1、1双扉式闸门在珠江三角洲排涝闸工程中的运用摘要:闸门是一种控制水位、调节流量的水利设备，闸门的型式多样，对闸门的选择和布置必须合理、科学。本文主要介绍了双扉式闸门的特点，并介绍其在珠江三角洲排涝闸工程中的实际运用和布置，取得了较佳的应用效果，值得推广。 关键词:排涝闸；闸门；布置；启闭机 中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号： 随着我国经济水平的持续发展，水利工程的建设规模也逐渐加大。特别是城市人口密集、建筑物多的地方，排涝闸工程的建设受到了广泛的关注。在排涝闸中，闸门是一种控制水位、调节流量的水利设备，且型式多样，对闸门的选择和布置必须合理、科学。珠江三角洲地区具有降水丰富且
2、时间长、易受台风袭击等特点，因此，排涝闸闸门选择和布置更为严格。双扉门是直升门的一种，由上、下两扇闸门搭接而成，前后错开布置，上扉门相当于一道活动胸墙。双扉门可以双向挡水，操作灵活；与平面直升门比较，有效地降低了启闭排架高度。本文对该闸门在珠江三角洲排涝闸工程中的应用进行分析。 1 排涝(挡潮)闸双扉门 排涝(挡潮)闸防洪标准为 50 年一遇，外江最高洪水位 7.23m(P=2%)，内河最高洪水位 7.32m(P=2%)。最大设计流量 846m/s(P=2%)，相应闸上水位 6.32m，闸下水位 6.12m。双扉式工作闸门由上扉门和下扉门两扇门2叶组成，下扉门作用是排涝、挡潮。上扉门作用是挡潮
3、兼作胸墙。排涝时上、下扉门均提出孔口参加泄洪。 下扉门孔口尺寸为 7.0m7.0m11m(宽高设计水头，下同)。考虑闸门主要功能为挡潮、排涝，闸门操作条件为动水启闭，则选用门型为潜孔式平面定轮钢闸门，上扉门孔口尺寸为 7.0m3.8m3.8m，门型为露顶式平面滑动钢闸门；排涝闸闸底板高程为3.0m。闸门平时常闭，汛期当水位低于内河水位且内河水位高于 3.5m 时开启工作闸门(下扉门)，向外江排泄内河涝水，当灵江水位低于内河水位且内河水位高于 4.0m 时，开启工作闸门(上扉门)，当外江水位高于内河水位时，工作闸门关闭，防止洪水倒灌。 两扇扉门分别由门叶结构、主轮装置(下扉门)、滑块装置(上扉门
4、)、侧轮装置、止水装置等组成，下扉门门叶主材为 Q345B 钢，上扉门主材为 Q235B 钢。门叶为实腹式变截面主横梁焊接构件，下扉门采用悬臂定轮支承，左右两侧各 4 套。 闸室所处位置盐雾、潮水影响已较小，无风浪影响，但水中泥砂含量较多。下扉门面板及止水的布置处于外江侧，阻挡泥砂及潮水，闸门定轮处于内河侧，挡潮时承载，平时则处于淡水中。700 悬臂式定轮材质为 ZG270500，轮轴材料为 40Cr，轴套材料镶嵌型自润滑复合轴承；止水采用耐海水的氯丁橡胶材料(SF6574)，侧止水面布置在外江侧翼墙上，采用 V445 型双球头止水橡皮，以满足双向挡水要求；上、下扉门均设置有侧向支承装置，采用
5、 250 悬臂式侧轮，以控制闸门的侧向移动。闸门设置有反向滑块，控制上、下扉门重叠时的反向运动以保证闸3门重合时不发生倾斜。两侧水封、底水封和节间水封构成止水线环线，以保证上、下扉门重合时的止水效果；上扉门为露顶式平面滑动钢闸门，面板侧设置橡胶侧水封，侧水封为 V445 型双球头型，侧、底水封在底槛转角位置设置连接，在面板侧接近下扉门门顶处设置节间水封，节间水封为平面型橡胶水封，两端通过连接水封与侧水封连接。门叶底部布置有悬臂式底止水座，相当于活动胸墙。上、下扉门的门槽由底槛、外江侧轨道、内河侧轨道、可拆卸的活动门槽组成，上、下扉门均在各自的门槽中工作运行，这样可使闸门启闭平稳、止水严密可靠。
6、工作门槽材料根据水闸所处环境与水质情况，选用经济且防腐蚀性能良好的 HT250铸铁，以适应微咸潮的侵蚀。 由于本排涝闸上、下扉门的启闭不是很频繁，故考虑闸门的启闭采用背负式结构，即下扉门配置 1 台 QPQ2320kN 固定卷扬式启闭机，行程 14.0m，启门速度 1.34m/min，电机功率 22kW，采用双吊点，吊点间距 3.75m。上扉门不配启闭机，当下扉门开启时利用其门托将上扉门背负着启闭，启闭机容量 640kN。根据布置，工作闸门的上、下游侧均设有检修门槽，闸门检修平台为 8.5m，启闭平台高程为 17.0m。 2 节制闸通航孔双扉门 节制闸规模为 4 孔，每孔净宽 8m，闸底板高程
7、 0.5m，闸顶高程为10.20m，中间两孔采用普通平面钢闸门，两边孔考虑结合通航的需要设为通航孔，通航孔双扉式闸门及启闭机布置见图 1。 图 1 通航孔双扉式闸门及启闭机布置 4节制闸通航孔下游按挡 7.51m 的静水位设计，为满足通航净高要求，并在布置和景观方面能与本节制闸的中间两孔相结合，降低启闭排架，采用 2 套双扉式工作闸门。双扉门由上、下扉门两扇门叶组成，下扉门作用是挡水、排涝和通航，上扉门作用是挡水兼作胸墙；在排涝时下扉门提出孔口参加泄洪，上扉门可以打开加大下泄流量，在需要过船时，打开上、下扉门成为开敞式，以利船只自由通行。 内河正常水位为 3.90m，闸前设计水位为 4.51m
8、(P=3.33%)，闸门最高挡水水位 7.51m，下扉门闸底板高程为 0.0m；下扉门孔口尺寸为8.0m5.0m8.0m，上扉门闸底坎高程为 4.8m，孔口尺寸为8.0m3.2m3.2m。通航孔闸门正常通航工况操作条件为静水启闭，排涝时下部双扉门操作方式为动水启闭，节制闸运行时上下游水头差很小，设计最大启门水头差为 1.0m。 闸室所处位置水中泥砂含量较少，盐雾及涌潮影响也已较小，但尚应考虑一定的风浪影响。由于风浪对上扉门底部及门体的作用，会影响整个闸门稳定及运行的可靠性与止水的密封性，为此，上扉门面板及侧止水处于闸下河道侧布置，下扉门面板及侧止水布置与上扉门相对应。下扉门侧止水形式为外 R
9、直角 L1-145 型水封与 P50-5 型水封的组合结构，以满足双向挡水要求。底水封通过两端连接水封与侧水封连接，在面板侧接近门顶处设置节间水封，上、下扉门节间水封为平面型橡胶水封，下扉门通过上扉门底部悬臂式底止水座接触压紧水封。上扉门采用L1145 型水封，为单向止水，止水型号为 SF6574；考虑闸门使用环境可能有水生物和淤积泥砂，为简化闸门结构，简化闸门维护工作及简化5门槽结构，闸门支承采用滑块。滑块采用经济且在泥沙海水介质中低摩阻、耐腐蚀且承压强度较高的超高分子复合滑块，闸门侧向限位采用钢结构弧形侧挡；闸门门槽的轨道材料采用 HT200 铸铁，上部设有可拆卸的活动门槽。下扉门采用双吊
10、点，吊点间距 4.95m，上、下扉门门叶结构布置见图 2。 图 2 通航孔上、下扉门门叶结构布置 启闭设备选用卷扬式启闭机，其制造、安装、运行、维护的技术要求及造价均相对较低，卷扬式启闭机布置在闸墩顶部启闭机房内，钢丝绳通过动滑轮组与下扉门连接。闸门开启过程为:先开启下扉门，再以背负式在无水情况下开启上扉门。配置 QPQ2250kN 固定卷扬式启闭机，上扉门不配启闭机，当下扉门开启时利用其门托将上扉门背负着启闭，启闭机容量 2250kN，扬程 12m，启门速度 1.65m/min，电机功率16kW；启闭平台高程 16.90m，启闭机可集中控制，亦可现地操作。 工作闸门检修平台高程为 10.2m
11、。工作闸门的上、下游侧均设有检修门槽，检修门检修平台高程为 10.20m。为保证通航时双扉门的安全锁定，在门槽 10.54m 高程处设置一套机械式菱角锁装置，闸门提起后自动锁定，防止闸门门跌落以确保通航安全。 3 结语 总之，在珠三角洲排涝闸工程中，由于闸门的受力条件、控制运用要求和闸室结构布置、泥砂作用、海水浸蚀以及布置位置、场地限制等因素影响，常用的一些门型会受到一定的制约。而双扉门具有的其它闸6门不可比拟的优点，因此，加强对双扉式闸门的研究，优化双扉门的结构布置，对于进一步应用和推广该门型具有重要意义。 参考文献 1 王蓓.新型水闸在水利工程中的应用研究D.山东大学,2011 年 2 杜志友;杜秉博.关于闸门的相关问题探讨J.城市建设理论研究,2011 年第 20 期
