底驅(qū)式移動閘門在城市防洪中的應(yīng)用

趙華軍，張鵬飛，郭瑞軍

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276006）

隨著全國各地對城市建設(shè)和發(fā)展的需求逐步提高，城市內(nèi)河建造標準逐漸加大，蓄水量逐年增多，城市防洪工程已經(jīng)成為保護城區(qū)汛期安全的一大民生工程，在江河兩岸修筑防洪閘可以將洪水限制在行洪道內(nèi)，使同等流量的水深增加，行洪流速增大，有利于泄洪排沙，防止漫溢成災。本文以棗莊市薛城區(qū)過路防潮閘工程為實際案例，詳述底驅(qū)移動閘門在現(xiàn)在城市防洪工程中的應(yīng)用。

1 工程簡況

棗莊市薛城區(qū)過路防潮閘工程河西沿岸筑堤壩防洪，但到路口處堤壩影響交通，而城區(qū)地處小沙河兩岸高差大，在道口需要建設(shè)1座防洪閘才能滿足城市防洪要求，只能建設(shè)一座可以隱藏的隱形閘門，防洪時閘門擋水，不工作時閘門隱藏，不影響交通。

2 移動閘門設(shè)計及計算

2.1 現(xiàn)場條件測量

根據(jù)現(xiàn)場地形及道路寬度，查閱相關(guān)材料確定河道50年一遇洪水蓄水水位，對現(xiàn)場岸堤進行測量，在河道蓄水達到最大水位時高程比現(xiàn)有堤頂路面高程高1.6 m，故擬建防洪閘的擋水高度為1.6 m。

河道兩岸道路寬度41.0 m，且為下坡路段，道路兩個為暗墻，暗墻高度高程大于擬設(shè)計閘門高度，滿足擋水高度要求，故閘門凈寬為41.0 m。

2.2 門葉設(shè)計理論計算

1）現(xiàn)場測量和資料查閱。根據(jù)水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范，本閘門形式為潛孔式平面鋼閘門，閘門面板設(shè)于迎水側(cè)，主、縱梁布置采用齊平連接，寬度4.1 m，高度1.6 m。閘門運行方式采用底驅(qū)橫向運行，啟閉時需要來回左右移動，行走機構(gòu)設(shè)計為行走鋼輪，驅(qū)動裝置選用擺線減速機和制動電機驅(qū)動行走輪。為行走平穩(wěn)和導向，選用雙軌道前止水預埋。

2）閘門門體結(jié)構(gòu)布置。閘門支撐跨度為4.1 m，建筑物等級為3級，設(shè)計防洪標準為50年一遇設(shè)計洪水水位，本工程擬定閘門厚度為0.8 m，根據(jù)門葉尺寸42.5 m×1.6 m×0.8 m，根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范結(jié)合實際工程情況，設(shè)計2道主梁，肋板厚度采用14.0 mm，縱梁間距為500 mm平均分布，腹板厚度為12.0 mm。詳見圖1：

圖1 閘門結(jié)構(gòu)布置圖

3 關(guān)鍵部位工作原理

結(jié)合現(xiàn)有工況，本工程設(shè)計重點在于驅(qū)動裝置的可靠性和穩(wěn)定性，必須操作方便、簡易。閘門側(cè)之水和底止水的止水效果及隱藏門庫的設(shè)計，詳見圖2、圖3。門體進入門庫需在墻體支撐輪系的作用下平穩(wěn)運行，以免門體在門庫內(nèi)發(fā)生扭轉(zhuǎn)，對整個結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生影響，縮短使用壽命。

圖2 底止水及水軌道大樣圖

圖3 支撐輪系和側(cè)之水裝置大樣圖

根據(jù)閘門總水壓力，結(jié)合閘門橫向移動的運行方式，須加設(shè)運行軌道，保證運行順暢，底軌運行軌道采用雙排QU120重型軌道，軌道長度為83.0 m，隱藏門庫 45.0 m×2.0 m×2.0 m，驅(qū)動裝置安裝在下游面，設(shè)雙電源，動力裝置采用市電，增設(shè)一臺發(fā)電機為備用電源，便于應(yīng)急操作，驅(qū)動采用手動和遙控雙操作系統(tǒng)，側(cè)止水設(shè)預壓定位行程開關(guān)，擺線減速機和制動電機雙制動，行走裝置驅(qū)動電機額定功率為2.2 kW前后各一臺，啟動時應(yīng)同步，操作箱及操作面板應(yīng)安放在閘門下游側(cè)背水面上，并設(shè)搖控手持盒。為確保閘門到位不回退，終端加裝形成限位器，滿足側(cè)止水的止水功能。門庫出口設(shè)導向輪，對邊邊墩設(shè)止水側(cè)軌和定位槽。控制系統(tǒng)為三相四線制，配電盤為掛墻安裝，內(nèi)裝三相電表1只，總開關(guān)1只，分開關(guān)2只，施工嚴格按照電氣圖配電箱系統(tǒng)圖。

4 施工控制要點

4.1 預埋件的安裝

本工程部分預埋件是在原有地貌和建筑物上增設(shè)二期混凝土槽，埋件就位調(diào)整完畢后，應(yīng)按圖紙要求與一期混凝土中的預埋插筋或錨板焊接牢固，再進行二次校核。由于行走軌道較長，搭接較多，軌道安裝時必須設(shè)置基準控制點，用拉鋼絲法控制雙排軌道的平行度和就位尺寸。

4.2 閘門門體現(xiàn)場拼裝

閘門尺寸較大，場內(nèi)需要分節(jié)，為保證閘門直線度和最小變形量，現(xiàn)場拼裝時采用雙邊對稱焊接，對接完成后拉線測量門葉平整度，特別是門葉底驅(qū)座板直線度，測量完成后再底驅(qū)座板上將行走輪系安裝位置進行精確放樣，方便下道工序安裝工作。

4.3 支撐輪系和行走機構(gòu)安裝

應(yīng)采用現(xiàn)場安裝，待閘門門體安裝就位后，測量是否變形，調(diào)整完成后安裝減速機和驅(qū)動電機，保證電機輸出軸應(yīng)垂直于閘孔中心線，安裝前采用紅外準直儀將軌道中心線和閘孔中心線放樣。

4.4 空載試運行

安裝完成后應(yīng)進行三次空載試運行，運行時測量電動機是否平穩(wěn)，電流平衡度是否滿足要求，電氣設(shè)備有無發(fā)熱現(xiàn)象，限位裝置、保護裝置是否動作可靠，所有機械零件在運行時的噪音值是否滿足要求，市電和發(fā)電裝置是否能切換自如，測量閘門完全開啟或閉合時止水是否有效。

5結(jié)論

本文通過論述底驅(qū)式移動閘門在棗莊市薛城區(qū)過路防潮閘工程中的成功應(yīng)用，為類似工況下城市防洪提供了一個可行的方案，具有一定的借鑒參考作用。