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底橫軸液壓翻板閘門(mén)發(fā)展歷史和新技術(shù)推進(jìn)

水力自控翻板閘門(mén)是我國(guó)工程技術(shù)人員自行研究出來(lái)的一種***節(jié)能閘壩。翻板壩由基礎(chǔ)固定壩和翻板閘門(mén)組成，其水力自控翻板閘門(mén)啟閉的基本原理是杠桿平衡與轉(zhuǎn)動(dòng)。水力自控翻板閘門(mén)巧妙地利用作用在閘門(mén)上的水壓力和閘門(mén)的自重來(lái)作為啟閉閘門(mén)的動(dòng)力，無(wú)需其他外加能源，也無(wú)需其他啟閉機(jī)械、啟閉機(jī)房，具有造價(jià)節(jié)省、施工期短、不需人員操作等優(yōu)點(diǎn)。這種***水閘的技術(shù)在目前還只是初步成熟，還處于不斷研究、不斷***和不斷完善的過(guò)程之中。

水力自控翻板閘門(mén)的研究和應(yīng)用，是從上世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的，到本世紀(jì)初，經(jīng)歷了5次更新?lián)Q代。

水力自控翻板閘門(mén)具有自動(dòng)開(kāi)啟回關(guān)、不需人員操作、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)全開(kāi)時(shí)阻水率小、過(guò)流能力強(qiáng)、不改變天然河床斷面，適用范圍非常***，可以使用于各種河寬的閘壩工程，主要用于航運(yùn)、發(fā)電、防洪、灌溉、給水和改善環(huán)境。

鋼壩閘門(mén)用于關(guān)閉和開(kāi)放泄(放)水通道的控制設(shè)施。水工建筑物的重要組成部分，可用以攔截水流，控制水位、調(diào)節(jié)流量、排放泥沙和飄浮物等。

鋼壩閘門(mén)一般由活動(dòng)部分(也稱(chēng)門(mén)葉)、埋固部分和啟閉機(jī)械3部分組成。門(mén)葉包括:承重結(jié)構(gòu)、行走支承、支臂、支鉸、止水裝置、吊耳等。埋固部分包括:軌道、鉸座、止水座、護(hù)角等。

常用的啟閉機(jī)械有:卷?yè)P(yáng)式、油壓式、螺桿式和移動(dòng)式機(jī)械。閘門(mén)分類(lèi)方法較多，主要有:按閘門(mén)的工作性質(zhì)可分為工作閘門(mén)、檢修閘門(mén)和事故閘門(mén)。工作閘門(mén)也稱(chēng)主要閘門(mén)，能在動(dòng)水中啟閉。

檢修閘門(mén)設(shè)于工作閘門(mén)前。用于建筑物或工作閘門(mén)等檢修時(shí)短期擋水，一般在靜水中啟閉。

事故閘門(mén)多設(shè)于深孔工作閘門(mén)前，用于建筑物或設(shè)備出現(xiàn)事故時(shí)，能在動(dòng)水中關(guān)閉而在靜水中開(kāi)啟;兼作檢修閘門(mén)時(shí)，也稱(chēng)事故檢修閘門(mén);需要在限定時(shí)間內(nèi)緊急關(guān)閉的事故閘門(mén)，稱(chēng)為快速閘門(mén)。

按閘門(mén)關(guān)閉時(shí)門(mén)頂與水面的相對(duì)位置分為露頂式閘門(mén)和潛孔式閘門(mén)。

按門(mén)葉的外觀形狀分為平面閘門(mén)、弧形閘門(mén)、人字閘門(mén)、拱形閘門(mén)、球形閘門(mén)和圓筒閘門(mén)等。

按制造門(mén)葉的材料分為鋼閘門(mén)、鑄鐵鑲銅閘門(mén)、木閘門(mén)、鋼筋混凝土閘門(mén)和組合材料閘門(mén)。

另外，有些閘門(mén)如翻板閘門(mén)可借助水力自動(dòng)啟閉，稱(chēng)為水力自動(dòng)閘門(mén)。選擇閘門(mén)形式需要考慮其在水工建筑物中的位置、尺寸、設(shè)計(jì)水頭、運(yùn)用條件、制造能力和安裝技術(shù)水平等因素，要求做到泄流時(shí)水流條件好、止水嚴(yán)密、啟閉力小、操作簡(jiǎn)便靈活、檢修維護(hù)方便等。

平面閘門(mén)和弧形閘門(mén)是***常用的門(mén)型。在工作閘門(mén)中，大型露頂式閘門(mén)和高水頭潛孔式閘門(mén)多用弧形閘門(mén)，船閘上多用人字閘門(mén)和橫拉閘門(mén)，檢修閘門(mén)和事故閘門(mén)一般都用平面閘門(mén)。

制造門(mén)葉的材料近代多用鋼材，而鋼筋混凝土多用做需要借自重關(guān)閉施工導(dǎo)流底孔的封堵閘門(mén)。此外，在壓力管道中使用的將門(mén)葉、外殼和啟閉機(jī)械組成一體的控制設(shè)施，通稱(chēng)閘門(mén)、鋼壩閘門(mén)。

鋼壩閘門(mén)是裝于溢流壩、岸邊溢洪道、泄水孔、水工隧洞和水閘等建筑物的空口上，用以調(diào)節(jié)流量，控制上、下游水位、宣泄洪水、排除泥沙或漂浮物等，是水工建筑物的重要組成部分。在水閘工程中，閘門(mén)是主體部分，常占擋水面積的大部。閘門(mén)又分為平板閘門(mén)和弧形閘門(mén).

鋼壩閘門(mén)結(jié)構(gòu)組成:

閘門(mén)主要由三部分組成:

主體活動(dòng)部分，用以封閉或開(kāi)放孔口，通稱(chēng)閘門(mén)，亦稱(chēng)門(mén)葉;

埋固部分;

起閉設(shè)備。

閘門(mén)是堅(jiān)固的柵欄，位在城門(mén)的信道上，必要時(shí)可以落下以堵住門(mén)口。城堡的城門(mén)是一個(gè)有內(nèi)部空間的門(mén)房，乃防衛(wèi)城堡的堅(jiān)固據(jù)點(diǎn)。人們可以透過(guò)一條隧道從城門(mén)的信道到達(dá)門(mén)房。在隧道的中間或兩端，會(huì)有一層或多層的閘門(mén)。滾動(dòng)的機(jī)械作用可在門(mén)房的上方吊起或落下閘門(mén)做扎實(shí)的防護(hù)。閘門(mén)本身通常為沉重的木制或鐵制欄柵，防衛(wèi)者和攻城者則在閘門(mén)的兩邊射擊或刺戳。

我們將水利閘門(mén)進(jìn)行如下分類(lèi):

1、如果按閘門(mén)的工作性質(zhì)可分為工作閘門(mén)、檢修閘門(mén)和事故閘門(mén)。工作閘門(mén)也稱(chēng)主要閘門(mén)，能在動(dòng)水中啟閉。檢修閘門(mén)設(shè)于工作閘門(mén)前。用于建筑物或工作閘門(mén)等檢修時(shí)短期擋水，一般在靜水中啟閉。

事故閘門(mén)多設(shè)于深孔工作閘門(mén)前，用于建筑物或設(shè)備出現(xiàn)事故時(shí)，能在動(dòng)水中關(guān)閉而在靜水中開(kāi)啟;兼作檢修閘門(mén)時(shí)，也稱(chēng)事故檢修閘門(mén);需要在限定時(shí)間內(nèi)緊急關(guān)閉的事故閘門(mén)，稱(chēng)為快速閘門(mén)。

2、如果按閘門(mén)關(guān)閉時(shí)門(mén)頂與水面的相對(duì)位置分為露頂式閘門(mén)和潛孔式閘門(mén)。

3、當(dāng)我們按閘門(mén)門(mén)葉的外觀形狀分為平面閘門(mén)、弧形閘門(mén)、人字閘門(mén)、拱形閘門(mén)、球形閘門(mén)和圓筒閘門(mén)等。

4、按制造閘門(mén)門(mén)葉的材料分為鋼閘門(mén)、鑄造閘門(mén)、木閘門(mén)、鋼筋混凝土閘門(mén)和組合材料閘門(mén)。對(duì)于翻板閘門(mén)可借助水力自動(dòng)啟閉，稱(chēng)為水力自動(dòng)閘門(mén)。當(dāng)我們?cè)谶x擇閘門(mén)形式需要考慮其在水工建筑物中的位置、尺寸、設(shè)計(jì)水頭、運(yùn)用條件、制造能力和安裝技術(shù)水平等因素，要求做到泄流時(shí)水流條件好、止水嚴(yán)密、啟閉力小、操作簡(jiǎn)便靈活、檢修維護(hù)方便等。平面閘門(mén)和弧形閘門(mén)是***常用的門(mén)型。

鋼壩閘門(mén)結(jié)構(gòu)與工作原理：

底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門(mén)，包括液壓?jiǎn)㈤]機(jī)、底軸總成、門(mén)葉和拐臂，其特征在于:液壓?jiǎn)㈤]機(jī)包括液壓缸、液壓系統(tǒng)和啟閉機(jī)支撐架，液壓缸水平安裝在啟閉機(jī)支撐架上，液壓系統(tǒng)固定安裝在液壓缸缸體的上方，底軸總成包括底軸和底軸支撐架，底軸通過(guò)軸承安裝在底軸支撐架上，門(mén)葉固定套裝在底軸的中部，底軸的左右兩端分別固定套裝有拐臂，拐臂的另一端與液壓缸的活塞桿相連，門(mén)葉橫跨整個(gè)河道，在河道的左右兩側(cè)設(shè)置有封閉的啟閉室，啟閉室由鋼筋混凝土制成，并通過(guò)活動(dòng)蓋板封閉，其中液壓?jiǎn)㈤]機(jī)、拐臂和滲漏集水井均設(shè)置在啟閉室內(nèi)，且液壓?jiǎn)㈤]機(jī)、拐臂和滲漏集水井由前到后，從高到低呈階梯形依次設(shè)置。

鋼壩閘門(mén)淤積問(wèn)題

底橫軸翻轉(zhuǎn)閘門(mén)是一種特殊結(jié)構(gòu)的壩閘形式，它沒(méi)有底門(mén)槽和側(cè)門(mén)槽，是門(mén)葉圍繞底軸心旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。上游止水壓在圓軸上，當(dāng)壩豎起或倒下時(shí)，止水不離圓軸的表面，始終保持密封止水狀態(tài)；側(cè)面止水同樣的原理，止水面始終不離開(kāi)側(cè)胸墻，故淤沙不會(huì)影響鋼壩的升壩和塌壩。

針對(duì)淤積較嚴(yán)重的地區(qū)，一般在壩前設(shè)擋沙檻和喇叭口。一是為了***擋住大的石塊，二是當(dāng)塌壩泄洪時(shí)，提高壩口位置的流速，可***讓泥沙、水混合物直接隨洪水沖***游。

北方地區(qū)立壩蓄水是該壩的主要功能。立壩時(shí)間較長(zhǎng)易淤積，但是鋼壩是圍繞底軸向下游傾倒，故塌壩時(shí)淤積的泥沙被水流沖向下游，不可能形成阻塞。另，行洪后我們會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐哪嗌澈糠治龀鲇?量的淤沙沉淀在門(mén)體上，并通過(guò)淤沙量出計(jì)算出升壩時(shí)需要的升壩力，充分考慮到升壩時(shí)克服淤沙的力量。

此閘能耗的對(duì)比

100m橡膠壩的用電負(fù)荷量***少需要功率100kw/小時(shí)左右，每次升壩時(shí)間約為2-3個(gè)小時(shí)。

此壩閘比橡膠壩每年節(jié)省了相當(dāng)大的用電量。

影響泄洪斷面

橡膠壩設(shè)計(jì)規(guī)范要求壩的底坎高20cm另，塌壩時(shí)橡膠壩內(nèi)的水不能完全放盡，形成不低于20cm的高度，兩者相加塌壩時(shí)在河流斷面形成不低于40cm的阻水?dāng)嗝妫瑖?yán)重影響泄洪流量。而鋼壩閘無(wú)此影響。