大中型病险水闸（精选3篇）
大中型病险水闸 篇1
1 前言
惠农渠进水闸因年久失修严重影响渠道的灌溉保障能力, 现被列入全国大中型病险水闸除险加固规划中进行改造。该水闸安全鉴定为三类, 拟进行加固改造, 主要改造内容为加固闸室, 翻建闸房220平方米, 翻建上下游连接段203米, 更换闸门及启闭机9台 (套) , 增设自动化控制系统等。
2 闸门工作环境
闸门的工作环境为海拔高度1200m, 最高温度40℃, 最低温度-30℃, 相对湿度80%。介质为含沙水, 含沙量平均为4.03Kg/m3, 最大含沙量为7.69Kg/m3, 平均砂粒径为0.05mm, 介质温度为5℃-35℃, 闸门型号及规格为3.0x2.8 (孔口尺寸宽x高) , 闸门设计为单向承压, 正向受压, 设计水头2.1m, 最大水头2.4m。闸门在承受设计水头压力时, 通过任意1m长止水材料内其泄漏量不大于1.25L/min。闸门选型参数见表1。
3 闸门构造特点
设计为露顶钢铁复合闸门, 硬止水, 平面滑道, 动水启动。闸门采用滑动支撑, 止水采用金属面硬止水, 配套2x50KN双吊点卷扬式启闭机, 吊点距1.8m。闸门门板在闸槽内灵活起落关闭时闸板与闸槽接触紧密、位置正确, 以达到止水效果, 楔块接触均匀、紧密。
在门叶构造和门框等方面, 有以下特点:门叶为钢制焊接拱形结构, 拱形面板及支撑梁材料采用Q235, 侧边梁材料采用ZG35, 门叶可分节制造, 节间采用螺栓连接;门框结构为单元铸造整体组装, 材料为HT200, 门框组装连接采用螺栓。两侧和顶门框为顶侧封水结构的一部分, 铸造工艺和加工精度要求高;该闸门止水结构为单面硬止水, 仅靠水压力压紧闸门门叶封水, 其止水效果较差, 故在闸门主立框上设置4个楔形闭紧装置, 该装置的作用是强迫闸门与门框贴紧, 达到止水严密的目的。
4 闸门启闭力的计算
4.1 启门力的计算
式中:T启-闸门启门力 (KN) ;1.2、1.1、0.9-修正系数;S-过水口面积 (m2) ;H-过水中心至设计水位高度 (m) ;G-门板自重 (T) ;f-止水座摩擦系数, 铸铁-铸铁取0.35, 铸铁-青铜取0.26, 不锈钢-青铜取0.30;V-门板排开水的体积 (m3) 。
4.2 闭门力的计算
式中:T闭-闸门闭门力 (KN) ;S-过水口面积 (m2) ;H-过水中心至设计水位高度 (m) ;G-门板自重 (T) ;f-止水座摩擦系数, 铸铁-铸铁取0.35, 铸铁-青铜取0.26, 不锈钢-青铜取0.30;V-门板排开水的体积 (m3) 。
经计算的闸门启门力及经过综合考虑后闭门力的取值见表2。
5 闸门防腐
钢材表面进行预处理后的金属表面其表面清洁度为Sa3, 表面粗糙度等级为Ry60-100μm。底层防腐为热喷锌, 面漆封闭层为LW-1无机富锌涂料, 底层涂装工艺为电弧喷涂, 面漆涂装工艺为喷涂。联合防腐总厚度为0.28mm, 其中热喷锌厚度为160μm, 无机富锌涂料为120μm。
6 闸门的安装与调整
在闸门安装前, 首先检查各联接部位的螺栓是否因运输装卸中造成的松动, 如有松动应加以紧固。检查主立框与付立框, 主立框与横框, 闸板与闸板联结上的止水面是否有错位, 如有错位, 则松动联结螺栓将止水面调整在同一平面内, 错位量小于0.1mm。闸门安装时应采用整体就位安装, 杜绝闸框, 闸板分体安装。闸门的一期工程按基础布置图配钢筋并留一定的焊接长度。二期浇注前将闸门整体吊装就位, 穿好各调整螺栓并拧好螺母, 找好闸门前后, 左右的正确位置, 找直找平, 用拉线加以固定, 然后调整螺栓与工程配钢筋焊牢, 再用塞尺检测各止水面处的间隙, 同时对间隙超过0.3mm处用调整螺栓进行调整, 确保各止水面的间隙在0.3mm以下, 最后可进行二期浇注。在浇注混凝土时, 流进闸板、闸框、斜铁、挡板间隙中的灰浆及时清除, 防水灰浆凝固后影响闸门启闭。
特别注意: (1) 、调整上横框之调整螺栓, 用塞尺保证如图所示不锈钢止水条与闸板上水面之间隙小于0.1mm。 (2) 调整闸板上端的两个钩体, 保证钩体与上横框钩紧, 然后拧紧钩体上的螺栓。最后可进行二期浇注。
7 结束语
新型钢铁复合闸门在平面铸铁闸门的基础上, 将铸铁拱形闸门改造设计成钢制焊接拱形闸板, 同时对闸门止水结构进行改造设计, 顶侧止水面采用焊铜结构, 底止水采用橡胶立封, 用螺栓固定。铸铁门框包括位于闸板左右两侧的主立框、付立框, 位于闸板上下部的上框架、下框架, 各框架用螺栓连接。为了提高止水效果, 在主立框上设置4个楔紧装置, 使闸门门板与闸框贴紧闭合, 达到封水严密的目的。该闸门结构合理、造价低、止水效果好、耐腐蚀能力强、安全可靠、安装简便, 且省去了钢闸门运行中常换止水橡胶的烦恼, 具有很高的经济效益和社会效益
摘要：结合宁夏惠农渠进水闸除险加固工程钢铁复合闸门的实例, 探讨新型钢铁复合闸门的构造特点, 启闭门力的计算, 安装与调整, 使用与保养。
关键词：病险水闸,除险加固,钢铁复合闸门,应用
参考文献
[1]《宁夏中型病险水闸除险加固工程惠农渠进水闸初步设计报告》宁夏水利水电勘测设计研究院有限公司
大中型病险水闸 篇2
中国水利网站2014年9月4日讯, 为做好大中型病险水库水闸除险加固工作, 规范项目建设管理, 水利部会同国家发展和改革委员会联合印发了《大中型病险水库水闸除险加固项目建设管理办法》 (以下简称《办法》) 。《办法》共分八章29条, 从前期工作、投资计划管理、资金管理、建设管理、监督管理及建后管护等环节对大中型病险水库水闸除险加固项目管理做出了明确要求。《办法》明确大中型病险水库水闸除险加固工程实行项目管理, 前期工作分为安全鉴定和项目审批 (核准) 2个阶段, 并对年度投资计划的申报下达等做出了具体要求。《办法》强调, 中央对地方项目实行差别化投资补助政策, 且中央投资只能用于主体工程建设, 项目建设应按照规定实行项目法人责任制、招标投标制、建设监理制、合同管理制、竣工验收制等制度。《办法》要求, 项目竣工验收后应及时办理资产交接手续, 完善管理措施, 提高工程管理水平, 同时要进一步深化管理体制改革, 建立完善运行管理体制机制, 确保工程运行安全。建立工程质量终身负责制, 除险加固后的工程在合理运行期内遇标准内洪水出现重大安全、质量事故的, 将严格问责, 严肃追究。该办法的出台, 进一步规范了大中型病险水库水闸除险加固项目管理, 可以显著提高资金使用效益。
大中型病险水闸 篇3
水闸作为调节河道水位、控制流量的水工建筑物, 具有挡水和泄 (引) 水等多种功能, 是江河湖泊防洪调度、排涝挡潮、引水供水工程体系的重要组成部分, 是防御自然灾害、保障经济社会发展和人民群众生命财产安全的重要基础设施。我国水闸大部分建于20世纪50～70年代, 受技术经济条件限制, 建设标准不高, 加之运行多年, 老化失修严重, 很多水闸存在着安全隐患。对病险水闸进行除险加固, 早日消除水闸安全隐患, 确保水闸防洪、排涝和兴利等功能的正常发挥, 不仅是防洪保安的需要, 还是实现水资源优化配置、保障和改善民生的需要, 对保障经济社会发展和稳定具有重要意义。
1淮河流域病险水闸现状
淮河流域共有大中型水闸600多座, 这些水闸对淮河流域的水资控、防洪调度、保障流域的防洪安全有极其重要的作用。但这些水闸由于当时技术经济条件的限制, 大多数工程设计标准较低, 施工质量差, 有很多是“三边”工程, 加之建成后运行管理制度不完善, 工程正常维修养护经费无正常渠道投入, 工程更新改造、除险加固费用投入不足, 在运行过程中逐渐产生老化病害, 导致工程的安全性、适用性、耐久性下降, 功能得不到正常发挥, 甚至产生安全隐患。为此, 调查分析病险水闸的主要问题及处理措施, 尤为重要。
2病险水闸主要成因
1) 设计标准偏低。
由于这些水闸建设年代久远, 防洪标准、结构强度、主要建筑物的整体稳定性、抗渗稳定、消能防冲等设计标准均达不到现行规范要求。
2) 建筑物老化破损严重。
这些水闸经过多年运行, 随着河床演变, 部分建筑物下游消力设施不能适应现状河床, 导致消力池消力不力, 产生水流冲刷, 引起海漫及防冲槽破损, 甚至引起河床下切;经过多年运行, 建筑物表面碳化及裂纹、裂缝严重, 甚至产生露筋现象;止水及观测设施老化损害严重;启闭设备老化, 缺乏防护装置, 钢丝绳老化, 闸门锈蚀严重, 启闭时甚至有卡阻现象;电气设备老化严重, 绝缘差, 损耗大, 存在极大的安全隐患, 尤其在汛期, 由于闸门不能正常启闭, 给工程度汛带来极大压力。
3改善水闸拦河节制的措施
1) 增强抗滑稳定性。
对于闸室抗滑稳定不满足要求的, 可采取增加上部结构重量, 加长或加厚底板, 增设阻滑板、增设抗滑桩或预应力锚固等措施来提高闸室抗滑能力;对于挡土墙抗滑不稳定的, 可采取墙后增设排水设施, 墙后换填摩擦角较大、重度较小的回填料, 或者降低墙后填土高程等措施, 减小墙后土压力;或者在底板下增设阻滑桩, 墙后增设锚杆等措施增强挡土墙抗滑能力。
2) 改善消能防冲性能。
对于消力池、海漫及防冲槽不能满足要求的, 可采取加深或延长消力池, 增设消力坎或二级消力池, 延长海漫长度, 增加防冲槽深度, 在消力池或海漫末端增设板桩墙等工程措施来解决。
对因结构强度不够而产生裂缝, 应认真对结构进行受力分析计算, 根据实际荷载情况, 采取锚贴钢板法、加大截面法、粘贴玻璃钢法、增设杆件法等, 这些加固方法在很多工程中均有应用, 不再赘述。
3) 渗漏处理。
水闸常见渗漏问题主要有点渗漏、线渗漏及面渗漏。条件允许的情况下, 应先降低渗漏水位, 减小渗漏水压力, 然后再进行渗漏处理。对于点渗漏, 当渗漏压力比较小时, 可采快凝止水灰浆或化学浆液直接堵漏;当压力较大时, 可先用塑料导管插入孔中, 使水顺管导出, 然后用快凝止水灰浆沿导管四周封堵。对于面渗漏, 根据具体情况, 可采用表面涂抹防水材料、表面浇筑钢筋混凝土护面等方式进行处理。线渗漏包括变形缝渗漏和裂缝渗漏, 处理时应先清除缝内的杂物, 对于变形缝, 可采用嵌填膨胀橡胶或其他密封材料法, 也可沿缝凿一条宽20 cm、深4 cm左右的规则平槽, 粘贴橡胶止水板的方法进行加固。
4施工过程注意事项
4.1 关于大型水闸洪水标准的规定
根据《水闸工程设计规范》, 最大过闸流量为1 000～5 000 m3/s的为大 (2) 型水闸, 相应工程等别为Ⅱ等, 主要建筑物工程级别为2级;最大过闸流量大于或等于5000m3/s的为大型水闸, 相应工程等别为Ⅰ等, 主要建筑物工程级别为1级。
4.2 洪水标准选取有关的因素
以往批复和现状正在开展除险加固设计的大部分水闸洪水标准的选取与水闸设计规范中“平原区水闸洪水标准”有一定差异。按规范要求, 大型水闸设计洪水标准最低为30年一遇, 校核洪水标准最低为100年一遇。结合淮河流域河道特性和水闸工程实际, 选取水闸洪水标准的主要因素为:将设计洪水标准选取为20年一遇的主要原因是考虑与河道规划相匹配。目前淮河流域大型水闸所在的基本是重要支流或一般支流, 其防洪规划中的洪水标准一般为20年一遇, 仅有部分重要支流规划洪水标准为50年一遇。如取水闸的设计洪水标准为50年一遇至30年一遇, 由于洪水标准超过了河道两岸堤防的设计标准, 在堤防安全不能保证 (有可能发生溃堤导致洪水分泄漫流) 的情况下很难准确演算洪水下泄过程, 也很难合理确定有关水位、流量等设计要素。
5合理选取水闸设计洪水标准的建议
考虑河道将来治理标准的提高, 或遇超标准洪水利用堤防超高强迫行洪, 为保障水闸工程安全并减少对河道行洪的影响, 平原河道大型拦河节制闸工程设计可根据两岸堤防标准与安全超高情况, 按闸上设计水位加一定的超高作为复核其闸顶高程、闸室稳定和结构安全的校核条件。