閘門立拄

閘門立拄

閘門立拄由兩扇繞垂直軸旋轉的平板(或拱形)門扇結構、支承部分、止水和工作橋等構成的閘門。

基本介紹

  • 中文名:閘門立拄
  • 外文名:Gate stand on
  • 所屬學科:土木工程
技術簡介,類型和特點,止水裝置,

技術簡介

閘門立拄是設於水工建築物(如溢流壩岸邊溢洪道、泄水孔、水工隧洞、水閘等)口門處的活動控制結構,用來調節流量,控制上下游水位,宣洩洪水,排泄沉沙,排放冰塊、漂浮物,放運船隻等,是水工建築物的重要組成部分。
閘門立拄一般由以下三部分組成。
(1)門葉(或稱門體)。具體又由面板、梁格系統、支承行走裝置、止水裝置和吊耳等組成,是可以開關的主體部分,用以封閉和開放孔口。
(2)埋固件。埋設於過水孔口周圍(閘墩、胸牆、底板等)的固定部件,具體有支承行走埋固件、止水埋固件及護砌埋固件等。
(3)啟閉設備。即控制門葉在孔口中位置的操縱設施,具體有啟閉機(含動力、傳動、制動設施)和連線裝置(螺桿或鋼絲繩等)。

類型和特點

(1)按其工作性質不同,閘門可分為工作閘門(也稱主閘門)、事故閘門和檢修閘門。
工作閘門是水工建築物正常擋水或泄水時使用的閘門,用以調節水流,應能在動水中啟閉。
事故閘門是在泄水孔道、建築物或機械設備出現事故時,用以快速關閉孔口的閘門,應能在動水中關閉孔口,事故排除後,在靜水中開啟。
檢修閘門是在泄水孔道、建築物或機械設施等檢修時,用以封閉孔口的閘門,一般只要求在靜水中啟閉。
在泄水建築物的口門上,一般只需設定工作閘門和檢修閘門,而當工作閘門每年有較長時間不擋水或可在枯水期檢修時,也可不設檢修閘門。當工程較重要或一旦發生故障,後果嚴重時(如電站引水道),宜加設事故閘門,當工程規模較小或重要性較低時,也可由事故閘門兼作檢修閘門。
在水工建築物中,檢修閘門門葉的配備數量,與閘孔孔數和檢修頻率有關,一般對於孔數少於10孔的水閘,宜設定2扇檢修閘門門葉,超過10孔時,每增加10孔,增設1扇檢修門門葉。
(2)按門葉材料不同,閘門可分為鋼閘門(由鋼板鉚接、焊接或焊鉚混合連線而成)、鋼筋混凝土閘門(普通鋼筋混凝土、預應力鋼筋混凝土、鋼絲網水泥混凝土)、鑄鐵閘門、木閘門等。其中鋼質焊接閘門套用最為廣泛,其重量輕,強度高,剛度大,但除銹防蝕工作量大,多用於大中型水閘。鋼筋混凝土閘門省鋼材,但門重大,易剝蝕,主要用於低水頭的中小型工程,鑄鐵閘門僅適用於孔口較小的情況,木閘門我國已很少使用。
(3)按結構型式不同,閘門又可分為平面閘門弧形閘門、梁式(水平疊梁和垂直排針式)閘門、浮箱式閘門(擋水門葉固連於箱形體上,可在水中浮動,需要時將門體拖至擋水位置的門框處,向箱內充水將閘門固定,從而擋水)等。平面閘門和弧形閘門套用最廣,平面閘門門葉(直升式)可提出孔口檢修,或在孔口間互換及兼作其他孔的事故閘門或檢修閘門,也可沿門高分成數段,便於施工組裝(分段間設水平止水),閘墩長度小,且對移動式啟閉機適應性好,但需有較高的工作橋、較厚的閘墩和較大的啟閉力,高水頭時門槽處易發生空蝕。大型水閘常採用的鋼質焊接平面閘門,跨度一般在12m以內,我國最大的平面鋼閘門跨度已達30m。弧形閘門啟閉力較小,不設影響水流流態的門槽,對高水頭大孑L徑水閘及深式泄水孔道流速較高的情況尤其適宜,所需工作橋高度較低,閘墩厚度小,閘門埋固件少,但閘墩較長,門葉不能提出孔外檢修。弧形鋼閘門孔口寬度一般在10~12m以上。水平疊梁閘門(木質或混凝土梁)和浮箱式閘門多用作檢修閘門,前者多用於小型水閘。
(4)按閘門頂緣與擋水水位相對位置不同,閘門又可分為露頂式(如溢流壩、河岸溢洪道、平原河道上水閘的閘門)和潛孔式(如深式泄水孔、隧洞中的閘門)閘門。前者閘門形狀常採用寬扁式的,後者閘門形狀多採用窄深式的。
選擇閘門型式時,應考慮其工作性質、設定位置、啟閉方式(檢修閘門還應考慮貯存條件)等因素,並參照已有實踐經驗,經技術經濟比較確定。一般說來,大型露頂閘門和高水頭深孑L閘門多採用弧形閘門,當水工建築物要求布置緊湊時,常採用輪式支承的平面閘門,事故閘門、快速閘門、檢修閘門一般均採用平面閘門。

止水裝置

止水裝置的作用是在閘門關閉後,堵塞門葉與孔口周邊的空隙,以阻止水流從縫隙中滲漏和噴射,對高水頭閘門,滲漏水流噴射會使止水座空蝕和引起閘門振動。
止水按其設定位置不同,有頂止水(設於潛孔閘門或胸牆式閘門的頂部)、側止水(設於門葉兩側)、底止水(設於門葉底部)和中間止水(設於雙扉閘門門葉分段處)。頂、側止水又可分為前止水(設於閘門上游側)和後止水(設於閘門下游側)兩種。前者可使閘門面板下游的結構保持乾燥,有利於減少鏽蝕。後者可利用閘門頂面以上的水重增加閉門力,但也增加了啟門力。
常用的止水材料為合成橡膠(底止水也可採用方木),將其做成“P”、“L”、條形(均為常用形)、π形等斷面形式的橡膠條帶,稱止水橡皮,對於高水頭的大型孔口和深孔閘門,為提高止水抗撕裂強度,可採用橡皮內夾有錦綸布層的止水。為降低橡皮止水的摩擦係數,提高其耐磨性能,可採用表層膠粘有聚四氟乙烯減摩材料的橡塑止水。止水橡皮定型設計尺寸見《船閘水工建築物設計規範》(JTJ 307-2001)。
止水裝置是將止水橡皮夾持在鋼質壓板(厚度不宜小於8mm)與墊板之間(與止水座接觸部分不得被夾持),用螺栓固定在門葉上(螺栓間距不大於20cm),藉助水壓力(頂、側止水)和門重(底止水)壓緊在止水座上。橡皮壓縮量一般控制在2~4mm範圍內。在設計條件下,每Im長止水漏水量應不超過規範要求的0.1L/s。
弧形閘門、露頂式平面閘門的側止水一般做成前止水,但對於後者,當側向滑塊或側嚮導輪與軌道間隙較大時,宜將止水布置於門槽內,以防止閘門側移時,止水橡皮被擠壓撕裂。潛孔式平面閘門的側止水也宜設於門槽內。

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