弧形閘門止水設(shè)計及安裝技術(shù)

許長廷

摘 要：結(jié)合瓦房店水庫除險加固工程，對瓦房店水庫輸水洞弧形工作閘門進行止水設(shè)計安裝加固調(diào)試。按照原弧形閘門結(jié)構(gòu)形式及二十多年運行情況，關(guān)啟不自如，漏水嚴重達不到止水效果。此次除險加固針對上述存在問題，對閘門止水進行修改設(shè)計、關(guān)啟對啟閉機、閘門安裝與門槽精度進行反復(fù)調(diào)試，達到了關(guān)啟自如不漏水效果，各項技術(shù)指標達到規(guī)范要求，正常運行，贏得了社會效益和水庫經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：瓦房店水庫；弧形閘門；止水設(shè)計；安裝調(diào)試

中圖分類號：TV663.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）23-0161-02

1 工程概況

1.1 基本情況

瓦房店水庫位于喀左縣西部大營子鄉(xiāng)下彎子村，攔截大凌河西支的支流大營子河，該支流的流域面積230 km2，壩址以上控制面積120 km2，河道長度為18.6 km，河道平均比降17.25‰。

1.2 水庫特性

2005年5月除險加固設(shè)計標準100 a校核標準2 000 a。大壩工程為三級，主要建筑物為三級。壩體為粘土心墻砂殼壩，壩長389.5 m，壩高33.3 m，溢洪道位于大壩右端，開敞式，寬35 m，輸水洞位于右側(cè)，距溢洪道中心線70 m，為鋼筋混凝土襯砌，洞長164 m，洞經(jīng)2.0 m。設(shè)計洪水位409.57 m，庫容1 850萬 m3，校核洪水位413.4 m，庫容2 676萬 m3，正常高水位405.26 m，庫容1 119萬 m3，興利庫容839萬 m3。灌溉農(nóng)田2 013 km2，保護下游1 000 km2耕地，21個自然屯及縣城10萬人口防洪任務(wù)。瓦房店水庫建成后是一座灌溉為主，兼顧防洪、發(fā)電、養(yǎng)魚、旅游為一體的中型水庫。同時為喀左縣旅游項目的發(fā)展，提供了優(yōu)雅環(huán)境，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。

1.3 存在問題

瓦房店水庫1982年建成，運行二十多年來，建筑物年久失修老化，不能正常運行，發(fā)揮不了作用。本次除險加固中尤其是輸水洞工作弧形閘門止水橡皮老化，機械設(shè)備銹蝕變形，造成閘門嚴重漏水，關(guān)啟不自如，達不到閘門調(diào)節(jié)水量的作用，使水庫內(nèi)水量流失，不能發(fā)揮效益，減少了經(jīng)濟收入。給水庫管理帶來非常難解問題。本次除險加固對弧形閘門、止水及啟閉機進行安裝調(diào)試，達到預(yù)期效果。

2 弧形閘門止水與結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 弧形閘門止水設(shè)計

弧形閘門的止水分為側(cè)止水、底止水、頂止水。其中頂止水還分為頂內(nèi)止水和頂外止水。首先按著原來閘門結(jié)構(gòu)尺寸和止水方式進行研究，分析存在漏水的原因，主要是止水方式存在問題。所以，對弧形閘門止水進行反復(fù)研究比較，最后確定側(cè)止水選50 mm×50 mm方P型止水橡皮，底止水選25 mm平板止水膠板，頂止水選50 mm園P型止水橡皮作為止水材料，作止水結(jié)構(gòu)設(shè)計?！跋鹚軓?fù)合水封其機械性能及耐磨性較常規(guī)水封有很大提高，另外其表面增加聚四氟乙烯涂層，摩擦系數(shù)約是常規(guī)水封的0.1～0.3倍，橡皮摩阻力減小為原來的0.1～0.3倍，使啟閉機容量大大降低。”具體止水技術(shù)指標如下：①側(cè)止水采用方P型橡皮止水，接觸滑道面積大。但是，滑道工作表面平整度允許偏差2.0 mm，豎直平行，兩滑道按設(shè)計間距B允許偏差1.5 mm。②底止水用平板橡膠板兩層，在原底板上焊一2 000 mm長槽鋼，規(guī)格100 mm×30 mm×3 mm，面朝輸水洞內(nèi)側(cè)與閘門底止水形成90？觷角，接觸面積達到100%。③頂止水，分頂內(nèi)止水采用圓P型橡皮止水，在洞口上緣焊一塊1 800 mm×300 mm×15 mm的鋼板，向下傾斜30？觷，距閘門面板10 mm，將P型橡皮頭向下頂在閘門面板壓在鋼板上，在水壓力作用下，閘門開啟時不能從洞口上緣出水；頂外止水用園P型橡皮止水，P頭向下壓在閘面板上緣，在洞口上側(cè)外面焊一個長2 000 mm，規(guī)格200 mm×50 mm×5 mm的槽鋼，下邊應(yīng)高出上邊10 mm，與閘門版面形成一個楔口，最后使閘門底止水落到位，頂外止水P頭正好落到槽鋼面中間壓實，底頂止水效果最佳為準。采用此辦法閘門關(guān)啟時，P頭離開槽鋼面，使止水橡皮不易損壞，完全達到止水效果。各部止水橡皮的壓縮量均為3 mm。

2.2 止水結(jié)構(gòu)圖

止水結(jié)構(gòu)詳見圖1（弧形閘門止水結(jié)構(gòu)形式）。

3 弧形閘門止水結(jié)構(gòu)及機械設(shè)備安裝

弧形閘門的止水和機械設(shè)備安裝是一項綜合性施工項目。首先對孔口和鉸的中心線進行確定，然后再確定相互之間的幾何尺寸及相應(yīng)結(jié)構(gòu)形式，按設(shè)計方案進行安裝施工。鉸座混凝土梁的里程，鉸座混凝土梁高程，鉸座混凝土梁中心均在正負1.5 mm以內(nèi)，鉸座基礎(chǔ)螺栓中心，錐形鉸座基礎(chǔ)環(huán)中心均在1.0 mm之內(nèi)，將座安到支梁上。按設(shè)計形式要求將側(cè)止水、底止水、頂止水安裝閘門兩側(cè)及下側(cè)和上側(cè)，安裝上滑塊，支壁與弧形閘門板連接一起，整體下入孔口內(nèi)與鉸支座和啟閉機連接校正，達到關(guān)啟自如和良好止水效果，滿足技術(shù)指標的精度要求。

3.1 側(cè)止水

側(cè)止水滑道鋼板，工作表面平面度正負2 mm，兩側(cè)滑道應(yīng)垂直相互平行，工作寬度B間距允許偏差1.5 mm，表面光滑，固定再兩側(cè)墻壁上。

3.2 底止水

弧形閘門底止水槽鋼是安在孔口底板上。側(cè)止水調(diào)整合適后，將閘門板落到孔口底板位置，確定底止水和放槽鋼的角度與底止水融合情況，形成直角為最佳狀態(tài)，調(diào)整好后將槽鋼固定到底板上，弧形門落到底達到止水效果為止。

3.3 頂止水

弧形閘門頂止水是在側(cè)止水和底止水兩項調(diào)試合格后，進行安頂止水的內(nèi)止水和外止水。先作內(nèi)止水，在孔口內(nèi)頂上焊一塊1 800 mm×300 mm×15 mm鋼板，向下傾斜30左右，距閘門板10 mm固定，將P型橡皮安到鋼板下側(cè)，收縮量3.0 mm。內(nèi)止水可起到啟落閘門時不漏水。外止水，將閘門落到調(diào)試合格處，確定孔口外上邊緣槽鋼位置和傾斜度的大小，合適后固定，形成插入式結(jié)構(gòu)，閘門板落下底止水和門楣外止水都能到最佳狀態(tài)。外止水P頭位置作用在槽鋼平面中間為合適，這樣保證升落閘門P頭不受損壞，增加使用壽命，起到止水作用。

在進行安裝時，為保證質(zhì)量，有必要做好以下的措施：“技術(shù)人員審核、熟悉施工圖，并對施工人員進行技術(shù)交底；制定施工方案、明確檢測項目和要求；焊接人員、質(zhì)檢人員、無損檢測人員等持證上崗，并從事與許可項目相應(yīng)的工作；檢測儀器經(jīng)校準合格并在有效期內(nèi)，機械設(shè)備性能正常并滿足施工要求；焊接材料的質(zhì)量符合相關(guān)標準，在現(xiàn)場要妥善保管并正確使用?！被￠l門安裝完成后，必須保證關(guān)啟自如，止水效果良好，止水橡皮在滑道內(nèi)運行通暢，機械設(shè)備運行正常，均都達到設(shè)計規(guī)范要求，保證整體設(shè)備正常運行。

4 經(jīng)濟效益分析

采用上述新的止水設(shè)計方案安裝技術(shù)，使弧形閘門整體設(shè)備運行正常，關(guān)啟自如，不漏水。在未除險加固之前，年漏出水量70萬m3如存庫內(nèi)，可提高水位0.5 m，一年可增加灌溉面積120 hm2，水庫增收水費14萬元；發(fā)電10.5萬kW，增收3.15萬元；養(yǎng)魚增加產(chǎn)量0.9萬kg，增收5.4萬元。水庫管理處一年增加收入22.55萬元。同時社會效益顯著，改善了庫區(qū)的自然環(huán)境。

5 結(jié) 語

通過對瓦房店水庫輸水洞工作弧形閘門除險加固處理，達到整體設(shè)備運行正常，關(guān)啟自如，運行通暢。采用新的止水設(shè)計方案，止水效果良好，不漏滴水，達到設(shè)計規(guī)范技術(shù)和安裝精度要求。為水庫管理處年增加收入22.55萬元，社會效益顯著。為水庫的今后運行管理創(chuàng)造了良好條件。新的止水設(shè)計方案及安裝技術(shù)，可在中小型水庫輸水洞弧形工作閘門中可以推廣應(yīng)用。

參考文獻：

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