底横轴翻转闸门

 

底横轴翻转门简介

   该门主要材料有碳钢或不锈钢（可根据用户要求制做），密封圈采用橡胶软密封、具有重量轻、操作灵活、防腐蚀、不生锈、安装维修方便、密封可靠等功能、可广泛用于污水处理厂、自来水、排灌、环保、电力、塘堰、河流等工程，作为截止、调整流量和控制水位之用。本阀为渠道安装，三边止水。

 

底横轴翻转门性能特点

   重量轻：约为铸铁闸门的三分之一；

   耐腐蚀：耐酸碱及大部分腐蚀性化学品及污水、海水；密封性好：采用橡胶对金属密封，止水胶圈为空心结构，密封性能好；力矩小：由于门板重量轻，门板与导轨之间的磨擦阻力小，故使得手轮操作力矩不大于100N

 

底横轴翻转门独特结构：

    采用可靠的温度和钢板的焊接结构，高性能的密封件保证闸门有效启闭，独特和楔块设计使得闸门启闭更加可靠，并能受较大反向水位；寿命长：由于门板与导轨之间只有到最后一小段密封时接触，密封面磨损非常小。维修方便：楔形块可做调整，经多年使用后，如出现局部渗漏现象，只需调整底横轴翻转门楔形块增加止水胶圈压缩量即可，省时省力，维修成本低。

 

底横轴翻转门工作原理还有特点：

   1、工作原理

   底横轴翻转门（有时也称钢坝闸）是水利工程中的翻板式闸门，它由门叶、固定在门叶底部的底横轴、多个底铰座、自润滑轴承、底水封、侧水封、液压驱动装置以及液压锁定装置等组成。

   底横轴的两端穿过闸墙外伸，其外伸端与电液一体式启闭机连接，启闭机库位于闸墩内，底轴与闸墙之间有水封装置，河道内的水不会渗入启闭机库。

   通过控制闸墩两侧的电液一体式启闭机的正反转，就能实现底横轴翻转门的启闭及开度控制，从而实现蓄水、泄洪、溢流、行船等功能。

   2、特点

   由于底横轴的翻转门是一种新型景观液压驱动式闸门，故它操作方便、启闭灵活、闸门开度无级可调、方便调度、工作较隐蔽、无碍防汛和通航，不会对原有河道的景观造成影响，且启闭闸门时间较短。

   底横轴翻转门的门叶相对来说较轻，土建及施工工程量比较少，且工程相对来更隐蔽。闸门跨度一般以20-40m为宜，不宜太大。

 

启动钢坝闸的驱动装置蓄水对立坝的影响：

   由于自动钢坝闸采用中间支铰结构，门前泥沙力矩为启门阻力距，有时致使水力到开启闸门，因此在闸门下游往往需要增加启闭辅助设备，即便是如此也很难保证启闭自如的效果，因为泥沙淤积量常常难以预测。而钢坝是向一侧倾倒淤积或石头等杂质对坝的升和塌无法形成阻挡，它的淤积力矩为塌坝动力矩，更利于塌坝，更利于泄洪顺利进行，不至于导致上游被淹没的情况发生。

   当自动翻板闸门打开一段时间，上游水位下降后，需要自动关门时，如果这时泥沙、石头淤积在闸门的底部或树枝等浮游硬物卡在转动支铰部位时，闸门就无法自动关闭，只能等到上游水放尽，人工清淤后，闸门才能复位，而此时上游河底已露出水面（难看），重新蓄满水需要很长时间或很多费用，但钢坝应急泄洪后，根据上游来水情况，当达到上游需要设定水位时，启动钢坝闸的驱动装置，可以随时立坝蓄水，门体及附近是否有淤积（包括树干、树枝或其他杂物）对立坝没有任何影响。

 

底横轴翻转闸淤积问题

   底横轴翻转闸门是一种特殊结构的坝闸形式，它没有底门槽和侧门槽，是门叶围绕底轴心旋转的结构。上游止水压在圆轴上，当坝竖起或倒下时，止水不离圆轴的表面，始终保持密封止水状态；侧面止水同样的原理，止水面始终不离开侧胸墙（不锈钢埋件或大理石），故淤沙（泥）不会影响钢坝的升坝和塌坝。

   针对淤积较严重的地区，一般在坝前设挡沙（泥）槛和喇叭口。一是为了有效的挡住大的石块，二是当塌坝泄洪时，提高坝口位置的流速，可有效的让泥沙、水混合物直接随洪水冲至下游。

   北方地区立坝蓄水是该坝的主要功能。立坝时间较长易淤积，但是钢坝是围绕底轴向下游倾倒，故塌坝时淤积的泥沙被水流冲向下游，不可能形成阻塞。另，行洪后我们会根据当地的泥沙含量分析出有多少量的淤沙（泥）沉淀在门体上，并通过淤沙（泥）量计算出升坝时需要的升坝力，充分考虑到升坝时克服淤沙（泥）的力量。

此闸能耗的对比

   100m橡胶坝的用电负荷量最少需要功率100kw/小时左右，每次升坝时间约为2～3个小时。

   此坝闸比橡胶坝每年节省了相当大的用电量。

   影响泄洪断面

   橡胶坝设计规范要求坝的底坎高20cm，另，塌坝时橡胶坝内的水不能完全放尽，形成不低于20cm的高度，两者相加塌坝时在河流断面形成不低于40cm的阻水断面，严重影响泄洪流量。而钢坝闸无此影响。

 

底横轴翻转闸门多长时间进行一次防腐

   根据当前底横轴翻转坝闸对城市水利建筑物建设要求较高的实际情况，为了底横轴翻转坝闸的安全性和可靠性，我单位对国内及国际上橡胶坝的使用情况及效果和钢坝闸使用情况及效果进行了大规模的调研，比较得出如下结论：

   一、使用寿命钢坝闸的设计使用寿命可达50~60年，当前国际上最长寿命的闸为近百年。国内最早的福建小溪电站为1958年建成至今仍在使用，同样的钢结构在解放前就开始使用一直运用至今的案例到处都有。而权威部门根据室内测试资料和工程实践初步判定橡胶坝的使用寿命10~15年就必须更换一次坝袋。至今国内第一条橡胶坝的寿命未超过15年，上世纪我国东北地区建的许多橡胶坝已拆除，2005年位于广西东笋电站建的橡胶坝也已拆除改建钢闸门。一次钢坝闸的投资等于四次橡胶坝的投资（中间大量建设辅助工作不算）。

   二、损坏及维修

   1)人为破坏造成的损坏橡胶坝容易受到尖利和有尖角物体的损坏，在容易遭受到由于无知或恶意破坏而造成的严重的重复损伤的地方不应安装橡胶坝。

   2)洪水过后的残骸造成的损坏，景观的影响由于洪水过后遗留的各种残骸，诸如民用设施与建筑材料这类尖利的物体很可能对坝体的上游面造成损伤。微小处的漏气易于修复，然而，如果漏气面积很大，例如建筑物的碎石造成的漏气，修复起来比较困难。且遗留的各种残骸在坝上给景观带来极大影响，目前每次塌坝后运行单位派员进行擦洗，工作量较大。

   3)放气水造成的损坏放气水期间，橡胶坝体可能会由于紧靠坝下游面的尖利物体所刺破。

   4)磨损造成的损伤坝体的振动、坝与河床以及与两岸的摩擦，以及漂浮的各种垃圾都可能导致坝的摩损。

   5)火造成的损坏

   1、火也许是对橡胶坝最为不利的潜在危害因素。火可引起大范围的坝体损坏，而修复大面积的坝体有时是不可能的。对于很重要的坝，可行的办法是提供备用橡胶坝，以便在出现严重损坏时，能迅速替换。

   2、钢性闸门它本身属性决定上述情况都不会发生。在此我们对钢性闸门进行了细致的分析，现在闸门的运转件采用特殊复合材料MGA、MGB，该种材料在水下运行若干年无需加润滑油，也不会锈蚀。

   3、最近有资料报导山东临沂市城防工程小埠东拦河橡胶坝运行五六年，就坝体已维修了三次，费用高达600万元（其它未计算），而钢坝闸约三十年左右进行一次防腐即可。

 

钢坝闸门防锈与检修工作：

   钢坝（底横轴旋转钢闸门）跨度较大，上、下游不便设置检修闸门。通常闸门检修时需要做上、下游围堰，代价较大，因此闸门的防腐十分重要。

目前主要防腐措施有3种：

   一是喷锌加涂料防腐，喷锌厚度不小于0.2mm，应采用耐磨性能较好涂料，如氯化橡胶防锈漆等，厚度不小于0.4mm；

   二是泥砂较多，流速较高的河流闸门，面板采用复合不锈钢板材料制造，不锈钢层不小于3mm。如黄山湖边枢纽地处于新安江水库上游新安江上，泥砂较多，闸门面板采用了复合不锈钢板材料；

   三是采用防腐涂料加阴极保护，如泰州市生态景观工程和上海市苏州河河口水闸均安装了阴极保护装置。

   由于单闸孔宽度大，通常不设置检修闸门。因此，对于无条件检修的闸门，应按照免维修、少维护的要求设计底横轴，适当增加底横轴轴壁厚度及水下部分使用年限，如苏州河口闸，水下部分按30年设计。这样虽增加了投资，但大大减轻了运行管理的工作量。对于通过采取措施形成检修条件的闸门，可适当简化底横轴等结构构件及防腐设计。

 

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