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底孔事故闸门的设计和优化

【摘要】:在底孔进水口设置事故闸门,孔口宽度5.25m,孔口高度10.5m,设计水头110.0m。由于底孔事故门上游侧靠近坝顶门机上游轨道,下游侧靠近坝顶公路,平面尺寸有限,启闭机机型选用了液压启闭机。溢洪道检修闸门改为事故闸门后,坝顶门机容量加大到2×2000kN,完全满足操作底孔事故闸门的要求。优化方案取消了底孔事故闸门液压启闭机,减小启闭机工程量。

在底孔进水口设置事故闸门,孔口宽度5.25m,孔口高度10.5m,设计水头110.0m。闸门形式为平面闸门,操作条件为动水闭门,静水启门。为了改善底孔洞内应力和弧形工作闸门的工作条件,平时下放事故闸门以封闭孔口,底孔洞内和弧形工作闸门处于无压状态。原设计方案为闸门支承采用钢基铜塑复合材料滑道,利用水柱压力动水下门,闸门最大持住力为8000kN,启门力4000kN。由于底孔事故门上游侧靠近坝顶门机上游轨道,下游侧靠近坝顶公路,平面尺寸有限,启闭机机型选用了液压启闭机。

为了满足闸门长期挡水的要求,减少泥沙淤积对闸门的影响,设计优化方案将止水布置在门叶的上游侧,闸门支承改用轮子,轴承采用调心滚动轴承,从而减小闸门启门力。溢洪道检修闸门改为事故闸门后,坝顶门机容量加大到2×2000kN,完全满足操作底孔事故闸门的要求。优化方案取消了底孔事故闸门液压启闭机,减小启闭机工程量

由于底孔事故闸门孔口宽度较小,坝顶门机双吊点的距离大于闸门孔口宽度,不能通过自动抓梁操作闸门,因此采用长拉杆方案,连接闸门至坝面,在坝顶设置专门的竖井,闸门不挡水时与数节拉杆连接在一起,垂直悬挂在竖井内,以减少拉杆穿轴所需要的时间。

底孔事故闸门主轨埋件为铸钢件,护角埋件为焊接件,主轨与护角之间通过螺栓连接,护角与底孔钢衬用连接钢板通过焊接连接。施工单位为了抢工期,先安装主轨与护角埋件,浇筑二期混凝土,最后焊接护角与钢衬的连接钢板,由于受到混凝土约束和焊接变形的影响,导致主轨与护角连接螺栓被剪断。当时受到下闸蓄水工期的限制,只能现场在相应部位重新钻孔攻丝,再用螺栓连接,并对于开裂混凝土进行灌浆处理。正确的施工程序应该是先安装主轨和护角,用小电流、小焊缝焊接护角与钢衬的连接钢板,控制焊接变形,每节连接钢板的高度控制在2m左右,焊接完一块连接钢板后浇筑一层二期混凝土。这样的施工程序可以确保埋件的安装质量和二期混凝土的浇筑质量。