《金属结构制造与安装》8 弧形钢闸门的安装

8弧形钢闸门的安装目录8弧形钢闸门的安装8.1弧形闸门埋件的安装8.2支臂的组装8.3门叶的组装8.4门体的吊装及调试8弧形钢闸门的安装8.1弧形闸门埋件的安装弧形闸门埋件包括：底坎、弧门侧轨、支铰座的支承埋件等。潜孔式弧形闸门，还设有顶部固定止水座板（门楣）等。图8-1为潜孔弧形闸门埋件布置情况。图8-l潜孔闸门埋件布置情况1－底坎；2－弧形侧轨；3－门楣；4－支铰座下面埋件；5－启闭机室；6－爬梯；7－预埋吊环；8－混凝土预留槽；9－检修平台8弧形钢闸门的安装8.1.1底坎安装弧门底坎多由型钢或钢板焊制而成。其安装方法与平面闸门底坎安装相同，此外，还必须检查底坎中心至支铰中心的半径R值，误差不得超过±5mm。弧门埋件安装的允许偏差略。8弧形钢闸门的安装8.1.2弧形侧轨安装弧门侧轨呈弧形，一般侧向止水座板和侧轮导板做成一体，上面镶有不锈钢条。以提高止水效果、防锈和减少摩擦。弧门侧轨结构的断面形式主要有如图8-2所示的三种。图8-2弧门侧轨结构（a）不等边角钢构件；（b）槽钢上镶焊不锈钢；（c）钢板与型钢焊制镶焊不锈钢弧门侧轨的安装步骤：⑴预留槽处理为使预留槽净空尺寸满足安装调整的要求，检查预埋插筋的情况，漏埋的要处理，插筋伸出长度保留150mm左右并校直。8弧形钢闸门的安装⑵设置控制点为检查垂直度和扭曲度，必须在侧墙上适宜的外露钢筋头上设置控制点S1、S2、S3和S4，以形成两个“П”形控制基准平面S和S/，如图8-3所示。带有活套的线3可以在线1和线2上沿水流方向移动。控制基准面距侧止水座板面最好取50～100mm之间的一个整数值。测量线3距侧轨面所得数值偏差就是对孔口中心线的偏差。弧形侧轨安装，除了控制侧轨板的垂直和扭曲度之外，同时还应调整控制侧止水板中心至支铰中心的半径R，误差不超过±5mm。图8-3弧形侧轨安装控制基准8弧形钢闸门的安装⑵设置控制点(续)由于半径值一般都是十余米，用钢卷尺测量不易拉紧，往往影响读数的准确性，因此一般将控制半径R转换成控制如图8-3所示的bn值。bn为各节侧轨止水座板中心至基准线的水平距离。基准线4或5由测量队放在侧墙上。例如安装第一节侧轨时控制bn2值和E2点。222sinnnnncLRCLMb（8-1）式中bn2——第一节侧轨止水座板中心E2点至基准线4的水平距离（mm）；L——底坎中心E1至支铰中心的水平距离（mm）；M——E2点至支铰中心的水平距离（mm）；αn——侧止水座板中心E点在不同高度时与支铰中心所夹角度(度)；当αn＞60°时，αn＝90°＋βn，式中sinαn用cosβn代替。cn2——由控制点的设计者提供，一般先使bn值为小于1.5m的一个整数，据此算出。安装调整完毕，由有经验的安装工人用力拉紧钢卷尺，直接测量出半径R的数值与偏差。LRbcnnnsin228弧形钢闸门的安装⑶侧轨预拼装检查各分节的接缝间隙、坡口角度和不锈钢止水面的波浪度。不合要求则用手砂轮修整处理，使波浪度小于0.5mm。在每节侧轨的止水座板两端打冲眼，做出组装记号，焊上吊耳。⑷侧轨安装吊装露顶式弧形侧轨时，使用门式起重机最为方便，也可以在侧轨上方闸墩顶部预埋吊环，使用卷扬机吊装就位。吊装顺序为自下而上，先调整好下节侧轨并加以固定，再吊上一节，依次安装到顶。经全面检查安装允差合格后，再焊接加固锚钩。焊接时要采取正确的焊接工艺，以防止侧轨埋件因焊缝收缩过多而变形。8弧形钢闸门的安装8.1.3支铰座下面的支承埋件安装弧形闸门支铰座下面的支承埋件一般有三种形式：图8-4(a)为钢筋绑扎的锚架；图8-4(b)为型钢组合的座垫式；图8-5为支承钢梁。图8－4弧门支铰座埋件安装图8－5支承钢梁安装（a）锚架式安装；（b）座垫式安装8弧形钢闸门的安装8.1.3支铰座下面的支承埋件安装(续1)这三种支承埋件的安装过程说明如下：⑴露顶式弧形闸门支铰座埋件——锚架式的安装在混凝土浇筑到闸墩牛腿时，把已绑扎好的锚架吊上牛腿与闸墩主筋对应位置进行焊接。安装位置要符合设计要求。一期混疑土外伸钢筋浇筑之后会有不同程度的偏差，必须在安装支铰座之前采用钢筋(或钢板)焊接过渡来处理。⑵潜孔弧形闸门支铰座埋件——座垫式的安装安装座垫的预埋插筋，按设计要求预埋在一期混凝土中(图8-6)。控制基准线l和2测放到左右牛腿侧墙上，将距孔口中心线的b值测点测放到牛腿上相应点y，b值允差为±2mm，高程▽距底坎偏差为±2mm，控制基准面距埋件的安装平面为50～100mm间一整数值。埋件调整加固好后，交土建单位浇筑二期混凝土。图8-6座垫式安装8弧形钢闸门的安装8.1.3支铰座下面的支承埋件安装(续2)⑶潜孔弧门支铰座埋件——支承钢梁的安装闸室的空间要有足够的吊装尺寸并预埋好吊环。吊装钢梁前要按图8-5所示焊好左右钢梁支架并加固。钢梁安装的控制基准线与座垫式基本相同。弧形闸门铰座的基础螺栓中心位置偏差不应大于1mm。支承钢梁的里程、高程和对孔口中心线的偏差不应超过±1.5mm。钢梁的倾斜度见图8-7，按其水平投影L的偏差值来控制，其偏差不应大于L/1000。图8-7钢梁的倾斜度8弧形钢闸门的安装8.1.4支铰座安装弧形闸门支铰座是主要部件.支铰座的作用：使闸门绕铰轴转动而启闭，将支臂传来的全部水压力和一部分闸门自重传递给闸墩。图8－8支铰座结构形式（a）圆柱铰；（b）圆锥铰；（c）球形铰1－支臂；2－支铰链；3－支铰支座；4－支承环；5－闸墩；6－支铰轴支铰座常用材料：ZG25～ZG45铸钢。支铰座结构形式如图8-8所示，其中图（a）所示结构简单，制造安装较方便，适用于中、小弧门。8弧形钢闸门的安装⑴支铰座安装前的准备工作①清扫干净轴孔、辐板根部等处，对支铰座进行编号；②在适宜吊点处焊一个吊耳，以便吊装就位调整；③检查底部基础螺栓孔几何尺寸、支铰座下面支承埋件螺栓几何尺寸，以便配套安装。8弧形钢闸门的安装⑵支铰座吊装调整支铰座吊装调整步骤：①在预埋螺栓上安装调整螺母(图8-9)。②吊起、推入支铰座，快速旋上螺母，经检查无误方可摘钩。③调整支铰座，使支铰座的里程、高程、跨度、倾斜度以及轴孔的同心度达到设计要求。注意支铰座安装控制基准：图8-10中基准线3穿过左右支铰座的四个轴孔，基准线a和c距支铰座加工底面为50～100mm间的一整数值。图8-10(b)中在牛腿表面上测放的y－y线是根据孔口中心线定出的，调整b值达到偏差要求。④焊接加固锚钩(注意控制焊接变形量)。经复测合格交付土建单位浇注二期混凝土。潜孔弧形闸门支铰座安装方法与露顶弧门支铰座安装基本相同。但潜孔弧门支铰座安装在闸室里进行。8弧形钢闸门的安装图8-9、8-10、表8-2表8－2支铰座安装的允许偏差（mm）图8－9支铰座吊装图8－10支铰座安装控制基准序号项目允许偏差12345铰座中心对孔口中心距离里程高程铰座轴孔倾斜度两铰座孔轴线相对位置的偏差±1.5±2±20.1％28弧形钢闸门的安装8.1.5潜孔式弧门顶部固定止水安装(18讲)潜孔弧门顶部固定止水的作用是：在闸门关闭时，它和侧止水与底止水一起堵塞门叶与埋件周界的间隙，以防漏水。顶部固定止水常见形式见图8-11。图8－11弧门顶止水（a）固定顶止水结构；（b）摆动式顶止水结构8弧形钢闸门的安装⑴固定式顶止水安装固定式顶止水如图8-11(a)所示。安装步骤：①将定位板10预埋在胸墙2上；②吊装止水座板9就位，穿上调节螺柱8；③装上平橡皮5和Ω形止水橡皮4，拧紧水封螺栓7(或将构件4、5、6与9预装好)；④改变止水座板9后面的空隙与平橡皮垫5的厚度来达到设计要求。再由土建单位用环氧砂浆回填水封座板与定位扳10之间的间隙。8弧形钢闸门的安装顶水封图1顶止水图11－门叶；2－止水座；3－弧面垫圈8弧形钢闸门的安装顶水封图21－门叶；2－止水座；3－弧面垫圈8弧形钢闸门的安装⑵摆动式拐臂水封安装摆动式拐臂水封如图8-11(b)所示。优点：止水的连续性和严密性比较好，橡皮不易磨损，安装质量容易保证。安装步骤：①预埋固定座板1；②装活动铰2；③装拐臂3上的平橡皮垫5和Ω形止水橡皮；④最后装弧门面板上的P形橡皮。8弧形钢闸门的安装8.2支臂的组装支臂与门叶主横梁的连接形式：焊缝和螺柱连接(8-12)所示。图(a)结构简单，焊接变形难于控制，一经焊上后无法拆卸，很少采用。图(b)一般配合抗剪板使用，应用最多。图8－12支臂与主横梁连接方式（a）焊缝连接；（b）螺栓连接1－焊缝；2－螺栓；3－抗剪板8弧形钢闸门的安装支臂与活动支铰的连接方式支臂与活动支铰的连接方式：支铰顶板与支臂底板通过螺栓连接(图8-13(a))、精制螺栓(或铆接)连接(图8-13(b))。图(a)所示为支铰顶板与支臂底板通过螺栓连接，两板间设置稍带斜度的抗剪键起减载作用。图(b)所示为支臂插入支铰的侧板，用精制螺栓(或铆接)连接支臂的冀缘板，螺栓承受剪切力，这种连接方式用于弧门工作承受双向水头的时候。支臂组装包括以下内容：支臂臂杆和连接杆的组装；活动支铰与支铰座的连接；支臂与支铰的连接；支臂与主梁的连接。图8-13支臂与活动支铰的连接方式1－支臂；2－支铰；3－轴套；4－抗剪键；5－连接螺栓8弧形钢闸门的安装8.2.1支臂臂杆和连接杆的组装图8-14所示为直支臂组装。组装一般在混凝土支墩平台上进行。混凝土支墩平台形式如图8-15所示。图8-14直支臂组装图8-15支臂组装混凝土支墩平台1－直臂杆；2－角形支臂；3－节点板；4－竖杆；5－斜杆；6－夹板；7－连接板（顶底板）⑴直支臂组装顺序：①吊直臂杆l和角形臂杆2上支墩，按图纸尺寸找正臂杆中心轴线，然后装上竖杆4，用点焊点固，使支臂形成一个具有“A”形的刚性构架；②装其它竖杆、节点板和斜杆依次，点焊牢固(与门叶的连接板7一般用螺栓固定在主梁后翼板上运往工地，待安装调整好后才正式与臂杆焊接)。8弧形钢闸门的安装⑵斜支臂组装斜支臂的组装如图8-16所示，组装方法与直支臂相同。不同处在于，当支臂与主横梁水平连接时，在支铰处两臂杆具有一个空间扭角[φ＝arcsin(sinθtgα)]，见图8-17。在组装时，要保证扭角的正确。图8-16斜支臂组装8弧形钢闸门的安装图8-17、图8-18图8－17斜支臂空间扭角图8－18斜支臂组装加垫1－平台平面线；2－臂杆；3－加垫由图8-18看出，斜支臂组装时，可在支臂翼缘处采取加垫的方法来保证设计扭角值，加垫厚度Δ决定于φ角的大小且与翼缘板宽度B成正比。sinB(8-2)8弧形钢闸门的安装⑶支臂焊接支臂焊接顺序：①焊直臂杆与角形臂杆的对接缝；②焊竖杆与臂杆的连接缝；③焊节点板与支臂及竖杆的连接缝；④焊斜杆与节点板的连接缝，如斜杆为角钢，焊接时应先焊肢背，后焊肢尖。8弧形钢闸门的安装8.2.2活动支铰与支铰座的连接活动支铰、支铰轴和支铰座共同组成弧形闸门的支承铰。安装前准备工作如下：⑴清扫注新油将活动支铰、支铰座轴孔和外表面以及油路清洗干净并注入黄油。⑵焊接吊耳为便于吊装，在活动支铰外表面焊接吊耳，吊耳位置的选择以闸门启闭全行程中，吊耳与支铰座不产生干涉为原则。⑶测量轴径。⑷编号配套在轴径公差值已记录的基础上，将活动支铰、支铰轴和支铰座编号配套。⑸制作专用穿轴工具图8-19所示，穿轴工具由螺栓1(同止轴板固定螺栓规格相同)和多孔钢板焊接而成。8弧形钢闸门的安装图8-19、图8-20图8－19穿轴工具图8－20穿轴过程1、1´－螺栓；2、2´－钢板；3－小钢轨1－螺栓；2－钢板；3－小钢轨；4－千斤顶；5－支铰轴；6－活动支铰；7－支铰座8弧形钢闸门的安装活动支铰、支铰轴与支铰座的连接过程①吊装活动支铰就位；②用另一套起重工具吊装支铰轴就位且对准支铰座轴孔用力推入或用大锤慢慢地打入；③改用穿轴专用工具，用千斤顶将轴压入。图8-20所示为用专用穿轴工具安装的过程。注意：支铰轴穿好后，位置要对正止轴板，穿上弹簧垫圈，拧紧螺钉，安装好油杯。检查一下活动支铰转动是否灵活。8弧形钢闸门的安装8.2.3支臂与活动支铰的连接支臂的底板与活动支铰的连接螺孔应用配钻方法加工，然