底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門在水閘工程中的應(yīng)用

1· 概述

在水利水電建設(shè)中，隨著城市用水、景觀建設(shè)及環(huán)境整治和灌溉、發(fā)電的需要，翻板閘、水閘和橡膠壩得到***的運(yùn)用。然而，橡膠壩制造比較復(fù)雜，運(yùn)行時(shí)充水（充氣）升壩或放水（放氣）塌壩時(shí)間較長(zhǎng)，影響快速截流或泄洪，再加上橡膠存在易老化、割裂等弊端，質(zhì)量事故常有發(fā)生；老式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)水力翻板閘門，運(yùn)行時(shí)當(dāng)閘門開啟后，由于每片門葉間易卡污物，閘門經(jīng)常不能及時(shí)關(guān)閉而造成重大損失甚至危及工程安全。另外，傳統(tǒng)的鋼閘門或翻板閘門，無(wú)論是提升式或臥倒式，單孔閘都很難適用較寬的河道。因此，2005 年以來(lái)，以上海市蘇州河河口閘為代表的許多水閘采用了底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門（鋼壩）［1］。

底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門是一種***可調(diào)控溢流閘門，它主要由土建結(jié)構(gòu)、圓柱形底軸、固定在底軸上的門葉、支承底軸的若干固定支鉸座、底側(cè)止水、閘墩側(cè)墻密封件及啟閉機(jī)驅(qū)動(dòng)連接拐臂等組成。閘門的啟、閉操作由布置在兩側(cè)啟閉機(jī)室內(nèi)的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)控制。目前，國(guó)內(nèi)建成或正在建造的此類閘門工程有近百座（如黃山湖邊水利樞紐花山壩工程、泰州市水生態(tài)環(huán)境建設(shè)工程、蘇州工業(yè)園區(qū)金雞湖游艇碼頭工程、上海市蘇州河河口水閘工程等）。

本文根據(jù)底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)布置的要求，以及啟閉機(jī)控制操作運(yùn)行的要求，針對(duì)城市景觀水閘工程的閘門型式進(jìn)行了比選設(shè)計(jì)。

2 ·底軸驅(qū)動(dòng)翻板閘門的原理及特點(diǎn)

水壓力通過(guò)懸臂式門葉結(jié)構(gòu)傳遞到圓柱形底橫軸，底橫軸作用力可分解為水平力、垂直力和力矩。水平力、垂直力通過(guò)固定支鉸座傳遞給土建結(jié)構(gòu)，力矩（扭矩）由底橫軸傳遞給液壓?jiǎn)㈤]機(jī)或鎖定裝置。閘門啟閉運(yùn)行時(shí)， 液壓?jiǎn)㈤]機(jī)通過(guò)拐臂驅(qū)動(dòng)底橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)使門葉以底橫軸中心為圓心作扇形轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)閘門的開啟和關(guān)閉。閘門局部開度（或轉(zhuǎn)角）取決于鎖定裝置的鎖定位置或液壓?jiǎn)㈤]機(jī)活塞桿持住位置，閘門的開度范圍為垂直與水平之間（0°～90°）的任意位置或角度。閘門全部關(guān)閉時(shí)門頂可溢流以達(dá)到景觀效果。