南水北調(diào)閘站工程閘室多功能封閉罩的研究與應(yīng)用

南水北調(diào)保定管理處管理著保定市滿城區(qū)境內(nèi)自霧山（一）隧洞進(jìn)口至崗頭隧洞出口全長19.48km段輸水干線工程，沿線主要包括4座隧洞、2座大型河渠交叉建筑物、2座退水閘和1座分水口，這些建筑物中建有檢修閘室9座，弧形閘門工作閘室2座，分水和退水工作閘室4座。弧形閘門由液壓桿啟閉，余均由電動抓梁啟閉。

1.運行中存在問題

由于各閘的閘孔均為開敞式，雖閘室四周已封閉，但底部閘孔卻直通水面，且閘室內(nèi)冬暖夏涼，造成閘站內(nèi)飛鳥、昆蟲、塵土大量積聚，濕氣彌漫、蛛網(wǎng)密布，不僅嚴(yán)重?fù)p害閘站外觀形象，加大保潔工作量，還損減設(shè)備使用壽命。自京石段試通水8年多來，圍繞該問題主要采取過垂直可調(diào)節(jié)防曬網(wǎng)、不銹鋼可調(diào)節(jié)防鳥鏈、垂直可移動式防鳥網(wǎng)等多項措施，但難題一直未徹底解決。

2.多功能封閉罩的研究與應(yīng)用

2016年，保定管理處集思廣益，對閘站存在的問題開展攻關(guān)，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研、反復(fù)模擬并多次修改方案，研制成“多功能封閉罩”。其總體設(shè)計思路是在不影響閘門日常使用、保養(yǎng)和檢修前提下，對閘孔進(jìn)行封閉，實現(xiàn)閘室與外界隔絕，防止飛鳥、昆蟲、塵土、潮氣進(jìn)入閘室，徹底解決存在的問題。照此思路，我們提出了制作閘門孔口封閉罩的想法，方案設(shè)計如下。

先對原鎖定裝置位于底部邊梁橫隔板處的閘門做簡單改造，在門頂部橫隔板上加焊兩道加強(qiáng)板，橫隔板中間打定位孔，使閘門鎖定位置下移到頂部隔板處，改造后閘門與水面間的距離增加1m多，不會影響輸水調(diào)度。在閘門孔口四周增設(shè)圍欄，圍欄由支撐骨架和封板組合而成，安裝后對閘門孔口四周形成封閉。為保證閘門正常使用，靠近門庫一端采用可拆裝式封板，當(dāng)操作閘門時，打開可拆裝封板即可橫向移動閘門。在圍欄頂部安裝可移除式蓋板，與圍欄側(cè)板形成一個封閉罩。

為降低造價和便于操作，選用成本低、重量輕、外觀美、并能防潮、保溫的材料。經(jīng)比選，封閉罩骨架采用不銹鋼方管，封閉罩主體板材用50mm厚防火彩鋼板，四周用不銹鋼板包邊。為增強(qiáng)封閉罩的牢固性，防止大風(fēng)時將蓋板吹起，在頂板加裝快速夾鉗固定。

該設(shè)計方案實施簡便。施工時，骨架、側(cè)板和蓋板按設(shè)計尺寸在工廠加工好，到現(xiàn)場拼裝焊接即可。制作安裝流程為：第一，改裝閘門、閘孔測量放線。按渠道最高水位調(diào)整閘門鎖定位置，在閘門邊梁肋板上定好鎖定梁鎖孔位置、開孔，并在此焊接加強(qiáng)板。新開鎖孔須位于邊梁及水平次梁腹板處。開孔及施焊部位須打磨后作防腐處理，刷環(huán)氧富鋅底漆兩遍，環(huán)氧云鐵中間漆一遍，氯化橡膠面漆兩遍。因閘門起落操作過程中會輕微晃動，閘孔測量放線時要預(yù)估預(yù)留閘門晃動的空間，防止閘門起落過程中碰觸封閉罩。第二，制作閘門罩。按新開鎖孔鎖定閘門，測準(zhǔn)閘門頂高，畫出閘門罩制作圖下料制作。閘門罩包邊采用1.5mm厚304不銹鋼板，包邊尺寸為50mm，托邊為30mm，切角處打磨光滑。閘門罩面板為50mm厚防火彩鋼板，頂板做成可移除式活動蓋板，為防止蓋板被風(fēng)力吹起，采用一板壓一板壓固法拼裝，拼完后再以快速夾鉗與邊框壓固。第三，固定主框架。主框采用50×30×3mm不銹鋼方管焊接而成，視具體情況利用閘孔原有欄桿底部埋件及周圍其它可用金屬部件，加焊連接板進(jìn)行固定，焊畢對全部焊點作打磨處理。側(cè)板包邊后與主框架焊接到一起，焊接時注意控制側(cè)板的垂直度和水平度，偏差不超±3mm；封閉罩位于門庫一端的側(cè)板采用活動插板，用1.5mm厚不銹鋼板制作插槽，安裝焊接偏差不超±3mm。第四，粘貼警戒色標(biāo)及封膠。閘門罩整體制作完成后，仔細(xì)粘貼上黑黃兩色相間的警示標(biāo)志。閘門罩與地面接合處以防水密封膠嚴(yán)密封閉。

3.應(yīng)用效果

一是從根本上解決了閘站存在的難題。目前，已在霧山（一）出口閘站和霧山（二）進(jìn)口閘站安裝了這種封閉罩，經(jīng)半年多試運行，效果很好，實現(xiàn)了閘室與外界完全隔離，阻斷了飛鳥、昆蟲、塵土進(jìn)入閘室通道，閘室內(nèi)不再生蜘蛛網(wǎng)，閘站衛(wèi)生徹底改觀；閘站內(nèi)濕度控制在50%以下，對延長設(shè)備使用壽命和運行安全極為有利；對水質(zhì)和維護(hù)人員安全也起到很好的保障作用。

二是操作簡單，不影響設(shè)備正常運行。頂部蓋板單塊僅重約34kg，日常設(shè)備巡視人員可輕松打開裝置進(jìn)行正常的巡檢工作。

南水北調(diào)閘站封閉罩的研究與應(yīng)用，是中線局創(chuàng)新發(fā)展和規(guī)范化管理的具體體現(xiàn)，有助于從根本上解決保持閘站形象、保障設(shè)備運行安全、水質(zhì)安全和維護(hù)人員安全問題，且投資少、效果好、耐久性好、操作簡便，故建議在全線進(jìn)行推廣。