水利水电工程中升卧式平面闸门

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1.概述

　　闸门是用来控制水位，调节流量的，它是蓄水及引水建筑物中必不可少的组成部分。闸门的型式有很多种，闸门的选型和布置，应根据闸门的受力条件、控制运用要求和闸室结构布置等因素选定。若为降低启闭机排架高度，提高水闸的整体抗震性能，可采用升卧式平板闸门或双扉式平板闸门，一般不采用直升式平板闸门和弧形闸门，其中升卧式平板闸门运行较为可靠、效果良好。

　　2.直升式平板闸门、弧形闸门及双扉式闸门的缺点

　　直升式平板闸门，虽具有结构简单、运行可靠、闸室短又适合用井柱桩和分离式闸底板，但缺点是机架桥排架的高度需六、七米，如遇上大的地震或台风袭击，排架及启闭机的安全无保证。河北省邢台地区1966年曾发生了6.9级地震，震中附近水闸的机架桥排架根部，多数被折毁。

　　弧形闸门的闸室长、闸墩受力较为复杂，配钢筋多、闸墩厚，投资较高，同时防潮闸在挡水时，水位有时下游高于上游，有时上游高于下游，即受力方向是变化的，弧形闸门的支铰与支臂、支臂与门叶的联接也需要进行加强和改进。弧形闸门还有一个缺点，就是支铰处对闸墩有个侧向推力，它的作用点较高，闸墩底板处产生的弯矩较大，对闸底板采用井柱桩基础和分离式闸底板是很不利的。

　　国内过去建成的防潮闸一般采用双扉式平板闸门（即分为上、下两扇闸门，分别用两台启闭机控制启闭），以减小机架桥的高度，但其投资比直升式平板闸门要高30％左右。

　　3.升卧式平板闸门的特点及存在问题

　　3.1升卧式平板闸门的特点

　　升卧式平板闸门吸取了直升式平板闸门和弧形闸门的优点，使平板闸门在弧形轨道上作弧形运动，分为向上游转动和向下游转动（转动方式与吊耳位置有关）。这样可以降低工作桥的排架高度，从而提高耐震性能，可在防潮闸及溢洪道工作闸门中使用。

　　升卧式平板闸门在挡水时是直立的，在提升时先直升一段，然后闸门的顶部向下游或上游转动，至闸门全开时，闸门呈水平状卧于闸墩的上部，即平板闸 门作近似弧形门的运行。承受水压的主轨道自上而下成直轨、弧轨和斜轨段，主轨对侧的反轨皆为直轨，闸门吊点位于门底（靠近下主梁）面板上游或下游侧。

　　向下游转动的升卧式平板闸门，一般将闸门设置在闸室段的尾部，所以挡水后闸门前的闸室有较大的水重，有利于闸的稳定，也使地基应力较均匀，同时闸门的转动方向与水压力使闸门转动的方向一致，启闭力较小。

　　向上游转动的升卧式平板闸门由于在小开度时与水压力产生的转动方向相反，因此闸门需升高到一定开度时才能开始转动，故其机架桥要比向下游转动的升卧式平板闸门稍高一些，但仍比平板直升闸门降低约50％门高。

　　3.2升卧式平板闸门和直升闸门的主要区别。

　　升卧式平板闸门主要在闸门和门槽埋件上和直升闸门有以下不同：

　　（1）门叶不进入左右两门槽内，即门叶宽度略小于闸孔净宽，每侧间隙为3-4厘米，以使闸门能在闸孔内转动；

　　（2）闸门的支承采用四个悬臂式主轮，闸门仅此四个悬臂式主轮伸入闸墩的门槽内，并使上、下主轮的运行轨迹不同，以达到升卧的要求；

　　（3）侧止水装置不进入门槽内，而是装在面板两侧与闸墩表面的导轨严密接触来封水；

　　（4）闸门的吊点不设在门顶，而是设在闸门上游侧或下游侧的下部，以促使闸门在启升中门顶向下游或上游转动。同时，要将吊点向上游或下游伸出一段距离，其作用：一是能容纳启闭机的动滑轮组；二是使启门力作用线与门重心点形成一个偏心，启门时无论有否水压力，也能形成闸门向后仰的力矩，保证闸门上升中产生转动。

　　（5）门槽的形状，上游面仍为一铅直形，但下游面的上部门槽为一向下游或上游弯曲的弧形轨道，使上主轮行走到此段后，门顶逐步向下游或上游转动。

　　4.升卧式平板闸门的主要问题。

　　升卧式闸门存在的问题主要有以下三点：

　　（1）根据受力要求，向下游转动的升卧式闸门须吊点在上游水体内，启闭机的动滑轮组和钢丝绳长期浸水容易锈蚀，缩短了动滑轮组和钢丝绳的使用寿命；

　　（2）在使用中，闸门面向上游部分面板提升后方向朝下，除锈涂漆不如直升式闸门方便；

　　（3）向上游转动的升卧式平板闸门由于在小开度时与水压力产生的转动方向相反，故需要的启闭力较大，不利于闸门的转动。