图二
事故检修闸门有动水下门的要求,其底缘形式的设计很重要。本闸门在底缘的设计上考虑了诸多因素,利用面板和侧止水装置在下游面的优势,通过精确计算,在保证上游倾角不应小于45°,尽量采用60°的规范要求下,调整底缘板及底止水的位置,以便充分利用底梁腹板上下面的水压差,使闸门能够依靠自重和水柱压力快速关闭。避免了闸门需使用加重铁块或机械压力闭门带来的造价高。
事故检修闸门要求动水关闭,静水启门,在设计中考虑到为降低启门力,门顶设一个Φ300mm充水阀,充水阀门盖与启闭机相联,充水阀开启行程为300±2mm,充水平压后再开启闸门。设计闸门由一台QPK-800KN-30m固定卷扬式启闭机操作。
2.2闸门主支承的优化设计
在闸门主支承选型时,考虑到闸门孔口大,总水压力达到3967KN,闸门为事故检修门,平时使用很少,在需要使用时又要有很高的可靠度。传统的设计一般采用铸钢滚轮,经实践证明,滚轮制造难度大、造价高,需经常维护,使用年代长后易发生锈蚀后卡死。在本次设计中闸门下游侧设置四块高分子复合材料滑块,型号为增强四氟NL150CHI型滑块,按等荷载布置,并按构造要求适当调整滑块位置。该滑道材料摩擦系数小,在清水中对不锈钢为0.13-0.05,抗压强度高,达到120-180Mpa。
采用该滑块有免维护,造价低等特点。为防止闸门在闸槽中移动时被卡住或碰撞,以确保闸门能顺利启闭,上游面设置四个铸铁滑块,闸门两侧面各设两个Φ200mm侧轮。
2.3主轨设计
事故检修闸门主支承压力较大,主轨采用厚钢板焊接轨道。为提高轨道的侧向刚度,把主轨与门槽的护角焊接起来,并用连接板支撑。主轨高度h=280mm,轨道底板宽度Bk=240mm,轨道面焊一断面为40×30mm的不锈钢条。
为保证安装精度,在主轨腹板以及下翼缘面上各开设两个Φ22mm小孔,内套与混凝土插筋焊牢的焊接单头螺柱,通过调节螺母来精确控制轨道的安装位置,保证主轨安装精度符合工作技术要求。
3.结束语
事故检修闸门平时使用很少,出现问题不易发现,在设计时在满足强度等基本要求外,还要注意在主体结构布置的优化、零部件的选型上下功夫,做到初始投资少,日后运行可靠,日常维护简单。
本工程事故检修闸门设计中主支承选用新技术的高分子复合材料,简化了设计制造难度,提高了闸门的运行可靠度,减少了初始投资和日常维护的费用。闸门由门顶充水阀充水平压后,静水启门,可大大降低启门力。由于充水孔设在闸门本身的顶主梁上,平压装置不与水工布置发生关系,可以简化水工布置,减少工程费用。