鋼壩

鋼壩

中文名

鋼壩

學(xué)術(shù)名稱

底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門(mén)

應(yīng)用范圍

水利水電建設(shè)中，隨著城市用水

組 成

門(mén)葉、埋固部分、起閉設(shè)備

簡(jiǎn)介

 

鋼壩學(xué)術(shù)名稱是底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門(mén)，早在2008年7月29日，中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)和中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)在杭州共同組織召開(kāi)了“大跨度底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門(mén)技術(shù)研究和應(yīng)用”項(xiàng)目的技術(shù)鑒定會(huì)。鑒定委員會(huì)主任委員由水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院龔建新教授級(jí)高工擔(dān)任，水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院王英人教授級(jí)高工擔(dān)任副主任委員，參與鑒定工作的有趙輔鑫、吳小寧、羅文強(qiáng)、趙勇平、鐵漢、劉旭輝、張步新、吳一紅、鄭源等有關(guān)專家。

 

鑒定意見(jiàn)認(rèn)為：大跨度底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門(mén)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)雙向擋水、靈活啟閉、閘門(mén)開(kāi)度無(wú)級(jí)可調(diào)、方便調(diào)度、工程隱蔽、無(wú)礙防汛和通航，改善河道景觀的新型閘門(mén)，該研究成果是對(duì)大跨度閘門(mén)設(shè)計(jì)的重大突破。該成果已在上海市蘇州河河口水閘工程中得到應(yīng)用，近3年的運(yùn)行情況表明，閘門(mén)運(yùn)行正常，安全可靠，百米跨度底軸驅(qū)動(dòng)閘門(mén)的成功應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外尚屬首例。對(duì)大跨度底軸驅(qū)動(dòng)閘門(mén)兩個(gè)獨(dú)立液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)閘門(mén)同步的控制、超長(zhǎng)重載驅(qū)動(dòng)軸的支承和連接、制造和安裝工藝、水下金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備長(zhǎng)效防腐、惡劣水質(zhì)環(huán)境下的軸承材料和軸承結(jié)構(gòu)形式、大跨度翻板閘門(mén)啟閉過(guò)程的補(bǔ)排氣方式等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了專項(xiàng)研究并成功應(yīng)用。大跨度底軸驅(qū)動(dòng)閘門(mén)的成功應(yīng)用，使蘇州河?xùn)|引西排和西引北排綜合調(diào)水成為現(xiàn)實(shí)，有效改善了蘇州河及其下游支流水質(zhì)，閘門(mén)無(wú)級(jí)可調(diào)實(shí)現(xiàn)了人水和諧的城市景觀，環(huán)境效益巨大，為上海市黃浦江北外灘的總體規(guī)劃的實(shí)現(xiàn)，以及北外灘將與現(xiàn)外灘共同形成上海的經(jīng)濟(jì)金融中心奠定了基礎(chǔ)，社會(huì)效益顯著。 （國(guó)內(nèi)第一道大跨度底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門(mén))

 

應(yīng)用介紹

在水利水電建設(shè)中，隨著城市用水、景觀建設(shè)及環(huán)境整治和灌溉、發(fā)電的需要，翻板閘，水閘和橡膠壩得到廣泛的運(yùn)用。然而，橡膠壩等生產(chǎn)比較復(fù)雜，運(yùn)行時(shí)充水（充氣）升壩或放水（放氣）塌壩時(shí)間較長(zhǎng)，影響快速截流或泄洪，再加上橡膠易老化的弊端，容易發(fā)生質(zhì)量事故。現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)大量鋼結(jié)構(gòu)閘門(mén)，或翻板閘但無(wú)論是提升式或臥倒式，單孔都很難適用較寬的河道。鋼壩閘是一種新型可調(diào)空控溢流閘門(mén)，它有土建結(jié)構(gòu)、帶固定軸的鋼閘門(mén)門(mén)體、啟閉設(shè)備等組成。這種建筑物適合于閘孔較寬（10米~~100米）而水位差比較小的工況（1~~7米），由于它可以設(shè)計(jì)的比較寬，可以省區(qū)數(shù)孔閘墩，所以不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以節(jié)省不少土建投資，而且可以立門(mén)蓄水，臥門(mén)行洪排澇，適當(dāng)開(kāi)啟調(diào)節(jié)水位，還可以利用閘門(mén)門(mén)頂過(guò)水，形成人工瀑布的景觀效果。

 

鋼壩組成部分

 

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。閘門(mén)一般由活動(dòng)部分（也稱門(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：①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)，稱為快速閘門(mén)。②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。④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)是最常用的門(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，通稱閥門(mén)。

 

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).

 

結(jié)構(gòu)組成:

 

閘門(mén)主要由三部分組成:

 

①主體活動(dòng)部分，用以封閉或開(kāi)放孔口，通稱閘門(mén)，亦稱門(mén)葉；

 

②埋固部分；

 

③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)是最常用的門(mén)型。