本實用新型涉及水電站工程技術(shù)領(lǐng)域,具體來說,涉及一種用于水電站泄洪洞臨時封堵的大型側(cè)開閘門。
背景技術(shù):
在水電站工程中,采用側(cè)向開啟關(guān)閉的常見閘門品種是人字閘門:左右兩扇門葉分別繞水道邊壁內(nèi)的垂直門軸旋轉(zhuǎn),關(guān)閉水道時,俯視形成“人”字形狀的閘門。人字閘工作時,兩扇門葉構(gòu)成三鉸拱以承受水壓力;水道開啟時,兩扇門葉位于邊壁的門龕內(nèi),不承受水壓力,處非工作狀態(tài)。人字閘門一般只能承受單向水壓力,而只能在上、下游水位相等,靜水狀況下操作運行,常用于通航河道的船閘,作為工作閘門布置在上、下閘首。
人字閘門左右兩扇門葉的兩個側(cè)端部位均設(shè)有豎直的門軸柱和接縫柱。門軸柱頂部和底端設(shè)有供旋轉(zhuǎn)支承的頂樞、底樞,沿豎直側(cè)端的拉緊裝置。兩扇門葉上端一般設(shè)有工作便橋等。門葉的左右及下側(cè)均設(shè)有止水裝置,接縫柱也起止水作用。人字閘門的開啟與關(guān)閉由設(shè)在水道兩側(cè)岸邊上的啟閉機實現(xiàn),分為:輪盤式、液壓活塞式等。
人字閘門的結(jié)構(gòu)特點:門葉結(jié)構(gòu)側(cè)端的門軸柱通過頂樞、底樞裝置與安裝在側(cè)墻上的門槽連接并實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)啟閉。也就是說:整個門葉是懸掛在頂樞、底樞裝置上,頂樞底樞裝置承受門葉重量及扭矩,以及啟閉過程中的阻力和啟閉力。
在水電工程的封堵施工中,常用的封堵閘門品種為平板閘門。通常布置在導流洞(泄洪洞或者導流支洞)進口。由門葉結(jié)構(gòu)、門槽、啟閉機組成。門葉垂直放置在門槽之內(nèi)的底坎上,門葉底部安裝有底水封、門葉面板上安裝有門字形的頂水封與側(cè)水封,并和底水封粘接成一個方框;在門葉自重和水壓力的共同作用下,橡膠水封受到壓縮與門槽止水面貼近從而起到封水作用。閘門通過安裝在上方的啟閉機鋼絲繩的牽引升降,從而實現(xiàn)開啟與關(guān)閉。
也就是說:平板閘門本身并不能單獨封水,還需要配套制作安裝門槽等。這正是平板閘門作為封堵閘門所存在的缺點和不足。
水電工程建設(shè)周期比較長,視工程規(guī)模通常需要跨越一兩個防汛期。在防洪渡汛期間,基礎(chǔ)設(shè)施導流洞、泄洪洞等還沒有建成,不具備行洪泄水能力,且需要防御的N年一遇洪水也不見得必然出現(xiàn),這就需要一種臨時封堵閘門,布置在洞口處,當洪峰到來時提前關(guān)閉防洪;在不到防洪水位時完全開啟,方便車輛人員進入繼續(xù)施工。
封堵閘門只是水電站工程施工中的臨時設(shè)施,其突出的特點就是時效性、經(jīng)濟性。因為受到布置空間所限,平板閘門作為封堵閘門使用時,還需要同時制作安裝門槽、設(shè)置啟閉機安裝平臺等。因此大大增加施工成本、延長了工程工期,帶來諸多不利。以實際應用中的一種平板閘門為例:門葉重量66970Kg;門槽重量39910Kg。單就制作成本而言,僅門槽又增加60%重量。
人字閘門側(cè)面開啟,不占用有效空間,適合洞內(nèi)布置,但結(jié)構(gòu)復雜造價不菲,能否簡化其結(jié)構(gòu)設(shè)計,是得到應用的關(guān)鍵。
因此,現(xiàn)有市場上亟需設(shè)計一種制作簡單、安裝方便、操作便捷更為經(jīng)濟實用的封堵閘門。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提出一種用于水電站泄洪洞臨時封堵的大型側(cè)開閘門,以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足。
為實現(xiàn)上述實用新型目的,本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種用于水電站泄洪洞臨時封堵的大型側(cè)開閘門,包括門板、門座和環(huán)形軌道,所述門板的四周設(shè)有密封條,所述門板的橫向一側(cè)設(shè)有側(cè)耳,所述門板的底部設(shè)有與環(huán)形軌道相匹配的滾輪裝置,所述門座固定設(shè)于泄洪洞洞內(nèi)或者泄洪洞進水口,所述門座的側(cè)面設(shè)有鉸座板,所述側(cè)耳與所述鉸座板通過鉸軸相連。
進一步的,所述門板的四周分布設(shè)有用于承載水壓力的承壓塊,所述門座上設(shè)有與所述承壓塊相貼合的門座承壓面。
進一步的,所述鉸軸為偏心鉸軸,所述側(cè)耳安裝在鉸軸的偏心軸段。
進一步的,所述承壓塊與門座承壓面貼合的部分設(shè)有拉緊螺栓。
進一步的,所述滾輪裝置的滾輪上固定設(shè)有加強筋。
進一步的,所述門板和門座上均設(shè)有防水涂層。
本實用新型所述閘門的有益效果:
1、無需構(gòu)筑導流洞進水塔安裝啟閉機,需要啟閉操作時,可以在閘門兩個滾輪中部與泄洪洞側(cè)墻之間設(shè)置起重導鏈人工輔助操作開啟,將導鏈設(shè)置在門后與擋水墻之間即可實現(xiàn)關(guān)閉;
2、改造常規(guī)的門槽系統(tǒng)為一個門框,減少了原門槽結(jié)構(gòu)門楣之上的主軌、副軌、側(cè)軌部件的制作安裝與二期混凝土澆筑等,縮短了安裝工期和施工成本;
3、如果采用常規(guī)的平板閘門作為封堵閘門設(shè)計,在洞內(nèi)會造成無法安裝,只能安裝工程原設(shè)計的泄洪閘門門槽內(nèi),閘門自重需要23.8噸,而在洞內(nèi)設(shè)計擋水墻加側(cè)開閘門設(shè)計,門板結(jié)構(gòu)和門座總重量不到10噸,降低成本一半有余,其經(jīng)濟性得到大幅提升。
附圖說明
圖1是本實用新型所述的側(cè)開閘門的正面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型所述的門板與門座結(jié)合部分的連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是圖2中K向結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本實用新型所述的承壓塊與門座貼合面的連接結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本實用新型所述的偏心鉸軸的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中所示:
1-門座;2-鉸軸;3-門板;4-密封條;5-滾輪裝置;6-環(huán)形軌道;7-承壓塊;8-側(cè)耳腹板;9-側(cè)耳套;10-側(cè)耳翼板;11-門座承壓面;12-拉緊螺栓。
具體實施方式
下面結(jié)合本實用新型的附圖,對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
如圖1所示,本實用新型實施例所述的一種用于水電站泄洪洞臨時封堵的大型側(cè)開閘門,包括門板3、門座1和環(huán)形軌道6,所述門板3的四周設(shè)有密封條4,如水封橡膠條,所述門板3采用整體鋼結(jié)構(gòu)焊接而成,主要由面板、主梁和隔梁構(gòu)成,所述門板3的橫向一側(cè)設(shè)有兩個側(cè)耳,每個側(cè)耳由兩塊側(cè)耳腹板8和筋板構(gòu)成,所述門板3的底部設(shè)有與環(huán)形軌道6相匹配的兩個滾輪裝置5,用于支撐門板3的大部分重量,所述門座1固定設(shè)于泄洪洞洞內(nèi)或者泄洪洞進水口,所述門座1的側(cè)面設(shè)有鉸座板,所述側(cè)耳與所述鉸座板通過鉸軸2相連,從而可以實現(xiàn)門板3的開啟轉(zhuǎn)動。
門座1為中空方框形鋼結(jié)構(gòu),由鋼板、槽鋼、工字鋼等焊接而成,結(jié)合部位進行必要的機械加工。
環(huán)形軌道6俯視圖呈兩個90°~180°的同心半圓環(huán),角度大小根據(jù)門板3需要敞開的位置決定。環(huán)形軌道6采用彎曲成圓弧的工字鋼與環(huán)形鋼板焊接成型,兩側(cè)等間距布置筋板增加剛性,滾輪行走的軌道面進行機械加工保證平面度。
在本實施例中,所述門板3的四周分布設(shè)有用于承載水壓力的承壓塊7,所述門座1上設(shè)有與所述承壓塊7相貼合的門座承壓面11。
在本實施例中,所述鉸軸2為偏心鉸軸,用于調(diào)整密封條4的水封壓縮量,所述側(cè)耳安裝在鉸軸2的偏心軸段。在預組裝時,將門座1與門板3平置到關(guān)閉狀態(tài),轉(zhuǎn)動調(diào)整偏心鉸軸讓門板3上的承壓塊7與門座承壓面11完全接觸,保證水封橡膠條的有效壓縮量,消除制造誤差提高封水性能。
進一步的,所述承壓塊7與門座承壓面11貼合的部分設(shè)有拉緊螺栓12,用于固定承壓塊7和門座承壓面11以及進一步調(diào)節(jié)水封橡皮的壓縮量。
在本實施例中,所述滾輪裝置5的滾輪上固定設(shè)有用于進一步提高其強度的加強筋。
在本實施例中,所述門板3和門座1上均設(shè)有防水涂層。
為了方便理解本實用新型的上述技術(shù)方案,以下通過具體使用方式上對本實用新型的上述技術(shù)方案進行詳細說明。
具體安裝時,本實用新型所述封堵閘門布置在泄洪洞進水口或者洞內(nèi),垂直平面安裝,門座鉸座板和偏心鉸軸安裝孔軸線調(diào)整到垂線位置,門座1安裝在混凝土擋水墻上預留孔位;環(huán)形軌道6安裝在洞底的水平面,保證軌道踏面到門座鉸座板水平中線的尺寸公差,且調(diào)整環(huán)軌中心與門座鉸座板鉸軸安裝孔軸線在水平面的投影點重合。調(diào)整合格后固定位置,門座1、環(huán)形軌道6與預埋插筋焊接成一體,澆筑二期混凝土和混凝土擋水墻、洞底基礎(chǔ)混凝土形成一體。吊裝門板3安裝在門座1之上,安裝偏心鉸軸、啟閉試驗、檢查調(diào)整水封透光性。
驗收合格后,將側(cè)開閘門完全打開,在壁墻位置支撐固定,即可進行洞內(nèi)的正常作業(yè)施工,接到洪水來臨通知時將側(cè)開閘門關(guān)閉,從后面用拉緊螺栓12將門板3與門座1固定,即可實現(xiàn)對洪水的封堵。
本實用新型的實際應用:
湖南省涔天河水庫擴建工程根據(jù)2016年工程防洪渡汛節(jié)點目標,需要對1#泄洪洞臨時封堵。由于1#泄洪洞及引水發(fā)電洞洞內(nèi)正在施工作業(yè),如果在洞口處修筑圍堰或者安裝平板閘門作為封堵閘門使用,不僅會增加施工成本,還會給汛期施工帶來不便。平板閘門開啟時需要長期懸掛在上方,下面通過車輛和人員,存在一定安全隱患。通過方案比對和經(jīng)濟性分析,最終確定在距泄洪洞口46米的洞內(nèi),修筑一道(寬度10米×高度10.5米×厚度4米)混凝土擋水墻從內(nèi)部橫斷泄洪洞,在擋水墻中下部設(shè)置一扇側(cè)開式封堵閘門,施工期間閘門側(cè)向敞開,洪水來臨時提前關(guān)閉的度汛方案。
由本申請人下屬公司五分局負責擋水墻的施工,對側(cè)開式封堵閘門的安裝布置提出初步方案;由安裝分局負責閘門優(yōu)化設(shè)計,并制作安裝完成。
由本申請人下屬安裝分局組織技術(shù)人員論證、分析和計算,最終設(shè)計出如上所述的一種用于水電站泄洪洞臨時封堵的大型側(cè)開閘門。并在本單位金屬結(jié)構(gòu)廠制作完成,2016年3月在涔天河工地1#泄洪洞首次安裝成功,經(jīng)過啟閉試驗與水封密封性透光檢查,各項指標滿足設(shè)計制作規(guī)范要求,順利地完成2016年防洪渡汛任務。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。