【摘要】水利閘門作為水利水電工程的重要組成部分,任何行為的操作都會對水利工程產(chǎn)生較大的影響,并且在閘門的初步設(shè)計階段也會遇見各種各樣的客觀因素,受到當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境的影響,在水閘的建設(shè)施工過程中,水閘的選址工作十分重要,可以說影響到了水電水利工程項目的后續(xù)施工與使用階段。鑒于此,本文對水工平面閘門和弧形閘門的制作、安裝與調(diào)試方法進行了對比,僅供參考。
【關(guān)鍵詞】平面閘門;弧形閘門;對比
一、水利閘門的設(shè)計原理與實際內(nèi)容
按照以往情況來看,水利閘門的建設(shè)地點應(yīng)該選在承載能力與抗壓能力高的天然地帶,因為水利閘門關(guān)系重大,所以必須根據(jù)施工地點周圍的地質(zhì)文理,水流情況等進行詳細的分析判斷,由專業(yè)技術(shù)人員制定詳細的選址施工計劃,保證閘門前期準(zhǔn)備工作的順利開展,最好在選址過程中能夠找到一塊整體穩(wěn)固的巖石,作為閘門的地基基礎(chǔ),然后以基礎(chǔ)為中心,進行初期建設(shè)工作,這樣可以有效提升閘門的安全系數(shù),保障可以在安全環(huán)境下進行施工,并且相應(yīng)的提高了建設(shè)閘門的速度與質(zhì)量,相反,一旦在施工過程中施工方?jīng)]有把水利閘門的基礎(chǔ)安放在堅固基石上,就會影響后續(xù)施工操作,出現(xiàn)地基不牢固,承載力過低,閘門控制水流不均衡的情況出現(xiàn),從而導(dǎo)致水利閘門事故的出現(xiàn),所以閘門的選址工作需要制定出一套系統(tǒng)完善的解決方法,以專業(yè)技術(shù)人員為主,輔以經(jīng)驗豐富的現(xiàn)場施工人員,共同制定出科學(xué)合理的選址規(guī)范模式。
二、兩種閘門簡介
1、平面閘門
平面鋼閘門門葉為平面面板,門葉在門槽內(nèi)作直線運動以封閉或開放水道,門槽的埋設(shè)構(gòu)件主要包括行走支承的軌道、與止水橡皮相接觸的型鋼、為保護門槽和孔口邊棱處的混凝土所設(shè)置的加固角鋼等。擋水時水壓力傳遞途徑如下圖1。
2、弧形閘門
弧形鋼閘門由面板與梁格、豎向桁架、大橫梁和支臂等共同組成具有弧形表面的結(jié)構(gòu)物以及埋固構(gòu)件和啟閉閘門的機械設(shè)備組成。弧形閘門與平面閘門不同之處在于弧形的擋水門葉,可以繞一固定點而轉(zhuǎn)動。門葉結(jié)構(gòu)是由面板、梁格、橫向和縱向聯(lián)結(jié)系、側(cè)輪以及止水部件等組成。門槽的埋設(shè)構(gòu)件包括與止水橡皮相接觸的弧形止水座、底檻、為保護門槽和孔口邊棱處的混凝土所設(shè)置的加固角鋼等?;⌒伍l門擋水時水壓力傳遞途徑見圖2。
三、制作方法對比分析
1、平面閘門制作方法
1.1 零、部件制造
①箱形、工字形主梁;箱形、工字形邊梁;②面板;③吊耳;④機械零件加工,定輪門、滑塊門;⑤焊接,焊接準(zhǔn)備、焊后處理、焊縫檢驗。
1.2 平面鋼閘門拼裝
①鋪面板;②拼底主橫梁;③拼次梁;④拼隔板;⑤拼裝邊梁;⑥門葉拼裝檢查。
1.3 焊接
①焊前準(zhǔn)備②焊縫分類一類焊縫:主梁、邊梁的腹板及翼緣板、吊耳板的對接焊縫、閘門主梁與邊梁腹板連接的角焊縫及翼緣板連接的對接焊縫。二類焊縫:面板的對接焊縫、主梁、邊梁的翼緣板與腹板的組合焊縫及角焊縫、閘門吊耳板與門葉的組合焊縫及角焊縫。其余焊縫為三類焊縫。③焊接工藝采用分段退步焊和對稱焊,焊工的人數(shù)應(yīng)為偶數(shù)。④焊縫檢驗分外觀檢查和內(nèi)部檢驗,均應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。(4)焊后處理①處理后的公差與偏差應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。②處理方法由生產(chǎn)班組自定。處理完畢質(zhì)檢合格后轉(zhuǎn)下道工序。(5)確定各鉆孔位置閘門焊接完畢,分塊拆開前,鉗工劃線確定各鉆、鏜孔位置(水封口除外)。檢查無誤后拆開。
2、弧形閘門制作方法
2.1 零、部件制造
①箱形、工字形主梁;箱形、工字形邊梁;箱形、工字形支臂;②面板,進行卷弧處理;③吊耳;④機械零件加工,活動支鉸、固定支鉸、支鉸軸、側(cè)輪軸、側(cè)輪軸套;
2.2 焊接
①在零、部件及閘門施焊前,編制焊接工藝規(guī)程。對尚未驗證過的一、二類焊縫的焊接工藝,應(yīng)進行焊接工藝評定。②焊后處理:焊后處理的方法由生產(chǎn)班組自定,焊后處理的偏差應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。③焊縫檢驗:外觀檢查按規(guī)范DL/T5018-94執(zhí)行。射線探傷按GB3323《鋼熔化焊對接接頭射線照相和質(zhì)量分級》執(zhí)行。
2.3 弧形平臺搭設(shè)
組裝鋼弧型閘門弧型平臺的搭設(shè)必須考慮沿徑向的收縮,弧門在焊后其曲率半徑的減少量△R與弧門面板弧長S及弧門半徑有關(guān),面板弧長兩端沿徑向的收縮變形量△≈(0.4~0.5)×S/1000放大樣曲率半徑R′由幾何關(guān)系求得:
R′=[R-(R+△)cosα]2+[(R+△)sinα]
2/2×[R-(R+△)cosα]
2.4 門葉拼裝
門葉拼裝順序(基本與平面鋼閘門相同):主橫梁→小橫梁→縱梁→第二根主梁→小橫梁→縱梁→邊梁門。
2.5 支臂制造與支腿組裝
①支臂制造:支臂作為單個構(gòu)件制造的允許偏差應(yīng)符合《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規(guī)范》的規(guī)定。②支腿組裝:a.吊放兩根支臂梁,調(diào)整好開口跨距,進行水平度扭曲值,開口尺寸等檢查,合格后用擋板點焊在胎架上;b.組裝內(nèi)外夾板;c.組裝豎桿,節(jié)點連接板,斜桿等。
2.6 焊接
①編制焊接工藝規(guī)程;②按焊接工藝規(guī)程進行施焊;③焊后處理,采用錘擊、千斤、加重物、火焰加熱等方法進行矯正。
2.7 支鉸裝配
支鉸各零、部件制造完畢后進行組裝。組裝前應(yīng)將各零、部件清洗干凈。支鉸裝配包括兩個部分:①活動支鉸與軸套的裝配;②活動支鉸與固定支鉸裝配。
安裝完成后,廠部專職質(zhì)檢人員進行檢測,并作出檢測記錄。
四、調(diào)試方法對比分析
(1)調(diào)試前需檢查閘門和門槽是否安裝完成,檢查啟閉機、吊鉤等設(shè)備是否正常可靠,清理門槽雜物,保證閘門順利啟閉。(2)調(diào)試過程中閘門應(yīng)全程處于無水狀態(tài),共啟閉三次,閘門應(yīng)與啟閉機的左右吊點同步升降。啟閉過程中觀察閘門及啟吊設(shè)備是否升降靈活、平穩(wěn)、無卡阻現(xiàn)象。(3)閘門啟閉過程中要保障止水橡皮不受損傷,并不斷對其澆水。(4)在水封部位的閘門,需用光照檢查止水橡皮的壓縮程度,不得出現(xiàn)縫隙或者透亮。
結(jié)束語
本文對平面閘門和弧形閘門的基本組成形式進行簡介,對其制作、安裝和調(diào)試方法進行詳細對比分析。
參考文獻:
[1]馮茂振.弧形鋼閘門制造質(zhì)量影響因素分析及控制措施[J].機電信息,2014,15:105-106.
[2]趙欣.基于水工閘門流激振動的分析[J].水利科技與經(jīng)濟,2014,05:10-12.