1、1弧形工作闸门安装中划弧试验法的应用【摘要】划弧试验法在弧门安装中是对安装工艺做的大胆创新，在满足安装规范的前提下，利用埋件最大限度的消除铰座、门体、启闭设备及测量的累计误差，确保了门槽与门叶间的安装配合间隙。 【关键词】划弧试验法弧形闸门安装应用 中图分类号：TV663 文献标识码： A 文章编号： 1.概述 弧形闸门是应用非常广泛的一种门型，具有结构简单、启闭力小、水流条件好等优点，适用于泄水建筑物上作为工作门之用。弧形工作闸门是水利水电枢纽工程建设中不可缺少的金结设备的重要组成部分之一，主要担负着水利水电枢纽工程的泄洪及调节下泄流量任务。根据国内各水电水利工程弧形闸门实际运行的情况表明，
2、水封橡皮由于安装方面的原因在使用和运行过程中止水效果欠佳，均存在不同程度的渗漏，造成闸门振动增加，严重时危及其安全运行。同时，止水橡皮因弧门及埋件的最终安装精度受各设备安装尺寸链的相互关联，致使工作段会存在压缩量不均匀的现象，使局部磨损过快，影响水封使用寿命。如何在安装过程中减少和避免国内水利水电工程弧形闸门水封安装存在问题，通过改善安装工艺，采用“划弧试验法”有效的满足了安装要求及运行要求。2.应用优点 2目前国内水利水电工程弧形钢闸门安装普遍采取先装埋件后装门体的工艺。这样对埋件安装的精度及质量要求特别高，对闸门及埋件制作的精度要求也相对提高了很多。划弧试验法是采用门槽及二期埋件的安装先于
3、门叶安装的整体吊装施工方案，安装工艺有其显著优点： 可以有效改善弧门埋件和水封橡皮配合的安装质量。用新工艺进行埋件安装则是在弧门门体安装完毕后再进行止水橡皮安装，然后利用埋件侧轨的调整来调整橡皮的压缩量，这样既可以弥补弧门和埋件安装造成的实际偏差，又尽可能的保证埋件与弧门门叶止水橡皮压缩量的安装质量及后期运行质量。有利于减少闸门运行时的振动，保证闸门长期安全运行； 可以减少油缸的附加应力及油封的磨损，有利于保证液压启闭机的安全运行。 3.应用前提 受闸门自重影响，闸门安装后其门叶底缘一般情况下均能与底槛全线接触，故产生闸门水封橡皮渗漏或局部磨损过大的现象主要反映在侧止水橡皮及门楣转角水封橡皮。
4、主要原因是由于闸门实际中心与闸门理论孔口中心不重合造成的。产生不重合的形式有：闸门实际中心相对埋件中心整体偏移；体现为闸门门叶两侧水封面与侧轨的左右间隙相差较大；闸门实际中心相对启闭机中心整体偏移，体现为闸门门叶两侧水封面与侧轨的左右间隙相差较大；闸门门体相对埋件整体倾斜，体现为单侧水封面与相应侧轨的上部与下部的间隙相差较大。总结其原因的产生，归纳起来主要有以下几个方面。 3.1 闸门及埋件的制造原因 33.1.1 左右支臂制造长度误差的影响 规范允许的支臂长度误差为土 2mm，对门叶顶部侧向水平偏移影响不大，但对侧水封安装影响大。 3.1.2 门叶的底缘制造误差的影响 规范允许的门叶底缘倾斜
5、度偏差为 3.0mm，闸门的宽高比越大，对门叶顶部侧向水平偏移影响也就越大，则对侧水封安装影响也越大。 3.2 闸门及埋件安装的原因 3.2.1 底槛安装不平度误差对侧水封安装的影响； 该项影响因素与门叶的底缘制造误差对侧水封安装影响的变比相同。3.2.2 侧轨安装垂直度误差的影响 侧轨安装垂直度的规范允许为+2mm、-1mm，则对门叶侧向水平移动的距离变比为一定值。 3.2.3 支铰同轴度安装误差的影响 支铰同轴度的规范允许误差为 1mm，对门叶侧向水平移动距离的变比变化较大。由此严重地影响闸门侧水封的安装和运行。 3.2.4 门叶与支臂整体拼装误差的影响 门叶与支臂整体拼装对闸门的正确定位
6、非常重要，安装工艺处理不妥会使门叶整体偏移或产生扭曲，形成同侧止水与相应侧轨的上下间隙相差较大的情况，其变比为不确定因素。 3.2.5 启闭机安装中心误差的影响 启闭机安装中心误差对门叶的整体偏移影响也会对水封的安装及运4行直接造成不利影响。该变比也为一定值。 3.3 测量误差的原因 3.3.1 测量控制基准点的误差可使闸门实际中心整体偏移或与闸门理论中心形成交角，影响闸门水封的正常安装。 3.3.2 仪器精度的误差也会产生上述各种不利的影响因素，但此种误差不能消除。 综合各种主要因素产生的相互关系及影响，可知支铰同轴度的误差和底槛不平度的误差因素对侧水封安装质量影响最大，因而在弧门安装中是对
7、安装工艺做了大胆创新，采取先安装弧形闸门整体（含支臂）及启闭设备，利用止水橡皮将侧轨及门楣进行调整，通过反复试验对门槽进行整体调整，确保门槽与门叶间的安装配合间隙，最后再进行混凝土的二期回填。利用埋件调整，最大限度的消除铰座、门体、启闭设备及测量的累计误差。 4.划弧试验法在弧门安装中的应用 4.1 埋件安装工艺的程序对比 弧门埋件传统安装程序：准备工作底槛埋件、封板安装二期混凝土回填测放控制点支铰梁埋件安装侧轨、门楣安装二期混凝土回填门体及附件安装闸门与启闭机调试及试验。 弧门埋件“划弧试验法”安装程序:准备工作底槛埋件、封板安装二期混凝土回填测放控制点支铰梁埋件安装侧轨、门楣安装门体及附件
8、安装划弧试验二期混凝土回填闸门与启闭机调试及试验。 5通过对比情况可以分析弧门埋件新工艺与传统安装工艺的主要区别是： 新工艺是在底槛埋件安装完毕并浇筑完二期混凝土后，进行测放侧轨及支铰梁控制点后进行支铰梁的安装，同时将侧轨、侧衬直接吊装就位，待弧门门体安装完毕后进行侧轨、侧衬等埋件的安装调整；传统工艺是将底槛安装完毕后进行支铰梁的安装，然后进行弧门其它埋件的吊装、调整及验收工作，待埋件二期混凝土浇筑完毕后再进行弧门门体的安装。 这两者在各道安装工序上相互独立，只要保证了工序安装质量，各控制尺寸是完全可以达到规范要求的。因而从安装程序上进行调整，可以保证埋件与橡皮止水的封水效果，且不会影响整个闸
9、门安装的质量。 4.2 安装工艺分析 4.2.1 门体及附件的安装待底槛及支铰梁的埋件安装完毕且受力部位的混凝土凝固期满后，即可进行门体及附件安装。待门体吊装完毕调整合格、验收完毕后即可进行附件安装，此时可将水平支撑、侧轮及水封等附件安装就位。此工序质量从技术上是易于保证的。 4.2.2 侧轨、侧衬及门楣的调整、就位工作应以底槛上测放的控制点为基准点，同时需考虑门叶安装的实际孔口中心线与先期测放的基准孔口中心线偏差的影响；并以门叶底缘为分界线从上游、下游分别架设经纬仪和挂设钢丝线，对侧轨侧衬的中心、高程、曲率半径、跨距及扭曲、错牙等控制指标进行调整。此时应注意，侧轨孔口中心的调整应以满足侧水封
10、的压缩量为前提，有意识的控制侧轨孔口中心的偏差。门楣的调6整按传统安装工艺调整至理论设计高程后测量门叶顶水封与门楣不锈钢止水座板的压缩量，此时门楣的高程应以控制门叶顶水封的压缩量为前提，有意识的调整其偏差。采用这种方式即可使埋件的安装尺寸达到规范允许的误差要求，又可以保证水封橡皮与埋件工作止水面有较好的压缩量，既起到埋件适宜紧密止水的作用又延长了水封橡皮的使用寿命。 4.3 施工注意事项 考虑到门体吊装就位后弧门侧轨及侧衬的调整有一定困难。因此，此时测放控制点应在已安装完毕的底槛底衬上将弧门侧轨、门楣及支承钢梁的基准全部测放在底槛底衬上，并加以标识，作为永久控制点进行校核。 在测放侧轨侧衬的控
11、制点时应以底槛中心为基准，将侧轨侧衬分为上、下游两段，将埋件各控制点全部一次测放就位，以避免后期各控制点返点的误差。 在支铰梁测放控制点时以前述测放的基准点向支铰梁的支铰中心返点，确保测量系统控制点的误差减到最小。 5.应用效果 采用划弧试验法进行弧形闸门安装是水利水电工程钢闸门安装中的一种新型的安装方法，在三峡二期工程泄洪坝段部分深孔工作弧门安装、黄河上游拉西瓦水电站（2 套泄洪底孔 46m-137m 偏心铰工作弧门、2套深孔 5.56m-132m 弧形工作门、3 套表孔 1310m-9.5m 弧形工作门） 、公伯峡水电站、李家峡水电站等施工中，其可靠性均得到验证，该方法的应用有效的保证了闸门水封安装质量，取得了良好的安装效果，也使7闸门运行止水效果得到了有效地保证。
