水工平面闸门和弧形闸门的制作安装与调试方法对比分析

【摘要】水利闸门作为水利水电工程的重要组成部分，任何行为的操作都会对水利工程产生较大的影响，并且在闸门的初步设计阶段也会遇见各种各样的客观因素，受到当地地质环境的影响，在水闸的建设施工过程中，水闸的选址工作十分重要，可以说影响到了水电水利工程项目的后续施工与使用阶段。鉴于此，本文对水工平面闸门和弧形闸门的制作、安装与调试方法进行了对比，仅供参考。

【关键词】平面闸门；弧形闸门；对比

一、水利闸门的设计原理与实际内容

按照以往情况来看，水利闸门的建设地点应该选在承载能力与抗压能力高的天然地带，因为水利闸门关系重大，所以必须根据施工地点周围的地质文理，水流情况等进行详细的分析判断，由专业技术人员制定详细的选址施工计划，保证闸门前期准备工作的顺利开展，最好在选址过程中能够找到一块整体稳固的岩石，作为闸门的地基基础，然后以基础为中心，进行初期建设工作，这样可以有效提升闸门的安全系数，保障可以在安全环境下进行施工，并且相应的提高了建设闸门的速度与质量，相反，一旦在施工过程中施工方没有把水利闸门的基础安放在坚固基石上，就会影响后续施工操作，出现地基不牢固，承载力过低，闸门控制水流不均衡的情况出现，从而导致水利闸门事故的出现，所以闸门的选址工作需要制定出一套系统完善的解决方法，以专业技术人员为主，辅以经验丰富的现场施工人员，共同制定出科学合理的选址规范模式。

二、两种闸门简介

1、平面闸门

平面钢闸门门叶为平面面板，门叶在门槽内作直线运动以封闭或开放水道，门槽的埋设构件主要包括行走支承的轨道、与止水橡皮相接触的型钢、为保护门槽和孔口边棱处的混凝土所设置的加固角钢等。挡水时水压力传递途径如下图1。

2、弧形闸门

弧形钢闸门由面板与梁格、竖向桁架、大横梁和支臂等共同组成具有弧形表面的结构物以及埋固构件和启闭闸门的机械设备组成。弧形闸门与平面闸门不同之处在于弧形的挡水门叶，可以绕一固定点而转动。门叶结构是由面板、梁格、横向和纵向联结系、侧轮以及止水部件等组成。门槽的埋设构件包括与止水橡皮相接触的弧形止水座、底槛、为保护门槽和孔口边棱处的混凝土所设置的加固角钢等。弧形闸门挡水时水压力传递途径见图2。

三、制作方法对比分析

1、平面闸门制作方法

1.1 零、部件制造

①箱形、工字形主梁；箱形、工字形边梁；②面板；③吊耳；④机械零件加工，定轮门、滑块门；⑤焊接，焊接准备、焊后处理、焊缝检验。

1.2 平面钢闸门拼装

①铺面板；②拼底主横梁；③拼次梁；④拼隔板；⑤拼装边梁；⑥门叶拼装检查。

1.3 焊接

①焊前准备②焊缝分类一类焊缝：主梁、边梁的腹板及翼缘板、吊耳板的对接焊缝、闸门主梁与边梁腹板连接的角焊缝及翼缘板连接的对接焊缝。二类焊缝：面板的对接焊缝、主梁、边梁的翼缘板与腹板的组合焊缝及角焊缝、闸门吊耳板与门叶的组合焊缝及角焊缝。其余焊缝为三类焊缝。③焊接工艺采用分段退步焊和对称焊，焊工的人数应为偶数。④焊缝检验分外观检查和内部检验，均应符合相应规范标准要求。（4）焊后处理①处理后的公差与偏差应符合规范的规定。②处理方法由生产班组自定。处理完毕质检合格后转下道工序。（5）确定各钻孔位置闸门焊接完毕，分块拆开前，钳工划线确定各钻、镗孔位置（水封口除外）。检查无误后拆开。

2、弧形闸门制作方法

2.1 零、部件制造

①箱形、工字形主梁；箱形、工字形边梁；箱形、工字形支臂；②面板，进行卷弧处理；③吊耳；④机械零件加工，活动支铰、固定支铰、支铰轴、侧轮轴、侧轮轴套；

2.2 焊接

①在零、部件及闸门施焊前，编制焊接工艺规程。对尚未验证过的一、二类焊缝的焊接工艺，应进行焊接工艺评定。②焊后处理：焊后处理的方法由生产班组自定，焊后处理的偏差应符合规范的规定。③焊缝检验：外观检查按规范DL/T5018-94执行。射线探伤按GB3323《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》执行。

2.3 弧形平台搭设

组装钢弧型闸门弧型平台的搭设必须考虑沿径向的收缩，弧门在焊后其曲率半径的减少量△R与弧门面板弧长S及弧门半径有关，面板弧长两端沿径向的收缩变形量△≈（0.4～0.5）×S/1000放大样曲率半径R′由几何关系求得：

R′=[R-（R+△）cosα]2+[（R+△）sinα]

2/2×[R-（R+△）cosα]

2.4 门叶拼装

门叶拼装顺序（基本与平面钢闸门相同）：主横梁→小横梁→纵梁→第二根主梁→小横梁→纵梁→边梁门。

2.5 支臂制造与支腿组装

①支臂制造：支臂作为单个构件制造的允许偏差应符合《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》的规定。②支腿组装：a.吊放两根支臂梁，调整好开口跨距，进行水平度扭曲值，开口尺寸等检查，合格后用挡板点焊在胎架上；b.组装内外夹板；c.组装竖杆，节点连接板，斜杆等。

2.6 焊接

①编制焊接工艺规程；②按焊接工艺规程进行施焊；③焊后处理，采用锤击、千斤、加重物、火焰加热等方法进行矫正。

2.7 支铰装配

支鉸各零、部件制造完毕后进行组装。组装前应将各零、部件清洗干净。支铰装配包括两个部分：①活动支铰与轴套的装配；②活动支铰与固定支铰装配。

安装完成后，厂部专职质检人员进行检测，并作出检测记录。

四、调试方法对比分析

（1）调试前需检查闸门和门槽是否安装完成，检查启闭机、吊钩等设备是否正常可靠，清理门槽杂物，保证闸门顺利启闭。（2）调试过程中闸门应全程处于无水状态，共启闭三次，闸门应与启闭机的左右吊点同步升降。启闭过程中观察闸门及启吊设备是否升降灵活、平稳、无卡阻现象。（3）闸门启闭过程中要保障止水橡皮不受损伤，并不断对其浇水。（4）在水封部位的闸门，需用光照检查止水橡皮的压缩程度，不得出现缝隙或者透亮。

结束语

本文对平面闸门和弧形闸门的基本组成形式进行简介，对其制作、安装和调试方法进行详细对比分析。

参考文献：

[1]冯茂振.弧形钢闸门制造质量影响因素分析及控制措施[J].机电信息，2014，15：105-106.

[2]赵欣.基于水工闸门流激振动的分析[J].水利科技与经济，2014，05：10-12.

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