閘門
用於關閉和開放泄水通道的控制設施
閘門用於關閉和開放泄(放)水通道的控制設施。水工建築物的重要組成部分,可用以攔截水流,控制水位、調節流量、排放泥沙和飄浮物等。
閘門分類方法較多,主要有:
①按閘門的工作性質可分為工作閘門、檢修閘門和事故閘門。工作閘門也稱主要閘門,能在動水中啟閉。檢修閘門設於工作閘門前。用於建築物或工作閘門等檢修時短期擋水,一般在靜水中啟閉。事故閘門多設於
閘門
②按閘門關閉時門頂與水面的相對位置分為露頂式閘門和潛孔式閘門。
③按門葉的外觀形狀分為平面閘門、弧形閘門、人字閘門、拱形閘門、球形閘門和圓筒閘門等。
④按製造門葉的材料分為鋼閘門、鑄鐵閘門、不鏽鋼閘門、鑄鐵鑲銅閘門、木閘門、鋼筋混凝土閘門和組合材料閘門。另外,有些閘門,如翻板閘門可藉助水力自動啟閉,稱為水力自動閘門。選擇閘門形式需要考慮其在水工建築物中的位置、尺寸、設計水頭、運用條件、製造能力和安裝技術水平等因素,要求做到泄流時水流條件好、止水嚴密、啟閉力小、操作簡便靈活、檢修維護方便等。平面閘門和弧形閘門是最常用的門型。在工作閘門中,大型露頂式閘門和高水頭潛孔式閘門多用弧形閘門,船閘上多用人字閘門和橫拉閘門,檢修閘門和事故閘門一般都用平面閘門。製造門葉的材料近代多用鋼材,而鋼筋混凝土多用做需要借自重關閉施工導流底孔的封堵閘門。此外,在壓力管道中使用的將門葉、外殼和啟閉機械組成一體的控制設施,通稱閥門。
閘門主要由三部分組成:
①主體活動部分,用以封閉或開放孔口,通稱閘門,亦稱門葉;
②埋固部分;
③啟閉設備。
活動部分包括面板梁系等稱重結構、支承行走部件、導向及止水裝置和吊耳等。埋件部分包括主軌、導軌、鉸座、門楣、底檻、止水座等,它們埋設在孔口周邊,用錨筋與水工建築物的混凝土牢固連接,分別形成與門葉上支承行走部件及止水面,以便將門葉結構所承受的水壓力等荷載傳遞給水工建築物,並獲得良好的閘門止水性能。啟閉機械與門葉吊耳連接,以操作控制活動部分的位置,但也有少數閘門藉助水力自動控制操作啟閉。
1閘門的安裝
1.1平面閘門的安裝
1.1.1安裝技術要求
(1)平面閘門及其門槽埋設件的安裝,應按施工圖紙的規定進行。
(2)平面閘門的埋設件安裝,應符合DL/T5018-94第9.1.3條、第9.1.4條和第9.1.10條-第9.1.13的規定。
(3)閘門主支承部件的安裝調整工作應在門葉結構拼接裝焊接完畢,經過測量校正合格後方能進行。所有主支承面應當調整到同一平面上,其誤差不得大於施工圖紙的規定。
(4)充水裝置和自動掛脫梁定位裝置的安裝,除應按施工圖紙要求外,還需注意與自動掛脫梁的配合,以確保安全可靠地動作。
(5)平面閘門水封裝置的安裝技術要求,應按規定執行。
(6)平面閘門安裝完畢后,應清除埋件表面的門葉上的所有雜物,特別應注意清除不鏽鋼水封座板表面的水泥漿。在滑道支承面和滾輪軸套塗抹或灌注潤滑脂。
(7)經監理人檢查合格的平面閘門及門槽埋件,方能按規定進行塗裝修補。
(8)平面閘門安裝完畢,應作靜平衡試驗。試驗方法為:將閘門自由地吊離地面100mm,通過滾輪或滑輪或滑道的中心測量上、下遊方向與左、右方向的傾斜,單吊點平面閘門的傾斜不應超過門高的1/1000,且不大於8mm;平面鏈輪閘門的傾斜應不超過門高的1/1500,且不大於3mm;當超過上述規定時,應予配重調整。
1.2.2平面閘門的試驗 閘門安裝完畢后,承包人應會同監理人對平面閘門進行試驗和檢查。試驗前應檢查並確認自動掛脫梁掛脫鉤動作靈活可靠;充水裝置在其行程內升降自如、密封良好;吊杆的連接情況良好。平面閘門的試驗項目包括:
(1)無水情況下全行程啟閉試驗。試驗過程檢查滑道或滾輪的運行無卡阻現象,雙吊點閘門的同步應達到設計要求。在閘門全關位置,水封橡皮無損傷,漏光檢查合格,止水嚴密。在本項目試驗的全過程中,必須對水封橡皮與不鏽鋼水封座板的接觸面採用清水重淋潤滑,以防損壞水封橡皮。
(2)靜水情況下的全行程啟閉試驗。本項試驗應在無水試驗合格後進行。試驗、檢查內容與無水試驗相同(水封裝置漏光檢查除外)。
(3)動水啟閉試驗。對於事故閘門、工作閘門應按施工圖紙要求進行動水條件下的啟閉試驗,試驗水頭應儘可能與設計水頭相一致。動水試驗前,承包人應根據施工圖紙及現場條件,編製試驗大綱報送監理人批准后實施。
(4)通用性試驗。對一門多槽使用的平面閘門,必須分別在每個門槽中進行無水情況下的全過程啟閉試驗,並經檢查合格;對利用一套自動掛過梁操作多孔和多扇閘門的情況,則應逐孔、逐扇進行配合操作試驗,並確保掛脫鉤動作100%可靠。
進行閘門形式選擇時,需要根據閘門工作性質、設置位置、運行條件閘孔跨度、啟閉力和工程造價等,結合閘門的特點,參照已有的運行實踐經驗,通過技術經濟比較確定。其中平面閘門和弧形閘門是最常採用的門形。大、中型露頂式和潛沒式的工作閘門大多採用弧形閘門,高水頭深孔工作閘門尤為常用弧形閘門。當用作事故閘門和檢修閘門時,大多採用平面閘門。工作閘門前常設置檢修閘門和事故閘門。對高水頭泄水工作閘門由於經常作動水操作或局部開啟,應設法減少閘門振動和空蝕現象,改善閘門水力條件,按不同的部件考慮動力的影響,並對門體的剛度和動力特徵進行分析研究。對門葉和埋件的製造、安裝精度都應嚴格控制,當門槽邊界流態複雜或體形特殊時,除需參考已有運行的成功試驗,還應通過水工模型試驗解決可能發生的振動、空蝕問題,以選定合適的門槽體形。