苏州河河口水闸底轴驱动式翻板闸门设计

《苏州河河口水闸底轴驱动式翻板闸门设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、万方数据第27卷增刊第l期水利水电科技进展20cr7年4月兰!!；丝量!壁呈!!罂!堡垒!；!丝!!坠!!!垫墅塑!!!型墅!!竺!!壑堡圣墼!曼!墼坚璺罂垒壁；!塑苏州河河口水闸底轴驱动式翻板闸门设计卢新杰，石守津，韩晶，陈文伟(中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，浙江杭州310014)摘要：苏州河河口水闸工程采用一扇单孔净宽100m的翻板闸门作为挡水结构，防御千年一遇高潮。根据工程的具体务件，通过门型选择、结构研究和试验并采取了相应的技术措施，翻板闸门门叶采用纵向悬臂梁受力结构，以底轴作为悬臂梁的固端，由启闭设备直接驱动底轴旋转来启闭闸门，

2、使闸门孔口的宽度不再受梁高的制约，致使单扇闸门的宽度达百米之巨。该几型的研究成果是对挡水闸门设计的一种突破，已获国家实用新型专利。关键词：翻板闸门；底轴；苏州河河口水闸中图分类号：’Ⅳ663文献标识码：B文章编号：l006·7647(2007)S卜0011—031门型比选与结构研究苏州河河口水闸的建设要求具有“防御黄浦江苏州河口千年一遇的潮位；能双向挡水、灵活启闭；总体布置与周围环境相协调”等功能，同时要求“施工期苏州河不断流、不断航”。根据以上要求，水闸功能要求并不高，能适应的门型有很多，但考虑水闸地处上海外滩风貌保护区这一特殊地理环境的因素

3、，能适应的门型就屈指可数了，其中有两种门型具有成功的工程实例可以借鉴：一是应用法国活动坝技术建成的安徽妹滩活动坝；二是英国伦敦w001丽ch的泰晤士闸。这两种门型共同特点是：操作方便。启耀灵活，阿门开度无级可调，方便调度，工程较隐蔽，无碍防汛和通航，基本不对原有河道的景观造成影响。不同之处在于：活动坝的翻板闸门支铰置于闸门底部，检修、维护较困难，但工程相对更隐蔽，且闸门自重较轻、土建及施工工程量亦较少，闸门跨度一般以20—40m为宜，不宜太大；旋转扇形闸门的支铰位于水上，且闸门可1800旋转至闸门全部露出水面，因此，闸门的检修维护较为便利，缺点

4、是闸门的工程量较大，特别是大跨度闸门，如英国伦敦泰晤士闸(跨度6lm)仅一扇闸门的自重就达2250t，启闭机单缸推力15260kN，相应的开挖工程量亦巨大。由于苏州河河口水闸建设要求闸孔宽度与河道同宽，中间不允许设置闸墩，故孔口单跨净宽达10Dm。显然，上述两类阕门均无法适用。究其原因主要是：闸门挡水时按主梁承载结构设计，当设计水头相同时，作用在闸门上的总载荷随跨度呈线性增大。如采用常规的横主梁结构，则对单跨100m的主梁所带来的问题已远远超过其他结构、施工以及工程投资所能接受的范围。因此，要解决如此巨大孔口闸门的结构问题，就首先必须突破常规型

5、式闸门跨度对闸门结构的制约，寻求一种能适用于本工程的新型闸门。经过多方案的分析比较与研究，针对本工程的具体条件，提出了新型底轴驱动式酗板闸门的方案，使闸门受力结构从常规的横主梁变为与孔口跨度无关的纵向悬臂主梁受力结构，门叶的悬臂固端与底轴连接，闸门的启闭由底轴旋转直接驱动。2结构设计及安装翻板闸门在孔口净宽范围内由左、右相对独立的两扇带底轴的门叶组成，相对孔口中心线呈对称布置，孔口中心线处的连接结构采用对各向变位有一定适应能力的n形橡皮。每扇门叶沿宽度方向由8块单宽5．9m的门叶结构和～块宽2．56m的门叶结构用螺栓拼接而成，相邻的门叶结构之间

6、设有纵向止水。门叶与底轴问采用螺栓连接。翻板闸门的上游设一道底水封，采用耐磨损高分子合成硬质材料，为延长使用寿命，补偿磨损量，压板上设有预压板弹簧。侧水封为插拔式具自动补偿功能的双向止承装置，不仅具有止水功能。在出现温变情况下，作者简介：卢新杰(1966一)，男，浙江缙云人，工程师，从事水利水电金属结构设计工作。BⅢIil：1II—Ij@∞idi．咖水利水电科技进展，2007，27(s1)附；025-83786335B帅讲：声@llIJI“．诎．m脚：／／鼬．^．IIl‘．幽．m·ll‘J万方数据还具有自动调节功能。翻板闸门允许门顶溢流，门顶设

7、有破水器，以避免局部开启运行时因门顶溢流及启闭操作时造成门后负压。底轴作为门叶纵向悬臂梁的固端和闸门启闭驱动轴是本水闸最重要的构件之一。为最大限度地避免土建结构变形和变位对底轴运行的影响，使底轴受力状态明确，设计将底轴主体在孔口中心线处一分为二，再采用波纹管加滑动止水衬套的柔性连接形式将左右两段底轴连接起来。底轴结构按扭转一弯曲受力条件设计，底轴直径2000mm，全长111．2lm，采用板厚120一100mm钢板分段卷制焊接而成，材料选用Q345c。底轴在厂内分为12段(含拐臂段)制造，段间采用铰制孔螺栓连接成整体，经厂内预组装后，运抵船坞内的

8、拚装现场，再安装在预制好的闸底板上。整根底轴共设14个支点，其中，在净宽100．0m范围内设10个支点，用以承受水压力和自重荷载，支承部件采用MGA材