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底孔弧门水封的设计方案

【摘要】:龙滩底孔弧门的预压止水形式类似于以往工程高水头弧门采用的预压止水形式。试验的中间成果认为,LD-19止水材料在顶水封压缩3~5mm、侧水封压缩3~5mm、底水封压缩3.5~5.4mm的情况下能满足110m水头的封水要求。

龙滩底孔弧门采用了预压止水形式,其顶止水设置了3道,顶部为P型橡皮的压板式止水,其余2道为转铰式防射水封,侧止水为方头P型橡皮,底止水为条型止水橡皮;压板式止水、侧止水和底止水布置在门体结构四周,当弧门全关时,通过门槽埋件预压各止水来达到止水的目的;2道转铰式防射水封布置在门槽门楣上,在弧门启闭过程中,借助于不锈钢片和上游库水压力将止水组件压紧在弧门面板上来防止因缝隙高速射流而引起弧门振动。

龙滩底孔弧门的预压止水形式类似于以往工程高水头弧门采用的预压止水形式。水封压缩量设计考虑了顶水封压缩4mm,侧水封压缩5mm,底水封压缩10mm;为防止水封在孔口左下、右下角漏水,将侧水封左下、右下角相应部位增高了5mm,并平缓过渡到底水封;为加强底水封刚度,将底水封加厚到30mm,并将底部上下切一斜口,防止底水封关闭过程中挤压切割破坏;为防止顶侧转角部位水封漏水,将顶侧转角水封设计成整体异型件,使得其与顶水封、侧水封的连接分别在直段胶合,并在顶侧转角水封周边设置封闭顶紧压板,使得转角水封端部处于封闭的环境;为保证P型水封的止水效果,将其压板厚度设为30mm,宽度设为80mm,并使其前部顶紧P型水封头部,后部焊接与压板高度基本齐平的挡板,使得橡胶处于一个比较封闭的环境中;考虑到防射水封与侧水封接触处宜发生漏水,设计采用了双道转铰防射水封装置,其目的是防止第一道转铰防射水封装置发生射水现象,可削弱水能,从而起到减压的作用,确保闸门不会发生因射流而引起激流振动;考虑到以往工程的转铰防射水封装置的限位轮对弧门面板局部会造成一定程度的损伤,对止水不利,设计取消了限位轮,选择了硬度较大的防射止水材料,并设计出合适的结构型式来防止止水与面板的接触应力过大;考虑到防射水封宜破坏面板防腐层,从而加快了防射水封的磨损,设计采用了在面板整体加工后表面贴焊4mm不锈钢板的措施。

龙滩底孔弧门止水委托武汉大学对HS、MGT、MGE、LD-19等几种常用底孔弧门止水材料进行了止水模型试验,由于弧门制造安装时,止水模型试验仅完成止水材料力学性能、摩擦特性、黏弹性及静态耐压试验,动水磨损试验未完。试验的中间成果认为,LD-19止水材料在顶水封压缩3~5mm、侧水封压缩3~5mm、底水封压缩3.5~5.4mm的情况下能满足110m水头的封水要求。参照其他工程高水头弧门止水模型试验,顶水封、侧水封、顶侧转角水封材料均选用了LD-19,并在侧水封头部、顶侧转角水封端部与门槽侧轨接触表层复合1~1.2mm厚聚四氟乙烯薄膜,第一道转铰防射水封材料选用了MGE,第二道转铰防射水封材料选用了LD-19,并在其头部和端部表层复合1~1.2mm厚聚四氟乙烯薄膜。