三峽船閘檢修平板門落放時機及工藝探討

肖華超，杜 超，覃 盼，龔德龍，徐思賢

（長江三峽通航管理局，湖北宜昌 443002）

0 引言

三峽永久船閘是長江中上游流域重要的通航建筑物，全長6.4 km，其中船閘主體部分1.6 km，引航道4.8 km。三峽船閘主要分雙線5 級船閘運行，由上游引航道、上閘首、閘室段、下閘首和下游引航道等通航建筑物組成。截止2018 年，累計年通貨量達1.5 億噸。宜昌市通航工程技術(shù)有限公司作為三峽船閘日常檢修單位，承擔(dān)了三峽船閘整體維護、修理及保養(yǎng)工作。

船閘由6 個閘首、5 個閘室組成，閘室平面有效尺寸為280.00 m×32.00 m（長×寬），最小坎上水深5.00 m。其中每級船閘閘室由閘室2 側(cè)輸水廊道連通構(gòu)成連通器，又通過每個閘室輸水廊道中反弧門開關(guān)控制閘室水位。所以反弧門的檢修工作是保障船閘正常運行的重要工作。反弧門檢修主要通過落放其上下游檢修平板門，從而阻斷反弧門周圍水流，再通過深井泵抽干其所在的閥門井而形成檢修工作面，故輸水廊道閥門井段上下游檢修平板門落放時機及工藝直接影響反弧門檢修效率，進而可能影響船閘通航效率。

1 檢修平板門結(jié)構(gòu)簡介及工作原理

三峽船閘檢修平板門共16 扇，是閥門井和深井泵積水井檢修時的擋水門，其中1、6 閘首上游檢修門為1 組共4 扇，1、6 閘首下游檢修門為1 組共4 扇，2～5 閘首上游檢修門為1 組共4 扇，2～5 閘首下游檢修門為1 組共4 扇。平板檢修門主要用于輸水廊道閥門井處擋水，閥門井經(jīng)上、下游2 扇平板門阻斷水流，并通過深井泵抽水排干，以保障閥門井中反弧門檢修工作面。檢修平板門結(jié)構(gòu)為平面滑動閘門（如圖1），面板及止水在下游面，頂、側(cè)止水為P 型水封，底止水為平板水封，正向支承為剛性支承，反向支承為彈簧鋼片。門側(cè)邊安裝的滑塊與門槽導(dǎo)軌相互構(gòu)成平板門落放橫向限位裝置。平板門工作點為船閘閘室左、右側(cè)輸水廊道，廊道相距閘面約18-50 m不等，故平板門配套設(shè)施含若干數(shù)量吊桿（根據(jù)不同閘室閥門井深度配備相應(yīng)數(shù)量吊桿），確保將檢修平板門落放到輸水廊道門槽底部。

圖1 平板門結(jié)構(gòu)

2 檢修平板門落放時機及其工藝分析

為比較各方案的優(yōu)、缺點，我們將本次討論范圍限定在三峽船閘日常檢修中南、北線2 至5 閘首中任意一個反弧門的落放檢修平板門，不談?wù)撌┕り犈c船閘管理人員交涉和船閘管理人員使用設(shè)備所耗費的時間，只討論從本閘室上游人字門打開，船只開始移泊，到下閘室輸水完成，下閘室下游人字門打開，上、下游平板門落放完畢這一個時間周期內(nèi)設(shè)備動機、輸水、施工等過程所消耗的時間，見表1。

表1 各階段耗時

2.1 方案1

在本閘室高水位時落放上游檢修平板門，此時上閘室與本閘室2 側(cè)反弧門處于全關(guān)狀態(tài)，本閘室上游人字門處于全開位，下游人字門處于全關(guān)位。船只開始移泊，待移泊完成后，本閘室上游人字門關(guān)閉，開始停航，船只處于等待狀態(tài)。當(dāng)檢修平板門落放完畢，檢修平板門平壓閥開始平壓，待上游平板門2 側(cè)水位相平后，開本閘室反弧門，下閘室反弧門為全關(guān)狀態(tài)，本閘室開始泄水，此時為單邊輸水。待本閘室與下閘室水位平齊后，設(shè)備動機，關(guān)本閘室反弧門，下游人字門打開，下閘室下游人字門處于全關(guān)位。船只移泊至下閘室，然后本閘室下游人字門關(guān)閉，下閘室反弧門開啟，下閘室泄水，此時為雙邊輸水。泄水完成后設(shè)備動機下閘室反弧門關(guān)閉，下閘室下游人字門處于全開位，開始落放下游檢修平板門，船只移泊。待下游檢修平板門落放完畢后，恢復(fù)通航，開啟潛水泵抽水。

流程：落放上游檢修平板門75（包含船只移泊30）—單邊輸水30—設(shè)備動機20—船只移泊30—雙邊輸水15—設(shè)備動機20—落放下游檢修平板門75（包含船只移泊30）；

總時間：75+30+20+30+15+20+75=265 min；施工時間：270 min；停航時間：45+30+20+30+15+20+75=235 min。

優(yōu)點：由于開工時間早，有較多等待時間應(yīng)對突發(fā)事件；

缺點：上游檢修平板門落放完畢后，本閘室泄水過程有概率出現(xiàn)反向水頭，檢修平板門止水面水位高于迎水面，導(dǎo)致檢修平板門反向支撐變形受損。

2.2 方案2

本閘室高水位時，等待船只移泊，此時上閘室與本閘室2側(cè)反弧門處于全關(guān)狀態(tài)，本閘室上游人字門處于全開位，下游人字門處于全關(guān)位。船只完成移泊后，本閘室上游人字門關(guān)閉。開本閘室反弧門，此時下閘室反弧門為全關(guān)狀態(tài)，本閘室開始泄水，此次輸水為單邊輸水。待本閘室與下閘室水位平齊后，設(shè)備動機，本閘室反弧門關(guān)閉，下游人字門打開，此時下閘室下游人字門處于全關(guān)位。開始落放上游檢修平板門，期間船只移泊至下閘室，本閘室下游人字門關(guān)閉，移泊完成后開始停航。待上游檢修平板門落放完畢后，下閘室反弧門開啟，下閘室泄水，此時為雙邊輸水。然后設(shè)備動機，下閘室反弧門關(guān)閉，下閘室下游人字門處于打開，船只移泊。開始落放下游檢修平板門。待下游檢修平板門落放完畢后，恢復(fù)通航，開啟潛水泵抽水。

流程：船只移泊30—單邊輸水30—設(shè)備動機20—落放上游檢修平板門75（包含船只移泊30）—雙邊輸水15—設(shè)備動機20—落放下游檢修平板門75（包含船只移泊30）；

總時間：75+30+20+30+15+20+75=265 min；施工時間：185 min；停航時間：45+15+20+75=155 min；

優(yōu)點：施工和通航時間較短，且泄水不會出現(xiàn)反向水頭；

缺點：施工緊湊，容錯率低，對突發(fā)事件沒有緩沖時間，往往因為超過限定停航時間而恢復(fù)通航，施工方需要等待1 整個周期的時間。

3 結(jié)論

在其他情況下會出現(xiàn)設(shè)備的嚴(yán)重損壞情況或抽水時間會進入檢修過程中，而抽水時間相比于其他時間過長，所以其他方案不予考慮。通過以上分析我們可以得出：在施工合理安排的情況下，本閘室低水位落放上游平板門，下閘室低水位落放下游平板門的2 號方案更合理。