浅谈一种能提高水工建筑物抗震能力门型--升卧式平面闸门.pdfVIP

现代水利水电工程抗震防灾研究与进展 浅谈一种能提高水工建筑物抗震能力的门型 一一升卧式平面闸门 舒刘海 胡 嵩 (中水淮河规划设计研究有限公司 安徽蚌埠233001) 摘要：升卧式平面闸门是一种汲取了平面闸门和弧形闸门的长处，避其短处而设计的新 型闸门，其具有94氏_r-程造价、提高建筑物的抗震能力、便于施工等优点，在水工建筑 物中有比较广泛的应用。本文对升卧式平面闸门的构造特点、抗震原理、设计时要注意 的重点、水工建筑物的布置要求、适用范围进行了分析和介绍，以便为今后采用升卧式 平面闸门的水闸设计提供参考和帮助。 关键词：升卧式：平面闸门；抗震；设计特点；适用范围 0引言 闸门是水工建筑物的重要组成部分，它是活动的挡水装置，对调节流量、控制水位、保证工 程效益等方面起到至关重要的作用。闸门门型的选定，将直接关系到水工建筑物的结构型式，从 而影响水工建筑物的抗震能力和工程造价。因此，因地制宜地合理选择闸门门型是一项十分重要 的工作。 平原水闸和水库的露顶式闸门，过去常用的型式是平面直升闸门和弧形闸门。平面直升闸门 是靠启闭机将闸门向上提升以达到开启闸门的目的，因而它需要较高的机架桥，这对挡水高度较 高的闸门带来了施工和管理操作的不便，尤其在受到地震时，很高的机架桥柱脚极易折断；弧形 闸门是靠启闭机将闸门沿一定弧线轨迹绕支铰转动上升以达到开启闸门的目的，因而它节省了启 闭力，但它需要较长的闸墩，且闸门承受的全部水压力集中于闸墩上的支座处，使闸墩受力条件 不好，因而其土建工程量一般比平面闸门要大，同时弧形闸门的制造和安装比平面闸门也要复杂。 升卧式平面闸门正是汲取了平面闸门和弧形闸门的长处，避其短处而设计的一种新型闸门 ——平面闸门在弧形轨道上作弧线运行。闸门在关闭状态直立挡水，启门时首先直升一段，然后 边上升边转动，直至闸门全开时成为水平状态，平卧于闸墩的顶部，如图1-1所示。 1升卧式平面闸门的抗震原理 1．1显著降低机架桥的高度 升卧式平面闸门全开时机架桥与设计水位间的净高△．H。为： △H．=ho+H白+0．5m ■ 一 日 式中：ho——主梁高度； 387 现代水利水电工程抗震防灾研究与进展 日。一一启闭机极限扬程； ，口 o．5m一一安全超高； 平面直升闸门机架桥与 设计水位问的净高△H2为： △H，=H+H。+0．5m 式中：日一一闸门高度； 由上可见，由于升卧式平 面闸门全开时为水平状态，使 闸门机架桥与设计水位间的 最小净高要求从闸门高度降 低为闸门主梁高度，虽然考虑 升卧式平面闸门启闭机钢丝 绳摆角不宜过大而需要抬高 部分机架桥的高度，但升卧式 平面闸门机架桥高度还是显 薯◇ 著降低(一般约可降低闸门高 度的70％左右)，提高了水工 建筑物的抗震能力。 1．2平卧锁定 升卧式平面闸门全开时 平卧于闸墩的顶部，采用锁定 圉I一1向下辩转豺的升卧式平面闸门布置型式 装置锁定(可锁定下主轮)， 闸门门重荷载通过四个主轮传递给闸墩， 荷载比较分散，有利于闸墩的稳定，从而提高建筑物的 抗震能力。 2升卧式平面闸门设计特点 升卧式平面闸门的运行特点是平面闸门作弧形运行，故在门叶构造、吊耳和门槽形状等方面 有以下特点： 2．1 门叶 由于升卧式平面闸门的门叶要在闸孔内转动，故门叶的宽度比直升式平面闸门要小，使其略 小于闸孔净宽，每侧留有2cm—4cm的空隙，以避免由于闸墩混凝土施：I：和门叶制造中的误差而 妨碍门叶的转动，空隙太大会使悬臂式主轮轴加粗，也不利于侧_II二水的布置。 2．2吊耳 向下游转动的升卧式平面闸门吊耳布置在门叶上游面的下．部，其高度位置一般在门叶下主梁 附近，位置太低时易被淤泥埋没，影响启闭机动滑轮组的正常运转，