保护。当趾板浇筑完成后，其中一部分止水 因施工先后顺序的原因须暴露在外很长时间，而且该部分止 ６结束语 水受破坏后很难恢复，因此对该部分止水采用木盒固定的办 山西省水利建筑工程局柏叶口工程项目部在大坝趾板 法进行严格保护。 混凝土浇筑施工中，成功设计并运用了铜止水成型机，延长 ５－３铜止水安装质量控制 了铜止水的加工长度，减少了焊接接头，保证了止水施工质 １）加强铜止水电焊工的资质审核，挑选技术娴熟的电焊 量，对今后混凝土面板坝施工具备了一定的借鉴作用。 工进行接头焊接。 Ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｃｏｐｐｅｒ Ｗａｔｅｒ Ｓｅａｌ Ｍａｋｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ ａｎｄ Ｉｔｓ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ＺＨＡＮＧ Ｂａｏ——ｓｈｅｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｋｉｎｇ ａｎｄ ｉｎｓｔａｌｌｉｎｇ ｃｏｐｐｅｒ ｗａｔｅｒ ｓｅａｌ ａｒｅ ｔｈｅ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｌｉｎｋ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ ａｎｔｉ——ｓｅｅｐａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｆａｃｉｎｇ ｒｏｃｋ－ｆｉｌｌ ｄａｍ，ａｎｄ ａｒｅ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ｗｈｅｔｈｅｒ ｔｈｅ ｄａｍ ｃａｎ ｂｅ ｓａｆｅｌｙ ａｎｄ ｄｕｒａｂｌｙ ｏｐｅｒａｔｅｄ．Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｐｅｒｉｏｄ ｏｆ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｎｇ Ｂａｉｙｅｋｏｕ Ｂｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｓ ｄａｍ，ｔｈｅ ｃｏｐｐｅｒ ｗａｔｅｒ ｓｅａｌ ｍａｋｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｔｏ ｆｉｔ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｍａｋｉｎｇ ｖａｒｉｏｕｓ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｓｅａｌ，ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ ｓｅａｌｓ ｍａｋｉｎｇ ｗａｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ，ｔｈｅ ｗｅｌｄｉｎｇ ｊｏｉｎｔｓ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ｗａｔｅｒ ｓｅａｌ ｗｅｒｅ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｉｎ ａ ｇｒｅａｔ ｄｅｇｒｅｅｓ，ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｃｏｓｔ ｗａｓ ｒｅ－ ｄｕｃｅｄ，ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒｅｅ ｗａｓ ｑｕｉｃｋｅｎｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｓｅａｌ ｈａｄ ｇｏｔ ｅｖｉｄｅｎｔ ｉｍｐｒｏｖｅ— ｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｐｐｅｒ ｗａｔｅｒ ｓｅａｌ，ｍａｋｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ，ｄｅｓｉｇｎ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ． ． 也．５止． 止． 止 舢— 止—喜ｔ—址 —止．５ Ｌ．５＾Ｌ．Ｓ止．址．Ｓ止．Ｓ止 ．址 （上接第５７页） Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｔｅｒｅｏｇｒａｐｈｉｃ Ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ Ｅｘｃａｖａｔｅ Ｗａｔｅｒ Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ Ｔｕｎｎｅｌ ｉｎ Ｐｉｎｇｓｈａｎｇ Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｗａｔｅｒ Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ ＦＥＮＧ Ｚｈｉ—ｍｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｔｅｒｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｍｅｔｈｏｄ ｉｓ ａ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎ ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｐｒｏｊｅｃｔ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｉｎ ｅｘｃａｖａｔｉｎｇ ｔｕｎｎｅｌ ｏｆ Ｐｉｎｇｓｈａｎｇ Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ Ｗａｔｅｒ Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｔｏ ｃａｒｒｙ ｏｕｔ ｄｉａｇｒａｍ ｆｏｒ ｃｏｍｂｉ－ ｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｖａｒｉｏｕｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐｌａｎｅｓ ａｎｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐａｒｔｉａｌ ｒｏｃｋ ｂｏｄｙ ｉｎ ｃａｖｅｒｎ．Ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ， ｔｈｅ ｕｎｓａｆｅ ｈｉｄｄｅｎ ｄａｎｇｅｒ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｄｉｓｃｏｖｅｒｅｄ ｔｉｍｅｌｙ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｂａｓｉｓ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｆｏｒ ｏｎｃｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｍｅａ－ ｓｕｒｅ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｈａｄ ｂｅａｎ ｍｅｔ．Ａｌｌ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｈａｖｅ ｃｅｒｔａｉｎ ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｎｉｎｇ ｏｆｒ ｔｕｎｎｅｌ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｅｎｇｉｎｅａｒｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｒｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ，ｂｏｄｙ ｐｒｏｐｒｏｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ，ｓｔｕｒｃｔｕｒａｌ ｐｌａｎｅ． ・６０・
