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闸门布置方案及材料选择和支撑结构分析

【摘要】:弧面半径60m,弧面门体厚3.5m;从关门挡水位置运行至门库中运行角度为58.35°;门顶高程6.5m,支铰中心高程5.027m。闸门的主要材料为Q235B,焊条采用E4316。支铰安装于岸边主沉井上,中心至岸墙5m。支铰轴径600mm,闸门挡洪时,支铰最大水平分析径向力6148kN,最大垂直方向轴向力约1430kN。闸门检修和挡水状态,支铰轴线与支臂中心线垂直。弧门支铰采用自润滑GEW600XFZ5—2RS球关节轴承,该轴承在垂直平面内可以偏摆±2°,能满足闸门在特殊情况下的沉浮需要。

工程为单孔净宽90m防洪闸,经过方案比选闸门采用平面弧形双开门结构。图1所示为闸门关门三维景观图。

弧面半径60m,弧面门体厚3.5m;从关门挡水位置运行至门库中运行角度为58.35°;门顶高程6.5m,支铰中心高程5.027m。

弧形门挡水时,岸墙侧止水设在弧形门与岸墙接触处,距离岸墙0.5m处,底止水采用L形止水橡皮,与高程-1.0m活动底轨接触,中间止水采用止水尼龙板。

门库靠近岸侧设置检修门,检修门采用横拉门形式,采用YJQ-J150/6600液压启闭机启闭。检修门距岸墙0.95m,检修门槽宽0.908m,弧形门进入门库后与检修门之间留5.5m的弧线长度,以便于弧形工作门每年汛前的试运行。弧形工作门检修时,门库抽干,闸门支承于活动底轨上。

图1 平面弧形双开闸门关门三维景观图

为防止当闸门停在门库中支臂下3.5m高程平台进水,沿河岸边设置挡水翻板门。当弧形工作闸门进入门库中,翻板门升起;当需要关门时,翻板门倒下,以便弧形工作闸门进出。

弧形门外侧面板总弧长58.357m,张角59.82°,弧形门受水压力作用弧长宽度52.3m。

闸门门体厚度3.5m。横向布置上、中、下和底四道实腹式主横梁。底主梁距底板(高程-1.0m)的距离为0.55m,上、中主梁间距2.64m,中、下主梁间距2.42m,下、底主梁间距1.89m。门体上、底横梁之间设置浮箱。闸门的主要材料为Q235B,焊条采用E4316。

支臂在面板受力段沿总水压力作用线对称布置,两支臂受力基本相等。支臂采用3根φ520×18钢管组成的格构杆。下边两根钢管中心距3.12m。上、下钢管中心距:与门体连接处的端部为3.2m,跨中为3.5m。三根φ520×18钢管之间的联系弦杆:与门体连接处的端部为φ402×20,跨中为φ245×15。两根主支臂之间设两道格构连接杆以提高支臂整体刚度和稳定性,对于弧形面板的悬臂部分(主支臂外侧)各设置一斜支撑杆,弧形面板的中间部分设置中间斜撑。

支臂钢管与面板间采用焊接,主臂钢管直接伸入到弧形门体中间。

支铰安装于岸边主沉井上,中心至岸墙5m。支铰轴径600mm,闸门挡洪时,支铰最大水平分析径向力6148kN,最大垂直方向轴向力约1430kN。闸门检修和挡水状态,支铰轴线与支臂中心线垂直。弧门支铰采用自润滑GEW600XFZ5—2RS球关节轴承,该轴承在垂直平面内可以偏摆±2°,能满足闸门在特殊情况下的沉浮需要。