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浅谈水库蓄排水闸门的止水设计及安装

格式:DOC 上传日期:2015-09-09 12:19:53
浅谈水库蓄排水闸门的止水设计及安装
时间:2015-09-09 12:19:53     小编:

摘 要:作为水库蓄排水的重要设施之一,闸门止水效果同水库工程安全有着直接的关系。尺寸大、数量多和运行水头高是水库闸门最显著的特征,利用多种形式的止水闸门,可以达到良好的止水效果。本文主要阐述了水库蓄排水闸门止水的设计特点,并分析了其中存在的主要问题,进行水库蓄排水闸门的止水及安装的建议和探讨,以期提高指导闸门止水设计,对相关设计、安装方案进行改进,保障闸门的高效运行。

关键词:水库蓄排水;闸门止水;设计特点

引言

水库经济效益同闸门止水设计及安装有着直接的关系,只有根据相关技术标准,落实闸门的设计方案,才能保障闸门的正常运行,发挥止水的作用,使水库工程安全性增强。研究水库蓄排水闸门的止水设计及安装具有非常重要的意义,可以有效的解决闸门运行过程中存在的漏水、关闭和启动不自如等问题,为相关研究提供参考意见。

一、水库蓄排水闸门止水的设计特点

水库蓄排水闸门包括多种止水形式,包括“L”型、“P”型、“山”型及“I” 型,止水材料通常选取聚乙烯、橡胶[1]。在对闸门进行止水设计的过程中,要提高对高速高含量沙水流、高水位等因素的重视,选取合理的止水形式。

(一)偏心铰弧门止水

偏心铰弧门转铰顶止水主要包括转铰顶止水、主止水和侧止水三种形式,其中转铰止水主要应用于闸门启闭过程中,闸门后撤后顶部出现的射水状况,位于胸墙底部。硬质白色聚乙烯是该种止水方式的主要原料,具有良好的耐磨性和强度,转动装置在绕轴转动的聚乙烯材料辅助下,紧接同闸门面板,止水效果极佳,达到闸门启闭、前后移动的条件。而在主止水和侧止水形式下,借助偏心轮夹紧机构,可以使闸门在孔板洞及排沙洞工作门的作用下向前移动,“山”型止水橡胶在面板紧压后可以发挥止水的功效,在设计和安装时,一定要将压缩量及水压变形进行严格控制,保持在25-30mm的范围内[2]。

(二)事故闸门“山”型橡胶膨胀止水

“山”型橡胶膨胀止水是事故闸门的主要止水形式,该形式可以保障压板同止水顶部两侧具有一定的缝隙,使止水上部结果活动自如。由于水塔泥沙的影响,低位孔闸门极易出现淤堵的状况,在此状况下,高位孔闸门可以起到一定的保护作用,在实际止水过程中会涉及库压止水、清水加压两种方法。

(三)深孔弧门的顶止水

因为闸门水头的差异,在水库深孔弧门(无门槽)中,一方面可以在闸门顶部可以安装自重压紧式“P”型橡胶止水,在闸门紧闭的情况下,发挥二次止水的作用,另一方面可以整合“L”型橡胶、弹簧钢板止水方式,应用于小水头的闸门中。此外,还可以将转铰顶止水应用于闸门工作面,通过安装支撑限位机构的方式,降低对止水橡胶的损害。

二、水库蓄排水闸门止水设计及安装中存在的问题

(一)偏心铰弧门转铰顶止水问题

偏心铰弧门转铰顶止水问题表现为顶止水的缝隙射水、闸门面板刮伤、转铰橡皮损坏及弹簧钢板压裂。闸门面板同顶止水聚乙烯条密封不严、埋件同聚乙烯条间存在间隙,都可能会引发射水现象,有时可能在启闭机操作平台发生射水状况[3]。闸门面板刮伤主要发生在书库运行水流杂质进入止水材料时,使止水材料发生磨损,闸门面板长期与转铰边缘接触,防腐层被破坏。当闸门向前移动时,弹簧钢板承受较大压力,超过一定范围后就会出现断裂状况,在缝隙处出现漏水问题。

(二) 事故闸门背腔增压软管问题

闸门在运行过程中,经常遇到背腔增压软管损坏的问题,因为软管长度较长,长时间悬挂状态下,受自身重力的影响,会变细,增长,闸门出现卡阻或软管堵塞的情况,闸门背部压力较小,出现严重的闸门射水状况。闸门泄洪工作下,软管可能会缠绕到支撑装置、缝隙中,导致积压损伤,甚至断裂。

(三)深孔弧门的顶止水

闸门工作门在运行时,由于支承轮的运转,会使工作面出现较深的划痕,此外,在顶部易发生翻水状况,弹簧钢板无法发挥作用时,聚乙烯条同闸门面板的压力增大,闸门防腐层脱落,发生腐蚀状况,都会影响止水效果。

三、水库蓄排水闸门的止水及安装的建议和探讨

(一) 偏心铰弧门转铰顶止水

偏心铰弧门转铰顶止水问题上,主要可以采取引入钢性止水、改进活动转铰部位的止水方式及去除弹簧钢板三种措施。将锌铝镍合金钢代替聚乙烯发挥作用,提高润滑性能的同时,增强耐磨性,也可以结合闸门上游止水形式,将橡胶条安装至固定转铰底部[4]。此外,去除弹簧钢板措施意义在于消除不利扭转,通过水库较强的打理,对活动转铰部件进行作用,从而达到止水的效果。

(二)事故闸门背腔增压止水

将传统闸门的悬挂式背腔增压软管转换成埋管或固定的方式,设置相应的双供水管路,提高对紧急事件的预防能力,进行水库水流的正反向冲洗,将疏通装置设置与管理两端,借助弹性密封,增强闸门同供水管路的连接。

(三)深孔弧门顶止水

可以适当的对支撑轮的轮面宽度进行增大,降低闸门面板发生划伤的几率,进行相应的过渡。还可以通过提升弹簧钢板性能、加厚弹簧钢板等方式,进一步提高闸门的止水效果。

四、结语

参考文献

[2] 肖志乔,孙嘉华. 防汛闸门止水设置探讨[J]. 广东水利水电. 2010(05)

[3] 廖波. 小浪底排沙洞和孔板洞偏心铰弧形闸门的安装[J]. 西北水电. 2002(01)

[4] 朱步祥,朱步刚,王慧,刘敏红. 改进型闸门止水技术在小型水闸中的应用[J]. 水利水电科技进展. 2001(06)

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