平面闸门范文

平面闸门范文（精选5篇）

平面闸门 第1篇

采用平面闸门的中小型水闸, 在闸墩部位都设有门槽。为了减小启闭门力及闸门封水, 门槽部分的混凝土中埋有导轨等铁件, 如滑动导轨、主轮、侧轮及反轮导轨、止水座等。这些铁件的埋设可采取预埋及留槽后浇混凝土两种方法。小型水闸的导轨铁件较小, 可在闸墩立模时将其预先固定在模板的内侧, 如图1所示, 闸墩混凝土浇筑时导轨等铁件即浇入混凝土中。由于中型水闸导轨较大、较重, 在模板上固定较为困难, 宜采用预留槽, 用浇二期混凝土的施工方法。

(一) 门槽垂直度控制

门槽及导轨必须垂直无误, 所以在立模及浇筑过程中应随时用吊锤校正。校正时, 可在门槽模板顶端内侧钉一根大铁钉 (钉入2/3长度) , 然后把吊锤系在铁钉端部, 待吊锤静止后, 用钢尺量取上部与下部吊锤线到模板内侧的距离, 如相等则该模板铅直, 否则按照偏斜方向予以调正。

(二) 门槽二期混凝土浇筑

在闸墩立模时, 于门槽部位留出较门槽尺寸大的凹槽。闸墩浇筑时, 预先将导轨基础螺栓按设计要求固定于凹槽的侧壁及正壁模板, 模板拆除后基础螺栓即埋入混凝土中, 如图2所示。

导轨安装前, 要对基础螺栓进行校正, 安装过程中必须随时用垂球进行校正, 使其垂直无误。导轨就位后即可立模浇筑二期混凝土。

闸门底槛设在闸底板上, 在施工初期浇筑底板时, 若铁件不能完成, 亦可在闸底板上留槽以后浇二期混凝土, 见图3。

浇筑二期混凝土时, 应采用较细骨料混凝土, 并细心捣固, 不要振动已装好的金属构件。门槽较高时, 不要直接从高处下料, 可以分段安装和浇筑。二期混凝土拆模后, 应对埋件进行复测, 并做好记录。同时检查混凝土表面尺寸, 清除遗留的杂物、钢筋头, 以免影响闸门启闭。

二、弧形闸门的导轨安装及二期混凝土浇筑

弧形闸门的启闭是绕水平轴转动, 转动轨迹由支臂控制, 所以不设门槽, 但为了减小启闭门力, 在闸门两侧亦设置转轮或滑块, 因此也有导轨的安装及二期混凝土施工。

为了便于导轨的安装, 在浇筑闸墩时, 根据导轨的设计位置预留20cm80cm的凹槽, 槽内埋设两排钢筋, 以便用焊接方法固定导轨。安装前应对预埋钢筋进行校正, 并在预留槽两侧, 设立垂直闸墩侧面并能控制导轨安装垂直度的若干对称控制点。安装时, 先将校正好的导轨分段与预埋的钢筋临时点焊接数点, 待按设计坐标位置逐一校正无误, 并根据垂直平面控制点, 用样尺检验调整导轨垂直度后, 再电焊牢固, 最后浇二期混凝土, 见图4。

三、闸门的组成及分类

闸门是水工建筑物的孔口上用来调节流量, 控制上下游水位的活动结构。它是水工建筑物的一个重要组成部分。

(一) 闸门的组成

闸门主要由三部分组成:

1. 主体活动部分。用以封闭或开放孔口, 通称闸门或门叶。

2. 埋固部分。是预埋在闸墩、底板和胸墙内的固定件, 如支承行走埋设件、止水埋设件和护砌埋设件等。

3. 启闭设备。包括连接闸门和启闭机的螺杆或钢丝绳索和启闭机等。

(二) 闸门的分类

1. 按结构形式分类。闸门按其结构形式可分为平面闸门、弧形闸门及人字闸门三种。

2. 按门体的材料分类。闸门按门体的材料可分为钢闸门、钢筋混凝土或钢丝水泥闸门、木闸门及铸铁闸门等。

四、闸门安装

闸门安装是将闸门及其埋件装配、安置在设计部位。由于闸门结构的不同, 各种闸门的安装略有差异。

(一) 平板闸门安装

1. 闸门形式。平板闸门有直升式和升卧式两种形式。

2. 闸门门叶组成。平板闸门的门叶由承重结构 (包括:面板、梁系、竖向联结系或隔板、门背[纵向]联结系和支承边梁等) , 行走支承, 止水装置和吊耳等组成, 如图5所示。

3. 闸门安装。平面闸门安装主要包括埋件安装和门叶安装两部分。

(1) 埋件安装

闸门的埋件是指埋设在混凝土内的门槽固定构件, 包括底槛、主轨、侧轨、反轨和门楣等。

(2) 门叶安装

如门叶尺寸较小, 则在工厂制成整体运至现场, 经复测检查合格, 装上止水橡皮等附件后, 直接吊入门槽。如门叶尺寸较大, 由工厂分节制造, 运到工地后, 在现场组装, 然后吊入门槽。

(3) 闸门启闭试验

闸门安装完毕后, 需做全行程启闭试验, 要求门叶启闭灵活无卡阻现象, 闸门关闭严密, 漏水量不超过允许值。

(二) 弧形闸门安装

弧形闸门根据其安装的位置不同, 分为露顶式弧形闸门和潜孔式弧形闸门两种形式。

弧形闸门的承重结构由弧形面板、主梁、次梁、竖向联结系或隔板、起重桁架、支臂和支承铰组成。

露顶式弧形闸门包括底槛、侧止水座板、侧轮导板、铰座和门体。

潜孔式弧形闸门, 顶部有混凝土顶板和顶止水, 其埋件除与露顶式相同的部分外, 一般还有铰座钢梁和顶门楣。

参考文献

中型水闸平面直升钢闸门顶止水改造 第2篇

关键词：水闸,平面钢闸门,顶止水,改造

1 工程概况

运盐闸是淮河入江水道的一座重要控制建筑物，建成于1966年，位于江都市江都镇北约7.7公里高水河与邵伯湖的接口处，它既能引高水河的水入邵伯湖，又能排泄邵伯湖洪水通过芒稻闸入江。运盐闸建成时共7孔，其中两孔为通航孔，节制闸节制孔每孔净宽6.8米，通航孔每孔净宽13.0米，1999年运盐闸加固时，考虑到运盐闸实际情况，即高水河水位长年高于邵伯湖，已多年丧失通航功能，于是将两孔通航孔改为节制孔，每孔净宽6.0米，现全闸9孔。运盐闸原闸门采用上下扉弧形门，底板有门库，1999年改造后上扉门为砼固定式胸墙，胸墙底高程荦5.5米，下扉门为钢结构平面直升门。运盐闸设计水位组合为正向上游荦7.5米，下游▽4.5米，反向上游荦3.5米，下游荦8.5米。

2 工程维修原因

该闸实际运用情况是高水河侧（下游）水位长期高于邵伯湖侧，尤其是江都站向北送水时，高水河一直处于荦7.5～荦8.3米高水位运行，上游水位正常为荦4.8～6.0米，原顶止水采用平板止水，正常情况下都是下游水位高于上游水位，所以大多孔都发生下游（高水河）向上游（邵伯湖）漏水的现象，单孔最大可达0.04m3/s左右，局部孔可达0.8L/m·s，远大于《水闸技术管理规程》（SL75-94）规定的0.2L/m·s要求。

运盐闸闸门侧止水采用P型+L型，即考虑到了双向止水，顶止水采用平板橡皮止水，平板橡皮压缩量较小，顶止水与胸墙止水座由于设计、施工原因，很难配合好。2008年6月初，经现场检查，顶止水与胸墙止水座间有缝隙，在上下游存在水位差较大时，漏水严重，并且有响声。

3 工程维修方案

运盐闸原顶止水采用平板橡皮，其结构见图1。正常情况下运盐闸下游水位（高水河侧）高于上游水位（邵伯湖运盐河水位），一般水位差在2.0～3.5米。止水橡皮的止水是靠闸门顶止水压板压住橡皮止水，而实际情况是，在闸门全关时，顶止水橡皮与胸墙止水座仍有间隙，所以止水效果不好，漏水量较大。由于高水河侧一直处于高水位，运盐闸胸墙长期处于水下，止水改造不能将止水橡皮改装至胸墙上。为了尽可能地解决闸门漏水问题，将止水橡皮由平板橡皮改为同厚度的P45型橡皮（宽260mm），顶止水的预压量≥4mm，充分利用P45型橡皮增加橡皮的挤压量，为保证闸门面板与压板顶止水座密封在其中间衬一块厚16mm的平板橡皮（型号H16-6）。同时为防止反向的水压力挤翻P型橡皮的P型头，将止水压板延长，以达到较理想的止水效果。止水橡皮改造见图2。

说明:1、图中标注单位为mm;2、所有高程标注单位为m.

具体施工实施方案：(1)利用近期运盐闸上游低水位时期，在检修门门槽下放检修门；(2)检查闸门全关时原止水橡皮与止水座间隙，确定新更换橡皮止水座安装高程；(3)拆除闸门上止水座、止水压板，检查、检修并进行防腐处理；(4)更换P45和H16-6橡皮，安装门顶止水座；调整止水预压量等；(5)闸门启闭调试，检查效果。(6)移除检修门。

4 小结

通过对运盐闸闸门顶止水的改造，特总结出以下几项措施来保证顶止水的效果：

4.1 在制造、施工过程中严格执行《水工建筑物金属结构制造、安装及验收规范》，任一断面止水座板与主轨距离偏差不应超过0.5mm，止水座面不平度不超过2mm。

4.2 平面钢闸门顶止水一般采用P型橡皮，规格型号主要为P45和P60,P45主要适用于中小闸门，P60主要适用于孔口大的闸门。

4.3 顶止水橡皮考虑预压缩量根据工作经验最好控制在4mm左右，以确保在安装符合公差范围内的封水严密；止水座的高程应考虑止水橡皮的压缩量来确定，做到计算准确。

4.4 止水座与止水橡皮粘接处应使用打磨机将其表面打磨光平，便于粘接牢固；其次闸门顶止水橡皮的粘接处，粘接胶量不宜过大，否则会产生与周围橡胶性能不一致的现象。

4.5 为保证橡皮的压缩均匀，止水压板必须有足够的强度，一般压板厚度不宜小于10mm，压板同P型头之间间隙不宜过大，防止橡皮发生翻卷。

参考文献

[1]汤正军,沈宏平.江都水利枢纽志[M].南京:河海大学出版社,2004,98-100.

[2]水利部水利管理司.水闸技术管理规程[S].北京:机械工业出版社,1999.

平面闸门 第3篇

平面闸门是水工建筑物中应用最为广泛的闸门型式之一。平面闸门有着结构简单,其制造、安装和运输工作相对来说比较简便等优点。近年来随着高水头水工建筑物的发展,平面闸门面临所需的启闭力更大,具有影响水流的门槽,需要较高和较厚的闸墩等问题,其应用受到了一定的限制。平面闸门在启闭的过程中或是在局部开启的工作状态下,往往会发生振动,其振动有时可能会达到相当严重的程度,以致造成闸门结构及周围建筑物的振动破坏[1]。

闸门振动是一种特殊的水力学问题,涉及水流条件、闸门结构及其相互作用,属流体诱发振动[2]。因为流体与闸门结构是相互作用的,导致闸门振动的机理非常复杂,至今没有一个比较成熟的理论研究加以解决。但总体而言,闸门振动按其诱发原因可以分为受迫振动和自激振动。在工程实际及理论分析中一般采用在总质量矩阵中附加水质量[3]的方法来近似考虑流体对结构的作用,以此达到解耦的目的,附加质量的估算要依据外形和自由度方向选择相应的估算公式,对复杂外形结构的建模会很困难,具有一定的局限性。

针对平面闸门的自振特性问题,本文研究了用ANSYS非对称法解决复杂结构-流体相互作用的动力学问题,并且利用全尺寸模型进行模态的有限元分析,为试验结果做出补充。

1计算方法和基本方程

1.1平面闸门在空气中的模态分析

平面闸门结构按空间体系考虑,采用有限元分析,系统经离散后其运动可用如下线性常系数矩阵微分方程表示[4,5]:

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其中,[Ms]、[Cs]和[Ks]分别表示结构的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵,{U}表示节点位移向量,{F}表示外激励载荷。

当求解结构的模态特性时,实际研究的是无阻尼自由振动系统,其控制方程可简化如下:

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1.2平面闸门在水中的模态分析

在研究流-固耦合问题中,结构的动力学方程需要与流体的Navier-Stokes方程同时进行考虑。

考虑流体作用时结构的自由振动方程可表示为:

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假设流体为可压缩、无粘的静水,且平均密度在整个流场中保持不变,则流体的Navier-Stokes方程可以简化得到离散的流场域控制方程,并参考结构动力学方程的形式表示为:

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将上面两式合并得到耦合系统的完整控制方程如下:

其中,[Mf]和[Kf]分别表示流体的质量矩阵和刚度矩阵,而[Mfs]和[Kfs]可以相应的称为耦合的质量矩阵和刚度矩阵。

2有限元模态分析

该水利枢纽布置有3个孔2.5m2.5m(宽高)潜孔式闸孔,闸室为平底槛,闸门尺寸为3.36m2.8m(宽高)。枢纽主要功能为泄流,同时兼顾引水以解决农业灌溉及改善水环境的需要,设计水头为65m,其中35m为挡水水头,30m为水击压力产生的水头。为了适时调节闸门开度以确保下泄流量和保证倒虹吸处于正常状态,工作闸门需长时间作局部开启运行。为了验算闸门结构的安全性,需要研究闸门的自振特性。

2.1平面闸门的有限元模型

根据闸门的几何特征,首先建立整体平面闸门的几何模型,然后选用体单元solid45对整个平面闸门进行网格划分,最终模型单元总数为245267个,节点总数为73697个。平面闸门的模型和有限元模型如图1,图2所示。

在建立的平面闸门模型的基础上,取10倍水位高度的水体长度为研究对象,采用三维水体单元fliud30来模拟(不考虑水体的压缩性),不计闸门面板两侧的水体,水体与闸门接触的面建立为耦合面,水体单元与闸门单元共用节点。

2.2相关参数和约束条件

闸门材料:Q345C;弹性模量:E=2.101011Pa;泊松比:μ=0.27,质量密度:ρ=7.85103kg/m3;水体介质:质量密度:ρ=1000kg/m3;水中声速:v=1460m/s。

平面闸门的闸门在局部开启的工作状态下,滑轮处受到水流方向的约束,顶部钓饵处受到吊绳在铅直方向的约束。在完成以上各步骤后采用直接耦合的方法对闸门的模态进行求解计算。在ANSYS中,采用非对称(unsymmetric)法来提取模态结果,该法一般用于刚度和质量矩阵为非对称的问题。

3有限元分析成果

3.1计算结果

根据该闸门的实际运行情况,分别按闸门结构在无水和有水状态局部开启两种情况,在考虑流-固耦合时,分别对开度为0.141m,0.180m,0.260m,0.310m,0.330m等工况下闸门结构的自振特性进行计算,计算了无水及其有水状态各开度下平面闸门前10阶的自振频率和振型,其结果见表1,图3和图4。

3.2计算结果分析

1) 在无水状态下,分析平面闸门的前10阶模态可知,第1阶振型是门叶沿竖直方向的整体摆动,第2阶至第4阶振型是门叶整体沿水流方向的弯曲变形,第5阶至第8阶振型都是门叶整体结构沿上下游方向的扭转变形,第9阶至第10阶振型是门叶整体扭转弯曲变形。

2) 从上面的计算结果可以看出,闸门在不同开度的情况下,闸门结构的自振频率均有上升的趋势,其上升的幅值随着开度的增大而增大,开始时开度对结构基频的影响较小,然后逐渐增大。分析其主要原因在于随着闸门开度的增大,附加水体质量也随之减小的缘故,附加水体质量主要影响闸门结构水流向的振动。

4结语

根据统计,对于大多数的闸门来说,其水流脉动主频率在1～20 Hz范围内变化,其中有48.13%在1～10 Hz之内,超过20 Hz的仅为极少数[6]。由于平面闸门本身的结构十分复杂,目前对闸门的动力学特性分析时,大多还是采用通过计算闸门的自振频率与作用水流的脉动频率相比较,使所设计闸门的自振频率远离水流的高能脉动频率区间,从而确保闸门结构的安全。通过试验模态分析和采用有限元分析方法,计算得出各种工况下平面闸门结构的基频最小有在10Hz以内,由此可见,在分析闸门动力特性时,流-固耦合的效应是不容忽视。

参考文献

[1]居荣初,曾心传.弹性结构与液体的耦联振动理论[M].北京:地震出版社,1983.

[2]严根华,阎诗武.水工弧形闸门的水弹性耦合自振特性研究[J].水利学报,1990,(7):49-55.

[3]郑治国,孙大成,刘宪亮.用湿模态法进行流固耦合分析时一个问题的探讨[J].华北水利水电学院学报,1998,19(2):22-25.

[4]梁权伟,王正伟,方源.考虑流固耦合的混流式水轮机转轮模态分析[J].水力发电学报,2004,23(3):116-120.

[5]仲维国,张嘉钟.导弹静水模态的ANSYS有限元分析[J].强度与环境,2004,31(1):17-21.

平面闸门 第4篇

平面闸门的门叶结构由面板、主梁、边梁、水平次梁及垂直次梁等构件组成, 按孔口形式及宽高比闸门一般布置成双主梁或多主梁, 对中小型平面闸门的设计分析, 目前规范的方法是将其简化分解为若干基本部件 (如面板梁格、主梁、水平次梁、垂直次梁, 顶梁和底梁等) , 再按平面体系对每一部件进行设计计算;但对大跨度平面闸门的设计分析尚无完整的参考资料, 且闸门结构是一个复杂的空间薄壁结构, 按平面体系计算与实际空间结构毕竟存在差异。

因此, 本文通过对大跨度平面闸门建立有限元模型, 用ANSYS程序对闸门进行整体计算分析, 找出闸门的薄弱环节, 并通过对闸门的数字模型采取优化措施, 解决闸门应力集中的问题, 使闸门满足结构设计要求, 充分体现了有限元方法在工程设计分析中的优越性。

1闸门有限元计算模型

沙井河口水闸平面闸门的门叶尺寸为 (宽高厚) 34 m6.5 m3.5 m, 采取双主梁布置, 主梁为变截面, 其主要特点是门体宽高比很大 (34/6.5=5.231) ;双向挡水:正向设计挡水水头3.05 m, 反向设计挡水水头2.79 m;闸门的启门力为23 200 KN, 闭门靠自重闭门;门叶结构材料选用Q235B;闸门正向、反向支承均采用台式弧面滑块支承。

在有限元分析中, 建立三维有限元模型, 将闸门离散为板、梁单元, 板构件采用 SHELL93单元模拟, 钢丝绳用杆单元模拟;建立空间直角坐标系, 坐标原点在闸门面板底部的对称轴上, x轴横河向向右, z轴向上, y轴纵河向向前, y=0为面板中面。闸门材料参数见表1。

同时, 根据不同的工况建立相对应的闸门有限元模型, 挡水工况闸门有限元模型见图1。

闸门静力挡水时, 滑块对闸门边梁形成y方向约束, 门槽对闸门x方向进行约束 (只有一点约束刚体位移, 无约束反力) , 面板底面z方向约束。

闸门启门时, 滑块对闸门边梁形成y方向约束, 门槽对闸门x方向进行约束 (只有一点约束刚体位移, 无约束反力) , 钢丝绳顶点约束3个方向的位移。

闸门动力计算时, 滑块对闸门边梁形成y方向约束, 钢丝绳顶点约束3个方向的位移。

2闸门结构计算与优化分析

2.1闸门结构计算

闸门初步有限元计算结果表明启门瞬时工况为闸门最危险工况。启门瞬时闸门后翼缘与闸门边梁连接处有较大的应力, 产生了应力集中的现象, 且横梁后翼缘在跨中有较大的竖向位移, 闸门在绕x向发生了较大的扭转变形, 主横梁腹板有局部振动发生, 一起构成了闸门的薄弱环节, 不满足工程设计要求。

2.2闸门结构优化

针对以上问题, 对闸门有限元数字模型进行了优化设计。

(1) 顶横梁腹板下表面增加横肋, 横肋截面尺寸为150 mm14 mm, 如图2所示。

(2) 上横梁、下横梁腹板下表面增加横肋与纵肋, 肋截面尺寸为268 mm20 mm, 如图2所示。

(3) 在闸门上、下主梁后翼缘加12根斜杆, 杆件规格为2L14014。

2.3闸门结构分析

在对闸门横梁腹板下表面增加横肋、纵肋, 在闸门后翼缘加斜杆等优化设计后, 闸门位移的有限元计算结果见表2, 闸门主要构件的最大应力见表3。

mm

MPa

计算结果表明。

(1) 各工况下闸门强度、闸门刚度、稳定性均满足要求。

(2) 荷载影响分析:闸门正向、反向挡水工况, 地震荷载对闸门位移、应力的影响比较小;闸门启门后悬挂工况, 风荷载对闸门位移、应力的影响比较小, 闸门启门后悬挂工况, 地震荷载与泥沙荷载对闸门应力有较大的影响。闸门起吊出水后、应及时请除闸门上的泥沙, 再起吊到位。

(3) 启门瞬时工况为闸门最危险工况。启门瞬时闸门后翼缘与闸门边梁连接处有较大的应力, 横梁后翼缘在跨中有较大的竖向位移, 闸门在横河向发生了较大的扭转变形, 主横梁腹板有局部振动发生。在对横梁腹板下表面增加横肋、纵肋, 在闸门后翼缘加斜杆等优化设计后, 闸门应力位移大幅度降低, 闸门主横梁腹板发生局部振动的频率提高。

3结语

随着社会经济的发展, 大跨度、非常规的闸门越来越多, 传统的理论计算方法已经远远不能满足工程设计要求, 在计算方法和计算机水平高速发展的基础上, 本文通过对大跨度平面闸门建立三维有限元模型进行计算分析, 并对闸门横梁腹板下表面增加横肋、纵肋, 在闸门后翼缘加斜杆等进行优化设计, 使闸门应力位移大幅度降低, 弥补了平面体系法的不足, 很好地解决了工程中遇到的问题。

参考文献

[1]刘细龙, 陈福荣.闸门与启闭设备[M].北京:中国水利水电出版社, 2002.

[2]水电站机电设计手册编写组.水电站机电设计手册金属结构 (一) [M].北京:水利电力出版社, 1988.

[3]尚晓江, 邱峰, 赵海峰, 等.Ansys结构有限元高级分析方法与范例应用[M].北京:中国水利水电出版社, 2005.

[4]胡伦.东江水利枢纽电站进口检修闸门结构应力有限元分析[J].广东水利水电, 2007 (1) :9-16.

平面闸门 第5篇

上库事故闸门启闭机是固定式卷扬机2×2500KN-56m, 安装高程EL548.50m, 工作形式动水闭门, 静水启门。

上库进出口事故闸门工作范围闸门的基本尺寸11025mm×10500mm×1340mm;闸门重117500kg;闸门分为三节, 单节门叶最重约50000kg。

闸门启闭机室还未形成、门槽还未开始安装, 在这种情况下, 为了闸门安装、启闭机室浇筑同时进行, 缩短施工工期, 我部在EL531.2平台形成后安装事故闸门。施工平台位于EL521.2高程, 施工区域无门机、缆机等施工起重设备。安装的难度大、施工条件有限的情况下安装闸门。

2 事故闸门、启闭机施工措施

闸门门槽安装完成, 等混凝土凝固期到了之后, 进行闸门的拼装, 闸门的拼装采用在闸门门槽孔口立拼的方式进行拼装。

2.1 闸门施工前准备

2.1.1 安装前设备清点与检查

(1) 安装前, 提前对闸门部件清点, 如发现有缺失、损坏或设备出现质量问题等情况, 及时报告监理工程师, 经其批准后, 采取相应的措施妥善处理。

(2) 上库进出水口事故闸门没有别的起吊方式, 只能采用汽车吊起吊的方式进行安装, 孔口现场没有足够的地方停靠汽车吊, 为了闸门的顺利安装, 在闸门孔口靠上库的方向开挖出6000×12000mm与基础平的场地, 便于200t吊车停靠 (起吊闸门与启闭机用) 。

(3) 孔口浇筑至高车EL.531.2m后, 清理闸门孔口周围通道, 闸门二次倒运, 利用75t吊车与50t平板车将闸门从闸门临时堆放地转运至闸门孔口堆放, 不能占用大吊车停车位。

2.1.2 施工机械和主要工器具准备

汽车吊200t、75t, 60T平板车, 汽车、电焊机、空压机、氧气成套工具、水准仪、钢丝绳、50T千斤顶、10T手拉葫芦、焊条烤箱、型钢、爬梯及常用工器具等。在现场布置一个工具房, 并将施工电源布置到位。

2.1.3 承重梁制作

根据闸门的重量117T, 提前设计制作两根承重在65T的箱型梁 (其计算公式见附件一) , 并在孔口铺设已经制作好的箱型承重梁, 检查其水平、间距, 并在承重梁上划出闸门承重位置。

2.1.4 设立作业区

在施工现场明显位置设置“非施工人员禁止进入”的警示标牌, 在孔口531.2平台上搭设安全防护围栏。

2.1.5 孔口防护措施

在事故闸门孔口铺设防护钢板, 将闸门孔口完成封闭, 防止人员跌落孔内 (防护平台示意图参见图1) , 及孔口施工坠落物品伤害孔内施工人员。

2.2 闸门运输

由于闸门井附近没有闸门堆放场地, 闸门临时堆放在上库库盆内。闸门安装时必须进行二次运输。

闸门运输至闸门井口运输路线长200m, 经过一个坡度约25°、长度60m坡路。闸门运输采用70t汽车吊与60t平板车配合运输。

闸门装车采用70t的吊车进行装车, 首先利用闸门制作过程中的吊耳进行4点起吊, 将闸门下节闸门平吊至平板车方木上, 然后用4台手动葫芦进行固定, 采取防滑措施。闸门运输至闸门井后, 采用200t吊车进行卸车。中节门叶、上节门叶依次运输至闸门井附近。

2.3 闸门门叶底节安装

首先200t吊车站立好位置, 将闸门运输至闸门孔口附近, 利用单台吊车将闸门立起安装。汽车吊参数:配种69t, 工作幅度9.0m, 杆长30.5m, 起吊重量64t。

2.3.1 底节门叶立起

闸门单节门叶卸车后, 将钢丝绳换至门叶上部两个吊耳上, 吊车边起升边朝闸门翻转方向旋转, 将闸门缓缓立起。防止损伤闸门, 闸门立起之前, 必须在闸门底部铺垫足够的方木。

2.3.2 辅助吊耳焊接

闸门立起后, 根据闸门单节门叶中心的位置, 在闸门面板上靠近闸门底边位置对称焊接两个辅助吊耳, 以便闸门在吊起时用2台10t手动葫芦调整闸门垂直。

2.3.3 闸门调运至孔口承重梁上

门叶吊装辅助吊耳焊接完成后, 重新挂钢丝绳, 调整手拉葫芦的长度, 将门叶调平, 然后吊至已铺设好的承重梁上, 然后摘钩。

2.3.4 闸门底节门叶安装

在底部门叶顶部垂挂钢琴线, 检查闸门的垂直度;利用水准仪检测闸门的水平。根据实际需要利用压机、2mm钢板进行调整, 调整完成后用16#槽钢、钢板、拉紧器进行加固 (参见图2) 。

2.4 闸门中节、上节门叶安装

底节门叶加固完成后, 搭设站人排架, 便于中节门叶吊装作业, 排架必须经过安全部门检查后方可使用。中节门叶吊装就位时, 根据厂内拼装的拼装线进行拼装, 采用4个50t压机调整 (参见图3) 。拼装完成后检查闸门的垂直度、水平, 然后进行加固。

顶节门叶安装与中节门叶相同的方式进行安装, 吊装完成后, 进行调整检查, 完成后加固, 防止闸门倾覆、侧翻。

2.5 闸门焊接

2.5.1 门叶焊接

闸门焊接全过程要悬挂焊接变形监控用的垂线, 专职检查员在焊接全过程中纪录变形量, 适当调整焊接顺序和工艺参数。焊接工艺参数应在焊接工艺评定范围内。

焊接顺序:先焊闸门纵向隔板与主梁腹部之间的角焊缝, 再焊边梁的对接焊缝, 然后焊纵向隔板与面板, 与主梁后翼的立角焊缝, 再焊边梁腹板与翼板之间的角焊缝, 再焊纵向隔板后翼板之间的对节焊缝, 最后焊接面板对接焊缝。

每次焊接打底焊 (或第一道焊缝) 后, 都必须停下来, 监测变形量, 确认符合控制范围时, 方可继续进行第二道及填充焊缝的施焊。闸门开焊前, 均衡的分布焊工。根据闸门的焊接顺序进行焊接。

2.5.2 焊接要求

按照闸门焊接要求进行。

2.6 闸门零部件组装

闸门门体安装完成后, 安装闸门的零部件, 如闸门的反向滑块、侧轮、水封等部件。

2.6.1 闸门水封安装

闸门的两侧水封及底水封, 根据橡胶水封的到货情况, 按需要的长度粘接好再与水封压板一起配钻螺栓孔。水封安装时, 必须按照厂家给的压板编号进行安装, 水封在闸门上比对做好记号后起下来钻孔, 橡胶水封的螺栓孔, 采用过冲或者空心钻进行钻孔方法加工。严禁采用冲压法和热烫法加工。侧水封与底水封接头处采用切纸刀切割的方式切割, 每次小切割量切割, 切割完成后进行检查, 直至达到标准止水橡皮接头可采用生胶热压等方法胶合 (或遵照施工设计图样) , 胶合接头处不得有错位, 凹凸不平和疏松现象。

止水橡皮安装后, 两侧止水中心距离和顶止水中心至底止水底缘距离、止水表面的平面度以及止水橡皮压缩量均符合图样和DL/T5018的规定。

水封装配并均匀拧紧螺栓后, 其端部至少低于止水橡皮自由表面。

2.6.2 闸门其它附件安装

侧轮安装, 根据侧轮编号进行安装, 安装完成后, 对侧轮的轴承添加润滑脂。

2.7 闸门焊缝防腐

闸门整体安装完成后, 对闸门的焊缝进行打磨处理, 然后根据设计要求对闸门进行防腐处理。

2.8 闸门验收防护

闸门整体验收完成后, 采用帆布将闸门整体进行包裹, 同时用10#铁线固定帆布, 防止混凝土浇筑对闸门造成损坏与污染。

3 结束语

通过对启闭机安装后的调试以及运行试验等工作后, 确认工程启闭机安装正确, 可以正常投入使用, 且能够达到与启闭机设计水平相同的止水效果。施工单位在合同基础上按时、保质的完成了事故掌门启闭机的安装, 在履行合同义务的基础上, 受到了投资单位的认可和赞许, 本次工程圆满成功。

参考文献

[1]付光均, 向尚君.旁多水利枢纽泄洪兼导流洞深孔闸门启闭机安装[J].中国水能及电气化, 2013, 3:41-45+57.