闸门和门槽的结构特点

2023-06-27 理论教育版权反馈

【摘要】：工作闸门的面板和止水均设置在上游侧，可以防止泥沙进入闸门梁格和门槽内部。图4水封截面示意图工作门门槽采用II型门槽体型，由底坎、侧底坎、主轨、反轨、副轨、门楣及衬砌等组成。工作闸门门槽采取高门楣结构布置，其高度为1.9m，外表面为不锈钢加工面，满足了接力式顶止水橡胶水封间距1.6m的要求。

工作闸门的面板和止水均设置在上游侧，可以防止泥沙进入闸门梁格和门槽内部。根据运输尺寸及布置滚轮的要求，沿闸门高度方向分为5节。

工作闸门在泄洪时为淹没出流，为改善闸门在泄洪时的水力学条件，减少门后水流对门体的不利影响，增加闸门刚度，工作闸门门叶的下部3节均设计成薄壳结构，四周封闭，并布置有水平小梁。上部2节为常规板梁结构。5节门叶在工地现场通过节间连接板焊接为一个整体。工作闸门底节和中下节门叶典型截面形式如图2和图3所示。闸门底缘采用锐缘形式，底缘下游侧的角度为33°，并将底节门叶的下游梁格采用钢板封闭并设置足够面积的通水孔，通水孔直径150mm，以满足闸门在出现淹没出流工况下所需的补水（气）要求，避免闸门底缘局部出现负压现象和漩涡对门叶梁格的冲击。

图2　门底节门叶截面示意图

图3　中下节门叶截面示意图

每节门叶左右两侧各2套主轮，主轮轮径800mm，轮轴为偏心轴，轴承选用自润滑球面滑动轴承。每节门叶左右两侧各设置1套侧轮装置，左右两侧各设置2套反向支承装置，反向支承和反轨间有10mm间隙。

闸门顶水封采用充水膨胀接力式水封，根据门楣1.9m高度，接力式水封共布置6道，最大间距1.6m，避免该闸门在动水中启闭时由于门顶射水而产生的流激振动。顶水封充水压力来自上游库水位，水封截面形状如图4所示。喜河水电站中孔工作闸门顶水封断面结构型式借鉴石泉水电站中孔工作闸门消振改造时科研成果，石泉水电站中孔工作闸门门楣顶水封处水头为12.4m，与喜河中孔闸门门楣顶水封处水头11.9m比较接近。由于石泉中孔闸门水封先后经过石泉水电厂、西安理工大学和西北电力试验研究院试验，消振改造后已经经过5年多的运行检验，这表明该种水封设置和截面是合理的，基本能满足工程需要。水封截面形式的选择参照《石泉水电站中孔工作闸门水封试验研究报告》的成果，其受库水位水压产生的变形满足顶水封处闸门结构的变位要求，不致产生门顶射流，避免由此而引发的闸门流激振动。

图4　水封截面示意图

工作门门槽采用II型门槽体型，由底坎、侧底坎、主轨、反轨、副轨、门楣及衬砌等组成。其特征参数为：宽深比W∶D＝1.7∶1；错距比Δ∶W＝190∶1700；斜坡比Δ∶X＝1∶12；圆角R＝50mm。从总体上看，除错距比略大外，目前采用的门槽特征参数基本在规范推荐范围内，具体尺寸见表1。

工作闸门门槽采取高门楣结构布置，其高度为1.9m，外表面为不锈钢加工面，满足了接力式顶止水橡胶水封间距1.6m的要求。

在门槽中心线上游至事故闸门门槽之间流道顶部全部采用钢板衬护并形成1∶1.8的压坡，在门槽中心线下游2.0m范围内的流道两侧采用钢板衬护。另外流道有压段孔壁混凝土表面全部用环氧砂浆护面，以提高抗摩抗蚀性。

表1 门槽几何形状参数比较表

闸门和门槽的结构特点

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