三峡升船机专用控制网技术研究与应用申请书.doc

. . . . .附表一： 中国水利水电第四工程局有限公司科技开发基金申请书项目名称：三峡水利枢纽升船机复建工程课题名称：升船机专用控制网技术研究与应用申请单位：中国水利水电第四工程局有限公司起止时间：2008年06月 至 2010年10月承担单位：水电四局有限公司勘测设计研究院项目负责人：孔令红通信地址：青海省西宁市八一东路33号水电四局设计院邮政编码：810007/443133电子邮件：K联系电话 真请日期：2009年11月30日简 表课题名称升船机专用控制网技术研究与应用课题负责人姓名孔令红单 位水电四局有限公司勘测设计研究院性别男年 龄38专业工程测量职 称工程师课 题分 类技术攻关新技术开 发新产品试 制技术引进消化吸收应用理论基础研究软科学研 究推 广课题组人 数11其中高 级1中 级8研究生初 级3协作单位研究起止年月2008年06月 至 2010年10月申请金额(万元)20其中资 助15自 筹5课题内容、意义和预期成果摘要课题内容 升船机是三峡水利枢纽的永久通航设施之一，其主要作用是为客货轮提供快速过坝通道。三峡升船机为齿轮齿条爬升式垂直升船机，其过船规模为3000t级，年单向通过能力350万t，最大提升高度113m，上游通航水位变幅30m，下游通航水位变幅11.8m。该工程具有规模大、升降高度大、提升重量大、上游通航水位变幅大、下游水位变化速度快、船厢与混凝土建筑物结合紧密以及施工精度要求高等特点，是目前世界上规模最大、技术难度最高的升船机。因此，原有的为土建施工服务的控制网点，其精度不能满足升船机混凝土塔柱及金属结构一、二期埋件安装整体施工要求，有必要对专用控制网的选点及布设方式和起算基准点选择进行研究； 针对升船机施工场地狭长、高差大的特点，研究提高控制网精度的措施及技术方法； 升船机施工工期长，有6年7个月，在这期间，布置在升船机50高程底板、船厢室段两侧马道及上闸首段185高程顶部的控制网点受三峡大坝上游蓄水水位变化、环境温度变化以及自身变形的影响，研究控制网网点的变化规律，并制定合理的复测时间和频次。课题意义通过本次升船机高精度专用控制网的建立，可以为以后同类工程高精度专用控制网的建立提供技术依据。预期成果通过升船机专用控制网技术研究与应用课题，研究适合升船机专用控制网建立的布设方案。使新建的三峡电站升船机复建工程专用控制网：1.满足设计提出的精度及技术要求；2.满足升船机混凝土浇筑及金结埋件安装的需要。通过升船机专用控制网的布设及应用课题的研究，可以填补目前世界上规模最大、技术难度最高的升船机高精度专用控制网研究的空白。 学习好帮手一、本研究课题的科技依据（包括科技意义和应用前景，国内外研究概况、水平和发展趋势；应用理论基础研究课题应阐述学术思想，立论根据，特色或创新之处，主要参考文献目录及出处；推广项目说明成果成熟程度，适用范围，以及成果的知识产权等问题）课题背景三峡升船机是目前世界上规模最大、技术难度最高的升船机，施工质量要求高，对控制网的测量精度要求高。升船机施工工期长，在这期间，布置在升船机上闸首端、船厢室断和下闸首段等部位易受三峡大坝上游蓄水水位变化、环境温度变化、施工环境以及自身变形的影响，在此种情况下，建立高精度专用控制网显得尤为重要。鉴于以上原因，我们选定升船机专用控制网技术研究与应用课题，研究解决在升船机施工中如何建立高精度专用控制网，以保证施工期间满足升船机混凝土塔柱及金属结构一、二期埋件安装要求，并最终为升船机完工后的正常运行提供测绘保障。应用前景三峡升船机混凝土塔柱浇筑体形及一、二期金结埋件安装精度要求很高，采用以往水利水电工程控制网的建立方法，不能满足现场施工要求。通过本次课题研究，解决建立高精度专用控制网的难点，并满足升船机复建工程在各施工阶段混凝土塔柱及金属结构一、二期埋件安装的相对精度要求。课题成果通过在三峡升船机复建工程中的成功应用，可在其它类似的大型升船机工程中进行应用和借鉴。国内外研究概况升船机专用控制网技术研究与应用课题，在国内尚属首创，随着水利水电市场开发的日趋成熟，大型水利水电项目日渐增多，尤其是精度要求高的水电项目，本项技术成熟后，均可为其提供参考，有广泛的使用前景和应用价值。经查新，升船机专用控制网技术研究与应用国内目前尚没有发现研究应用资料。二、研究、推广应用内容和预期成果的详细内容（说明课题的具体研究、推广内容、技术关键和重点解决的技术问题，预计达到的技术经济指标，预期成果和提供的形式及其依托工程，应用该成果的单位落实情况和可能应用的其它工程或单位及效益）。课题内容升船机是三峡水利枢纽的永久通航设施之一，其主要作用是为客货轮提供快速过坝通道。三峡升船机为齿轮齿条爬升式垂直升船机，其过船规模为3000t级，年单向通过能力350万t，最大提升高度113m，上游通航水位变幅30m，下游通航水位变幅11.8m。该工程具有规模大、升降高度大、提升重量大、上游通航水位变幅大、下游水位变化速度快、船厢与混凝土建筑物结合紧密以及施工精度要求高等特点，是目前世界上规模最大、技术难度最高的升船机。因此，原有的为土建施工服务的控制网点，其精度不能满足升船机混凝土塔柱及金属结构一、二期埋件安装整体施工要求，研究专用控制网的选点及布设方式和起算基准点的选择尤为重要；针对升船机施工场地狭长，高差大的特点，研究提高控制网精度的措施及技术方法； 升船机施工工期长，有6年7个月，在这期间，布置在升船机50高程底板、船厢室段两侧马道及上闸首段185高程顶部的控制网点受三峡大坝上游蓄水水位变化、环境温度变化以及自身变形的影响，研究控制网网点的变化规律，并制定合理的复测时间和频次。技术关键确定控制网网点位置及布设方式，选择稳定且不易被毁坏的起算基准点，尤其是船厢室段测量基准点的确定；研究升船机专用控制网合理的测量方法，保证观测过程中各种限差满足要求；研究减少环境对测距和测角影响的方法；对升船机专用控制网测量方案进行多种优化，提高控制网精度，保证整个施工过程中控制网精度一致，确保升船机一、二期金结埋件安装顺利进行。技术经济指标研究成果应用后：第一，控制点易找、稳定性好，便于使用，减少施工单位引测控制点所投入的人力和物力资源，降低工程造价；第二，控制点可以直接进行土建施工放样、一二期进界埋件安装定位，减少施工放样及金结埋件安装定位引测时间，加快施工进度；第三，控制点还可用于混凝土塔柱变形监测，减少建立工作基点所投入的人力和物力资源，降低工程造价；第四，通过研究，解决升船机在整个施工过程中控制网网点的同一性和精度的一致性，避免不同施工时期埋件的安装在结合处出现错牙和开口现象。三、拟采取的研究方法和技术路线研究方法具体研究步骤及计划表序号需解决的难题研究的目的和达到效果1解决网点通视和使用困难、起算基准点不易确定的难题在升船机底部、两侧马道不同工程部位及顶部布设明显的混凝土标石，确保控制网点相互通视，保证升船机在不同高程施工时，能够直接使用控制网点；为了保证不同时期埋件安装的精度（这里主要指相对精度），确定升船机船厢室段起算基准点是关键。2解决由于控制网点的变形对施工影响的难题研究控制网网点的变化规律，并制定合理的复测时间和频次，及时发布新成果减小控制网点对施工的影响。3解决升船机专用控制网精度要求高的难题编制合理的测量方案，研究合理的测量方法和测量时间段，对升船机控制网点进行观测，并采用科学合理的措施及技术方法，使控制网点的精度达到设计要求。技术路线通过实验确定标石类型和建造方法。通过对控制网精度估算，确定控制网观测方案。通过对升船机控制网观测数据进行对比分析研究，确定其观测方法、作业时间段和技术方法。通过研究控制网网点的变化规律，确定升船机专用控制网合理的复测时间和频次。四、工作总体安排和年度进度序号时间段内 容12008.062008.07编制计划，对三峡升船机控制网点现有网点及其布置情况进行调研22008.072008.08选定位置和标型并建造测量标石32008.082008.09通过对控制网精度估算，确定控制网观测方案42008.092008.10经过对试验观测数据进行对比分析，确定观测方法、作业时间段和技术方法52008.102008.11完成升船机控制网的测量工作和测量资料分析62008.122009.01完成控制网的平差和测量报告的编写(首次)72009.22010.10完成研究控制网网点的变化规律，确定合理的复测时间和频次并进行复测82009.112010.12完成资料的整编与课题总结报告的编写9五、实现本课题预期目标已具备的条件（包括过去的研究工作基础，现有的主要仪器设备、研究技术人员及协作条件，从其它渠道已得到、已申请或申请的经费情况及金额等）课题负责人孔令红同志，水电四局测绘中心三峡测量中心主任，工程师。从事水电施工测量工作20年，先后参加过龙羊峡水电站、福建水口水电站、三峡水利枢纽工程等大型水电站的工程测量工作，发表多篇论文，并获得2005年和2006年三峡工程建设质量管理先进个人。已具备的条件承担课题研究的实施单位是水电四局勘测设计研究院。实施单位具有国家测绘局颁发的甲级测绘资质证书和多座大中型水电工程施工测量经验的专业化测绘队伍。水电四局自1958年成立以来，先后承担了刘家峡、盐锅峡、八盘峡、龙羊峡、李家峡、水口、小浪底、万家寨、龙首、江口、蔺河口、引子渡、三峡水利枢纽、溪洛渡水电站、公伯峡水电站、拉西瓦水电电站、小湾水电站、广西百色水利枢纽、南水北调等水电站及水利工程施工测量。目前正承担着三峡水利枢纽、小湾水电站、拉西瓦水电站、溪洛渡水电站、向家坝水电站、南水北调等大中型水利水电工程测量技术服务和管理工作。三峡测量中心目前拥有的测量仪器设备能够满足课题研究的要求。本研究课题主要参加人员11人，其中高工1人，本科学历5人，工程师8人，技师1人，初级职称技术人员3人。六、研究课题组成人员情况序号姓名工作单位职务职称专业本课题中分工投入课题工作总月数1权录年45副院长高工工程测量总策划、研究分析资料292孔令红38主任工程师工程测量项目负责人293陈光焰44副主任工程师工程测量质量负责294赵瀛舟37技术工程师工程测量负责外业测量295李守兵44技术工程师工程测量负责外业测量296王培玉53技术技师工程测量外业测量297陈 明25技术助工工程测量外业测量298周 霞39技术工程师工程测量资料整理299李春林30技术助工工程测量资料整理2910刘启寿33技术工程师工程测量协助测量2911司三平31技术助工工程测量协助测量29七、课题经费预算表申请经费总金额其 中备 注20 万元 2008年2009年2010年申请资助 10万元 5万元自筹金额 3 万元 1 万元 1万元 预算支出科目金额（万元）计算根据及理由1.标石建设费(3.0)2.中间试验费6.03.技术图书资料费0.24.研究人员工资3.85.设备折旧费（2.0）6.与试制及开发研究有关的其他经费3.01) 差旅费1.02) 资料出版及验收费1.03) 临时工工资1.07. 不可预见费2.0总 计20.0* 自筹部分用括号标出八、合作单位意见（对合作研究内容、费用、参加人员、知识产权及保证研究试验等签署具体意见） 单位（公章） 年 月 日如有与合同单位的意向书，可不必在此栏中盖章，但应注明另有附件,并随一同上报.九、申请单位领导审查意见（对经费预算是否合理；对技术、研究能力、工作条件以及自筹经费的来源情况；对为完成本课题所必须的工程试点的落实情况；能否保证研究计划实施