弧形閘門在安裝中的常見問題分析

戚金虎

【摘要】弧形閘門在世界各國得到廣泛的應(yīng)用。中國在水利工程上已經(jīng)應(yīng)用了各種孔口尺寸、各種類型的弧形閘門作為水道的工作閘門，在主要尺度方面都已進入了世界大型弧形閘門的行列。筆者根據(jù)多年工作經(jīng)驗隊弧形閘門安裝進行了闡述。

【關(guān)鍵詞】弧形閘；問題；措施

弧形鋼閘門是水閘中廣泛使用的一種門型。由于其不能提出孔口外檢修維護，無法在孔口間互換，閘門受力集中在支墩處，對土建結(jié)構(gòu)不利。

閘門在外力、高速水流、長期頻繁的啟閉過程中容易出現(xiàn)閘門傾斜、震動、止水橡皮磨損過快、制動器失靈、以及連接吊點的動滑輪錯位等問題，給閘門運行帶來安全隱患。及時發(fā)現(xiàn)并采取有效辦法消除隱患對水利工程的安全運行至關(guān)重要。

1弧形閘門平衡梁安裝傾斜的原因及處理措施

1）閘門平衡梁安裝傾斜的原因

閘門平衡梁在安裝完畢以后，都是經(jīng)過固定、加固等過程等，這個過程是造成平衡梁傾斜原因之一，因為在固定、加固時一般采用焊接的方式，焊接容易產(chǎn)生熱脹冷縮現(xiàn)象及焊縫收縮量的不確定性，造成了平衡梁的傾斜，通常稱為一次傾斜。那么二次傾斜是怎么造成的呢，一般情況是土建施工單位在進行二次混凝土模板支撐時造成的，因為施工單位在支模時對平衡梁有碰撞，或者是將模板與平衡梁相互連接。最后是二次混凝土澆筑時產(chǎn)生的傾斜，原因是混凝土在澆筑時使用高頻振動棒，振動棒容易與平衡梁、固定點接觸，這時候產(chǎn)生的傾斜是不可修復(fù)的，通常稱為永久傾斜。

2）平衡梁傾斜處理措施

上述一次、二次傾斜都可以在混凝土澆筑以前處理，方法一般是在二次混凝土模板支完以后，在對已安裝完的平衡梁進行調(diào)整，利用水平儀、線錐300mm鋼板尺等測量器具進行局部調(diào)整，并重新加固。對二次混凝土澆筑產(chǎn)生的傾斜，一般情況下只能在安裝閘門支鉸座的時候調(diào)整，如果支鉸座不及時調(diào)整會對后續(xù)閘門安裝、運行使用、止水效果、橡皮保護都會產(chǎn)生不良影響，而且會減少閘門使用年限。

2雙吊點弧形閘出現(xiàn)閘門傾斜的原因及處理措施

1）閘門出現(xiàn)傾斜的原因

弧形閘門啟閉機座在安裝后，一般留有調(diào)整間隙，啟閉機座在受到由閘門傳遞的外力作用下，會發(fā)生震動位移，閘門支鉸軸不在同一條軸線上、支鉸軸因磨損間隙過大、雙吊點啟閉機卷筒組在運行過程中受力不均勻等都可能導(dǎo)致閘門發(fā)生傾斜。

如不及時處理，可導(dǎo)致啟閉機主副機受力不均勻，增加啟閉機負荷、撕裂止水橡皮、吊耳脫焊、鋼絲繩拉斷甚至使閘門變形損壞、燒壞電動機等運行事故。

2）閘門傾斜處理措施

首先重新調(diào)整啟閉機機座位置，使啟閉機機座中軸線與閘門孔口中心垂直，加固啟閉機座，使之牢固；校正啟閉機支鉸座，使之歸位。

定期檢查注油孔，并注油潤滑，防止軸套磨損增大軸套間隙；檢查并擰牢鋼絲繩卡子固定螺栓，檢查啟閉機卷筒上鋼絲繩是否在卷筒槽內(nèi)運行，如果出槽應(yīng)將閘門落下，放松鋼絲繩，然后人工調(diào)整使其歸槽，并保證主副機鋼絲繩長度一致，松緊適度。如果以上問題都排除，閘門仍然傾斜，可將啟閉機聯(lián)軸器卸開，并固定住從動卷筒一端，調(diào)整主動卷筒鋼絲繩的松緊，直至達到兩側(cè)鋼絲繩受力均勻閘門水平。

3閘門出現(xiàn)震動的原因及處理措施

1）出現(xiàn)震動原因

弧形鋼閘門在高速水流作用下，受門前橫向水流、漩渦以及門后淹沒出流和回流等的作用，可能產(chǎn)生閘門振動。

閘門本身具有一定的自振頻率，在閘門泄流時，如果水流的脈動頻率接近閘門的自振頻率，會出現(xiàn)共振現(xiàn)象，使閘門整體或局部發(fā)生強烈的振動。

劇烈的振動可引起金屬構(gòu)件的疲勞變形、焊縫開裂或緊固件松動，以致整體結(jié)構(gòu)遭到破壞。

2）防止閘門振動的措施

由于閘門振動的現(xiàn)象比較復(fù)雜，必須弄清引起振動的原因，以便采取有效措施予以治理。因波浪沖擊閘門引起的振動，應(yīng)在閘門上游加設(shè)防浪柵、防浪排，以消弱波浪對閘門的沖擊；因止水破損水而引起的閘門振動，應(yīng)調(diào)整止水的位置或更換止水材料，使漏水停止，將消除或減弱振動；因高速水流下泄時下游淹沒水躍對閘門產(chǎn)生周期性的沖擊而導(dǎo)致的震動，應(yīng)及時調(diào)整閘門開度，使振動可消除。

4閘門止水磨損以及處理措施

1）閘門止水磨損

弧形鋼閘使用的“p”型橡皮止水的磨損原因主要是，閘門門葉兩側(cè)與止水座板間隙上下不平行，閘門孔口開啟到一定高度時橡皮止水壓縮過緊，造成磨損過快，止水容易失效；特別是高速含沙水流對閘孔兩側(cè)和底部的磨損，會加快止水橡皮的磨損，使閘門漏水，并引起閘門振動、氣蝕。

2）閘門止水處理辦法

閘門止水橡皮的處理，通常利用枯水期停水直接更換。但是對于閘門門葉兩側(cè)與止水座板間隙上下不平行的問題，更換新止水橡皮后，閘門上下運行后又會很快磨損。

對于不同的止水橡皮應(yīng)采取不同的處理方式。使用不同止水方案及存在的問題如下。

使用p型橡皮止水；

○1“p”型橡皮止水與止水座板間隙緊湊，止水效果較好，但非常容易磨損，止水橡皮有效使用時間較短。

○2“p”型橡皮止水與止水座板預(yù)留一定間隙，止水效果較差，漏水嚴重，止水橡皮基本無磨損，可使用時間較長。

○3使用加鋼絲的“p”型橡皮止水，一般不容易撕裂，雖然可延長使用壽命，但是無法解決磨損和漏水問題。

3）使用平板型橡皮止水

平板型橡皮止水，比較適用閘門兩側(cè)有閘槽的平板鋼閘門，對于上下游水頭差較大的弧形閘，兩側(cè)沒有閘槽，平板型橡皮止水，容易被高壓水頭擠壓至門葉兩側(cè)與止水座板間縫隙中，難以發(fā)揮止水作用。

對于多泥沙河流閘門上的止水橡皮可采用“p”型+平板型橡皮止水的組合使用，安裝時“p”型橡皮在下并與止水座板預(yù)留一定間隙，間隙大小為閘門上下運動“p”型止水不與止水座板發(fā)生摩擦為宜。

平板型橡皮止水可直接安裝在“p”型止水上面，安裝時平板型橡皮止水一半與“p”型止水對齊，另一半可折90度緊貼在止水座板上。這種止水組合安裝方式充分發(fā)揮了型和平板型止水各自的優(yōu)點。不但解決了“p”型止水的磨損問題，而且也發(fā)揮了平板型止水封閉閘門較嚴的作用，以上組合經(jīng)使用具有非常好的止水效果。

5制動器失靈、閘門下滑原因與處理

1）制動器閘瓦間隙過大，制動不靈。調(diào)整閘瓦間隙使之符合制動要求；

2）閘瓦的夾緊力過小，無法制動。調(diào)整工作彈簧的長度，增加閘瓦的夾緊力；

3）閘瓦上摩擦片磨損過度，剎車片厚度不夠制動失效。應(yīng)更換閘瓦上剎車片，滿足制動要求。

6滑輪組的使用常見問題

1）滑輪組在卷揚啟閉機中是起升機構(gòu)的重要組成部分，它是懸掛支撐鋼絲繩，并與鋼絲繩一起組成一個機構(gòu)，起減速省力的作用。滑輪的工作位置應(yīng)當超過閘前最高水位，避免滑輪纏繞漂浮物和在水下工作，減少生銹堵塞故障；滑輪的工作位置也不易過高，否則會影響閘門開啟到最大開度。

2）正常的滑輪應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，軸上潤滑油孔和油槽應(yīng)暢通。安裝使用時注意保持清潔，油孔與軸承油槽要對準。

3）滑輪槽徑向磨損一般不應(yīng)超過鋼絲繩直徑的25%，對輪槽壁的磨損也不超過原壁厚的10%，否則應(yīng)更換?；喨绨l(fā)現(xiàn)裂紋，要及時報廢。對于鑄鋼滑輪，磨損后可以焊修，車削加工。

啟閉機、閘門的正確運行，是關(guān)系到整個水利樞紐工程及人民生命財產(chǎn)安全的大事，運行人員必須具有高度的責任感，工作中嚴肅認真，注意檢察啟閉設(shè)備運行狀況，發(fā)現(xiàn)問題及時停機處理。確保設(shè)備安全運轉(zhuǎn)。

在弧形閘門安裝施工過程中經(jīng)常遇到以上問題， 但只要在制造過程中制訂必要的預(yù)防措施，并在安裝過程中采取正確的補救措施，都能夠保證閘門正常運行。

參考文獻

[1]《水閘運行與管理》.河海大學(xué)出版社，2006年1月

[2]《水閘技術(shù)管理規(guī)程》.中國水利水電出版社