長(zhǎng)沙翻板鋼閘門(mén)引言水口水電廠大壩為混凝土重力壩。溢洪道布置在河床中間,兩側(cè)各設(shè)一個(gè)深式泄水底孔,承擔(dān)樞紐工程的和水庫(kù)放空任務(wù)。泄水底孔采用短管壓力流后接明渠,進(jìn)水口為喇叭形,壓力段孔口尺寸5m×8m(寬×高),設(shè)有5m×9.6m平板式事故檢修閘門(mén),出口處設(shè)弧形工作閘門(mén)。2003年12月對(duì)大壩水工建筑物進(jìn)行水下檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)2號(hào)泄水底孔事故檢修左側(cè)門(mén)槽鋼襯板和閘門(mén)鋼軌之間嚴(yán)重開(kāi)裂,開(kāi)裂處出現(xiàn)較大范圍混凝土掏空。2005年8月在關(guān)閉檢修閘門(mén)進(jìn)行弧形工作閘門(mén)檢修時(shí),發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展,事故檢修閘門(mén)左側(cè)門(mén)槽距頂部約1.0m處發(fā)現(xiàn)水流,大距離約5m,由于滲水量太大,弧形工作閘門(mén)檢修工作無(wú)法進(jìn)行。曾采用水下拼裝焊接鋼襯板和澆筑水下混凝土的方案進(jìn)行水下修復(fù),但由于受水下施工條件,施工達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。1修復(fù)工程設(shè)計(jì)擬采用旱地修復(fù)施工方案。在泄水底孔喇叭口前設(shè)一道浮體擋水檢修閘門(mén)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為浮體閘門(mén)),閘門(mén)止水橡皮直接壓在混凝土面概述構(gòu)皮灘電站總裝機(jī)容量300萬(wàn)kW,位于遵義市余慶縣境內(nèi),是貴州省和烏江干流上大的電站。該電站樞紐由拱壩、消能、地下廠房、導(dǎo)流等建筑物組成。大壩為混凝土雙曲拱壩,在全喀斯特地貌建設(shè)的高壩中。構(gòu)皮灘電站洞弧形閘門(mén)安裝于左岸山體550.0m高程的洞內(nèi),主要起擋水、作用,是目前國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)尺寸大的潛孔式全弧面加工的高水頭弧門(mén)。閘門(mén)形式為主縱梁直支臂球鉸弧形門(mén),縱梁及支臂均為焊接Ⅱ型梁結(jié)構(gòu)。弧面半徑R=18m,門(mén)葉于寬度方向分成3個(gè)制造單元,門(mén)葉連接面機(jī)加工Ra12.5μm,節(jié)間用銷(xiāo)軸及度螺栓連接,面板水密焊。門(mén)葉結(jié)構(gòu)、支臂等由Q345B鋼板焊接組成,支鉸由ZG310-570支鉸支座、40Cr鍛鋼鍍鉻鉸軸及自球面軸承組成。側(cè)止水為橡塑復(fù)合水封(LD-19)。吊點(diǎn)設(shè)計(jì)在門(mén)葉頂部,閘門(mén)重361t,弧門(mén)面板整體機(jī)加工Ra12.5μm。2主要技術(shù)難題分析根據(jù)閘門(mén)制造特性,經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析研究后得知
前 言 通常在大壩管道式泄水設(shè)備的進(jìn)口處均設(shè)有備用閘門(mén),以便在工作閘門(mén)檢修及其出現(xiàn)意外奔故時(shí)切斷水流。備用閘門(mén)在切斷水流的中,閘門(mén)底面上的流速較大,同靜水情況下相比其壓力。田壓力所引起的向下的力,稱(chēng)為下拖力。研究備用閘門(mén)閉門(mén)力時(shí),下拖力是一重要因素。 作者曾對(duì)下拖力與閘門(mén)幾何形狀各參數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行過(guò)地研究。在以前的研究報(bào)告中是以一面喇叭口式泄水管道的備用閘門(mén)為研究對(duì)象,閘門(mén)的底面由圓弧、直線及突緣組成(參照?qǐng)D2),分析了圓弧半徑、底面傾角及突緣長(zhǎng)度等對(duì)下拖力的影響。此處所謂的"突緣"是指閘門(mén)下游端所伸出的唇板,用來(lái)閘門(mén)底面上的壓力,減小下拖力和流束的貼附部位,以減小閘門(mén)的振動(dòng)。在該研究中,曾進(jìn)行了水力試驗(yàn)和將水流視為平面勢(shì)流時(shí)的數(shù)值計(jì)算。研究成果表明,隨著閘門(mén)底面傾角的減小,試驗(yàn)值與計(jì)算值的差異增大;對(duì)閘門(mén)底面上邊界層忽而分離、忽而貼附也有不可忽視的影響。另外,通過(guò)以后的試驗(yàn)還證實(shí)了當(dāng)閘門(mén)底面傾角小時(shí),
水工建筑物的重要組成部分之一的閘門(mén)可根據(jù)需要封閉建筑物的孔口,也可全部或局部開(kāi)啟孔口,用于調(diào)節(jié)上下游水位和流量,從而防洪、灌溉、供水、發(fā)電、通航、過(guò)木過(guò)筏等效益,還可用于排除漂浮物、泥沙、冰塊等,或者為相關(guān)建筑物和設(shè)備的檢修提供必要條件。閘門(mén)通常設(shè)置在取水輸水建筑物的進(jìn)、口等咽喉要道,通過(guò)閘門(mén)靈活可靠地啟閉來(lái)發(fā)揮它們的功能與效益及建筑物的。在一些取水供水工程的輸水管道上一般設(shè)置節(jié)制閘門(mén),用于根據(jù)需要調(diào)節(jié)控制流量;在泵站進(jìn)水口和一些隧洞、涵管、倒虹管等的進(jìn)、口一般設(shè)置有檢修閘門(mén),為檢修水工建筑物和泵組設(shè)備提供條件;在水庫(kù)溢流壩或溢洪道上一般設(shè)置有工作閘門(mén),用于控制水庫(kù)的水位和泄往下游的洪水流量,大限度地發(fā)揮水庫(kù)的功能效益。1水工建筑物閘門(mén)的組成從廣義上講,閘門(mén)包括閘門(mén)與閥門(mén)。閘門(mén)一般主要由活動(dòng)部分、埋設(shè)部分、啟閉設(shè)備三大部分組成。活動(dòng)部分:是封閉孔口而又能根據(jù)需要開(kāi)啟孔口的閘門(mén)主體,一般稱(chēng)為門(mén)葉。璐頂式平板閘門(mén)的止水結(jié)構(gòu),一般都是固定的。栩門(mén)在啟閉過(guò)租中,份止水P塑椒皮與門(mén)枯邊壁的摩徐力很大,不但使閘門(mén)啟閉容量,且水封磨損嚴(yán)重,使用壽命大大。根據(jù)我們1980年對(duì)渠百多扇大小網(wǎng)門(mén)使用情況進(jìn)行的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)閘門(mén)止水不嚴(yán)、止水橄皮磨損與損壞的情況相當(dāng)普遍,造成這種情況的主要原因,就是水封與門(mén)槽邊壁的力過(guò)大。為和這種力,好的辦法就是除閘門(mén)在關(guān)閉時(shí)外,使啟閉中的止水橡皮與門(mén)槽脫離。為此,我們?cè)O(shè)計(jì)了小型礴頂式平板閘門(mén)的轉(zhuǎn)動(dòng)止水裝t,并在我縣天臺(tái)水電站的實(shí)際運(yùn)用中,取得了良好效果。 (一)轉(zhuǎn)動(dòng)式止水裝工的廈理及構(gòu)造型式 轉(zhuǎn)動(dòng)式止水裝里的布置如圖l、2。閘門(mén)在關(guān)閉區(qū)網(wǎng)山卜書(shū)蕎l了l才訓(xùn)汗沈毛.2刁視期)水淤絲主至:,'.'.心砒欺令敞銷(xiāo)摘側(cè)止水角鍋.擻 戶.口1中,由于平板橡皮水封受彎曲所產(chǎn)生的彈力和頂桿自重,使止水橡皮與門(mén)槽邊壁脫離(即圖2中虛線位置),當(dāng)閘門(mén)下降到接近關(guān)閉位置時(shí)
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