底橫軸翻轉閘門

 

底橫軸翻轉門簡介

   該門主要材料有碳鋼或不鏽鋼（可根據用戶要求制做），密封圈採用橡膠軟密封、具有重量輕、操作靈活、防腐蝕、不生鏽、安裝維修方便、密封可靠等功能、可廣氾用於污水處理廠、自來水、排灌、環保、電力、塘堰、河流等工程，作為截止、調整流量和控制水位之用。本閥為渠道安裝，三邊止水。

 

底橫軸翻轉門性能特點

   重量輕：約為鑄鐵閘門的三分之一；

   耐腐蝕：耐酸碱及大部分腐蝕性化學品及污水、海水；密封性好：採用橡膠對金屬密封，止水膠圈為空心結構，密封性能好；力矩小：由於門板重量輕，門板與導軌之間的磨擦阻力小，故使得手輪操作力矩不大於100N

 

底橫軸翻轉門獨特結構：

    採用可靠的溫度和鋼板的焊接結構，高性能的密封件保証閘門有效啟閉，獨特和楔塊設計使得閘門啟閉更加可靠，並能受較大反向水位；壽命長：由於門板與導軌之間只有到最後一小段密封時接觸，密封面磨損非常小。維修方便：楔形塊可做調整，經多年使用后，如出現局部滲漏現象，只需調整底橫軸翻轉門楔形塊增加止水膠圈壓縮量即可，省時省力，維修成本低。

 

底橫軸翻轉門工作原理還有特點：

   1、工作原理

   底橫軸翻轉門（有時也稱鋼壩閘）是水利工程中的翻板式閘門，它由門葉、固定在門葉底部的底橫軸、多個底鉸座、自潤滑軸承、底水封、側水封、液壓驅動裝置以及液壓鎖定裝置等組成。

   底橫軸的兩端穿過閘牆外伸，其外伸端與電液一體式啟閉機連接，啟閉機庫位於閘墩內，底軸與閘牆之間有水封裝置，河道內的水不會滲入啟閉機庫。

   通過控制閘墩兩側的電液一體式啟閉機的正反轉，就能實現底橫軸翻轉門的啟閉及開度控制，從而實現蓄水、洩洪、溢流、行船等功能。

   2、特點

   由於底橫軸的翻轉門是一種新型景觀液壓驅動式閘門，故它操作方便、啟閉靈活、閘門開度無級可調、方便調度、工作較隱蔽、無礙防汛和通航，不會對原有河道的景觀造成影響，且啟閉閘門時間較短。

   底橫軸翻轉門的門葉相對來說較輕，土建及施工工程量比較少，且工程相對來更隱蔽。閘門跨度一般以20-40m為宜，不宜太大。

 

啟動鋼壩閘的驅動裝置蓄水對立壩的影響：

   由於自動鋼壩閘採用中間支鉸結構，門前泥沙力矩為啟門阻力距，有時致使水力到開啟閘門，因此在閘門下游往往需要增加啟閉輔助設備，即便是如此也很難保証啟閉自如的效果，因為泥沙淤積量常常難以預測。而鋼壩是向一側傾倒淤積或石頭等雜質對壩的升和塌無法形成阻擋，它的淤積力矩為塌壩動力矩，更利於塌壩，更利於洩洪順利進行，不至於導致上游被淹沒的情況發生。

   當自動翻板閘門打開一段時間，上游水位下降后，需要自動關門時，如果這時泥沙、石頭淤積在閘門的底部或樹枝等浮遊硬物卡在轉動支鉸部位時，閘門就無法自動關閉，只能等到上游水放盡，人工清淤后，閘門才能復位，而此時上游河底已露出水面（難看），重新蓄滿水需要很長時間或很多費用，但鋼壩應急洩洪后，根據上游來水情況，當達到上游需要設定水位時，啟動鋼壩閘的驅動裝置，可以隨時立壩蓄水，門體及附近是否有淤積（包括樹幹、樹枝或其他雜物）對立壩沒有任何影響。

 

底橫軸翻轉閘淤積問題

   底橫軸翻轉閘門是一種特殊結構的壩閘形式，它沒有底門槽和側門槽，是門葉圍繞底軸心旋轉的結構。上游止水壓在圓軸上，當壩豎起或倒下時，止水不離圓軸的表面，始終保持密封止水狀態；側面止水同樣的原理，止水面始終不離開側胸牆（不鏽鋼埋件或大理石），故淤沙（泥）不會影響鋼壩的升壩和塌壩。

   針對淤積較嚴重的地區，一般在壩前設擋沙（泥）檻和喇叭口。一是為了有效的擋住大的石塊，二是當塌壩洩洪時，提高壩口位置的流速，可有效的讓泥沙、水混合物直接隨洪水沖至下游。

   北方地區立壩蓄水是該壩的主要功能。立壩時間較長易淤積，但是鋼壩是圍繞底軸向下游傾倒，故塌壩時淤積的泥沙被水流沖向下游，不可能形成阻塞。另，行洪后我們會根據當地的泥沙含量分析出有多少量的淤沙（泥）沉澱在門體上，並通過淤沙（泥）量計算出升壩時需要的升壩力，充分考慮到升壩時克服淤沙（泥）的力量。

此閘能耗的對比

   100m橡膠壩的用電負荷量最少需要功率100kw/小時左右，每次升壩時間約為2～3個小時。

   此壩閘比橡膠壩每年節省了相當大的用電量。

   影響洩洪斷面

   橡膠壩設計規範要求壩的底坎高20cm，另，塌壩時橡膠壩內的水不能完全放盡，形成不低於20cm的高度，兩者相加塌壩時在河流斷面形成不低於40cm的阻水斷面，嚴重影響洩洪流量。而鋼壩閘無此影響。

 

底橫軸翻轉閘門多長時間進行一次防腐

   根據當前底橫軸翻轉壩閘對城市水利建築物建設要求較高的實際情況，為了底橫軸翻轉壩閘的安全性和可靠性，我單位對國內及國際上橡膠壩的使用情況及效果和鋼壩閘使用情況及效果進行了大規模的調研，比較得出如下結論：

   一、使用壽命鋼壩閘的設計使用壽命可達50~60年，當前國際上最長壽命的閘為近百年。國內最早的福建小溪電站為1958年建成至今仍在使用，同樣的鋼結構在解放前就開始使用一直運用至今的案例到處都有。而權威部門根據室內測試資料和工程實踐初步判定橡膠壩的使用壽命10~15年就必須更換一次壩袋。至今國內第一條橡膠壩的壽命未超過15年，上世紀我國東北地區建的許多橡膠壩已拆除，2005年位於廣西東筍電站建的橡膠壩也已拆除改建鋼閘門。一次鋼壩閘的投資等於四次橡膠壩的投資（中間大量建設輔助工作不算）。

   二、損坏及維修

   1)人為破坏造成的損坏橡膠壩容易受到尖利和有尖角物體的損坏，在容易遭受到由於無知或惡意破坏而造成的嚴重的重複損傷的地方不應安裝橡膠壩。

   2)洪水過後的殘骸造成的損坏，景觀的影響由於洪水過後遺留的各種殘骸，諸如民用設施與建築材料這類尖利的物體很可能對壩體的上游面造成損傷。微小處的漏氣易於修復，然而，如果漏氣面積很大，例如建築物的碎石造成的漏氣，修復起來比較困難。且遺留的各種殘骸在壩上給景觀帶來極大影響，目前每次塌壩后運行單位派員進行擦洗，工作量較大。

   3)放氣水造成的損坏放氣水期間，橡膠壩體可能會由於緊靠壩下游面的尖利物體所刺破。

   4)磨損造成的損傷壩體的振動、壩與河床以及與兩岸的摩擦，以及漂浮的各種垃圾都可能導致壩的摩損。

   5)火造成的損坏

   1、火也許是對橡膠壩最為不利的潛在危害因素。火可引起大範圍的壩體損坏，而修復大麵積的壩體有時是不可能的。對於很重要的壩，可行的辦法是提供備用橡膠壩，以便在出現嚴重損坏時，能迅速替換。

   2、鋼性閘門它本身屬性決定上述情況都不會發生。在此我們對鋼性閘門進行了細緻的分析，現在閘門的運轉件採用特殊復合材料MGA、MGB，該種材料在水下運行若干年無需加潤滑油，也不會鏽蝕。

   3、最近有資料報導山東臨沂市城防工程小埠東攔河橡膠壩運行五六年，就壩體已維修了三次，費用高達600萬元（其它未計算），而鋼壩閘約三十年左右進行一次防腐即可。

 

鋼壩閘門防鏽與檢修工作：

   鋼壩（底橫軸旋轉鋼閘門）跨度較大，上、下游不便設置檢修閘門。通常閘門檢修時需要做上、下游圍堰，代價較大，因此閘門的防腐十分重要。

目前主要防腐措施有3種：

   一是噴鋅加塗料防腐，噴鋅厚度不小於0.2mm，應採用耐磨性能較好塗料，如氯化橡膠防鏽漆等，厚度不小於0.4mm；

   二是泥砂較多，流速較高的河流閘門，面板採用復合不鏽鋼板材料製造，不鏽鋼層不小於3mm。如黃山湖邊樞紐地處於新安江水庫上游新安江上，泥砂較多，閘門面板採用了復合不鏽鋼板材料；

   三是採用防腐塗料加陰極保護，如泰州市生態景觀工程和上海市蘇州河河口水閘均安裝了陰極保護裝置。

   由於單閘孔寬度大，通常不設置檢修閘門。因此，對於無條件檢修的閘門，應按照免維修、少維護的要求設計底橫軸，適當增加底橫軸軸壁厚度及水下部分使用年限，如蘇州河口閘，水下部分按30年設計。這樣雖增加了投資，但大大減輕了運行管理的工作量。對於通過採取措施形成檢修條件的閘門，可適當簡化底橫軸等結構構件及防腐設計。

 

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