闸门运行工

1第一篇闸门运行工第一章闸门运行及管理水闸是用以挡水，控制过闸流量，调节闸上、下游水位的低水头设备。有节制闸、分洪闸、进水闸、排水闸、冲沙闸和挡潮闸等类。发挥水闸的作用是通过水闸调度实现的。水闸管理中最常见的问题是：过闸流量的测定不准确，闸门启闭不灵，闸门漏水、锈蚀和腐蚀，闸基渗漏和变形，闸上下游冲刷和淤积等。为保持水闸的正常运用，需要做好技术管理工作。①率定闸上下游水位、闸门开度与过闸流量之间的关系，保证过闸流量的测读准确性；②进行泄流观测和其他各种水工观测；③按规章制度启闭闸门；④按规章制度进行闸门启闭设备、闸室消能工等和水工建筑物的养护修理；⑤靠动力启闭的水闸，必须有备用的动力机械设备或电源。第一节概述闸门是装在水闸或管道上可以启闭，从而控制水位和调节流量的设备。一、闸门分类：①按闸门的工作性质可分为工作闸门、检修闸门和事故闸门。工作闸门也称主要闸门，能在动水中启闭。检修闸门设于工作闸门前。用于建筑物或工作闸门等检修时短期挡水，一般在静水中启闭。事故闸门多设于深孔工作闸门前，用于建筑物或设备出现事故时，能在动水中关闭而在静水中开启；兼作检修闸门时，也称事故检修闸门；需要在限定时间内紧急关闭的事故闸门，称为快速闸门。②按闸门关闭时门顶与水面的相对位置分为露顶式闸门和潜孔式闸门。③按门叶的外观形状分为平面闸门、弧形闸门、人字闸门、拱形闸门、球形闸门和圆筒闸门等。④按制造门叶的材料分为钢闸门、铸铁镶铜闸门、木闸门、钢筋混凝土闸门和组合材料闸门。另外，有些闸门如翻板闸门可借助水力自动启闭，称为水力自动闸门。选择闸门形式需要考虑其在水工建筑物中的位置、尺寸、设计水头、运用条件、制造能力和安装技术水平等因素。二、要求做到泄流时水流条件好、止水严密、启闭力小、操作简便灵活、检修维护方便等。平面闸门和弧形闸门是最常用的门型。在工作闸门中，大型露顶式闸门和高水头潜孔式闸门多用弧形闸门，船闸上多用人字闸门和横拉闸门，检修闸门和事故闸门一般都用平面闸门。制造门叶的材料多用钢材，而钢筋混凝土多用做需要借自重关闭施工导流底孔的封堵闸门。此外，在压力管道中使用的将门叶、外壳和启闭机械组成一体的控制设施，通称阀门。三、闸门的结构组成闸门主要由三部分组成:①主体活动部分，用以封闭或开放孔口，通称闸门，亦称门叶；②埋固部分；③启闭设备2第二节平面钢闸门一、结构及部件的作用（一）、门叶结构由面板、梁格、纵、横向联接、行走支承装置、导向专职、之水装置、吊耳等组成。1、面板：其作用是承受水压力和承重结构的作用。设在上游面。2、梁格：支承面板，以缩小面板的宽度和减少面板的厚度，一般由主梁、次梁和边梁组成。3、纵向垂直联结系闸门纵向联结系的作用是保证个主梁和其中桁架之间保持固定的位置关系。其构成有两种：实腹式、桁架是。，当闸门尺寸不大是，采用多根实腹式主梁时，若练高不大，长采用实腹式纵梁，隔板上开空洞，以便减重和维修。隔板与面板联结的一面可不用翼缘，直接与面板焊接，另一面则加翼缘板。图1—1梁系布置图梁的纵向垂直联结系又称其为起重桁架，其作用是保证在垂直于水流方向的平面内具有足够的刚度，使应力和变形尽可能地小。4、行走支撑装置支承者闸门所承受的全部水压力，并将其传递给埋在混凝土中的轨道。更具闸门在移动式所产生的阻力特性，行走支承装置分为以下几种（1）滑动式行走支承：按材料分木滑块、金属滑块和胶木滑道和新型滑道材料。(2)定轮式支承装置：其形式有悬臂轮式、简支轮式、台车式三种。对中小型闸门，通常采用前两者，大跨度闸门采用后者。台车式支承的门槽宽度有时达2～3米或更大。缺点是构造比较复杂，钢材用量大，可达门体重量的20%～30%。3图1—2定轮式轮子装配型式图a悬臂式b简支式c台车式5、导向装置叙述为防止闸门前后左右产生过大的位移，在闸门上要设置导向装置。在平面直升门上一般设置侧向导座和反向导座。（1）侧向导座：主要形式有槽内式侧轮、槽外式侧轮和侧向滑块三章种。侧轮的直径大小视门叶尺寸大小而定，一般取150～500mm，宽度为35～100mm.侧轮间隙一般为5～20mm。（2）反向导座。主要有泛论和滑块。与犯规间隙一般取10～20mm。6、止水装置（1）作用与要求。止水的作用是封堵闸门与门框之间的缝隙，阻止漏水。按安装的部位不同，可分为顶止水、侧止水、底止水和间隙止水四种。顶止水只有在潜孔闸门中安装；地质谁考门重来达到密封；侧、顶止水的密封一般依靠预留在压缩量和尚有水压力对其形成的挤压力来实现的。如果止水失效，不仅会造成闸门严重漏水，同时可使闸门振动，导致闸门及预埋件的空蚀或磨蚀，影响站们的正常运行和建筑物的安全。（2）止水的材料及形状。材料为橡胶止水，有圆头P型、方头P型、l型和条型止水。一般顶、测止水的预压量为2～4mm。底止水的闸门自重压缩量为3～5mm。顶、侧、底部止水的连接的连续性用连接件来实现。7、吊耳是连接闸门与启闭机的零件。构造包括吊耳轴、止轴板、吊耳板和轴承板。8、吊杆是启闭机和闸门之间的连接件，一般用于提升检修闸门。9、充水装置检修闸门或事故闸门一般在静水中开启，以减小启闭力。因此需在检修闸门或事故闸门开启之前对闸门门后输水管道进行充水平压。闸门的平压方式可为：旁通阀充水；门上设充水阀或门上开小门；小开度提门；闸门节间充水。工程中现在常用的是门上设充水阀的充水方式。主要有盖板式充水阀；充水拍门、柱塞式充水阀。4第三节弧形闸门一、概述弧形闸门的旋转幅度一般为闸门的挡水高度。优点：可封闭相当大面积的孔口；所需闸敦高度和厚度较小；没有影响水流流态的门槽；所需启闭力较小；埋设件较简单，用钢量少。缺点：需要较长的闸敦；闸门所占空间位置较大；不能提出孔口以外检修、维护，不能在孔口间互换；闸门承受的总水压力集中于支铰处，对土建结构不利。2、主梁框架的几种型式主横梁式弧形闸门的支臂有直支臂和斜支臂两种。支臂和主横梁的组成有四种框架形式。（一）铰链和铰座弧形闸门的支铰由铰链、铰座和铰轴组成。支铰的结构型式主要有三种：圆柱铰（目前采用最多）、圆锥铰、球铰。（二）止水装置弧形闸门的止水有顶止水、侧止水和底止水。1、顶止水通常设在迎水面，并在启闭过程中作圆弧运动。采取措施：（1）具有活动铰的顶止水结构。（2）两道P形橡皮组成的顶止水结构。（3）Ω形顶止水结构。2、侧止水3、底止水4、特种止水装置在高水头的弧形闸门或平面闸门上，常采用特殊的止水处理，如：（1）变形止水装置（2）充压型止水。（一）吊耳（二）弧形闸门的埋件1、侧止水座板及侧轨；2、底槛；3、门楣；4、支铰座的埋件。（三）弧形闸门的特种结构为了满足在峡谷地区布置水利枢纽的需要，并获得较好的经济效益，往往采用增大单宽流量，选择大孔口的闸门，常采用一些特殊的结构型式：（1）多组支臂的弧形闸门。（2）多支柱式弧形闸门。（3）中间支墩式弧形闸门（4）组合式闸门（5）偏心铰弧形闸门（6）圆柱铰弧形闸门上述中（1）、（4）用于露顶式弧形闸门，（5）、（6）用于潜孔式弧形闸门。5三、其他类型的弧形闸门（1）反向弧形闸门（2）下沉式弧形闸门（3）竖轴式弧形闸门（4）无闸敦型活动挡水闸第四节闸门的维护一般情况下，闸门的寿命总是小于建筑物的寿命，所以只有良好的闸门维护才能维持建筑物良好的运行。一、一般性的维护1、清理检查（1）闸门门体上不得有油污；（2）闸门槽、门库和门枢等部位，常会被树木、钢丝、块石或其他杂物卡阻，影响闸门正常运行。其中，浅水中的建筑物可用竹篱、木杆进行探摸，利用人工或水力清楚；深水中较大的建筑物，应定期进行潜水检查和清理。有条件的，可在门槽、门库上部设置简易启闭机房或防护盖。2、观测调整（1）闸门运行时，应注意观察闸门是否平衡，有无倾斜跑偏现象。（2）止水橡皮应紧密贴合于止水座上，止水不严密或有缝隙，必然造成漏水。3、清淤危害：闸门在泥沙力作用下，负荷加重，运行困难，或因泥沙淤堵，闸门落不到底，孔口密封不严造成漏水。对策：定期输水排沙，或利用高压水枪在闸室范围内进行局部清淤。4、拦污栅清污在水草和漂浮物多的河流上，应注意检查，定期进行清污。5、防冰凌对冬季有运行要求的闸门，门槽冻结将影响闸门正常运行。对策：在闸门前用压缩空气或压力水，在闸门前形成一条不冻的水域，与河流冰盖隔开；也可采用加热的方法，为门槽加热，使之不致结冰。6、防风浪有时风浪进入潜孔闸门门前喇叭口段，水体扩散不畅，对闸门形成不完整水锤作用，对闸门安全有很大威胁。对策：设置防浪板或在胸墙底梁开扩散孔的办法加以解决；强风暴地区可在风暴来临前降低闸前水位。二、钢闸门的维护（一）门叶部分的维护一般可能出现的故障是闸门振动、门槽气蚀或其他故障。1、防止振动（1）由波浪冲击引起的振动。6对策：在闸门上游加设防浪栅、防浪排，以削弱波浪对闸门的冲击。（2）因止水漏水而引起闸门振动。对策：应调整止水位置或更换止水材料尺寸，使止水与止水座板紧密接触，漏水停止，闸门就不再振动。（3）下游淹没水跃对闸门产生周期性的冲击。2、防止气蚀在高速水流条件下由于建筑物过水断面发生突变，或过水结构面不完整，泄水建筑物补气不足等原因，闸门槽及其预埋件发生气蚀。对策：对已遭气蚀部位用耐气蚀材料补强。尽量使过水断面平整。（二）闸门行走支承装置及导向装置的维护行走支承装置是闸门的运行和承力部件，是门体和闸敦之间的过渡部分。1、常见故障与原因主轮或台车机构润滑不良，转动不灵；轮轴与轴套之间由于泥沙过大造成的卡阻；胶木滑块由于轨道面不平直或粗糙度达不到要求，造成的启闭困难等。3、维护方法（1）定时向闸门主轮、弧形闸门支铰、人字闸门门枢以及闸门吊耳轴销等部位注油。（2）对于闸门滚轮经常处于门槽内或闸门提不出门槽时，可采用集中润滑的方法（有油箱自由润滑和压力注油润滑两种型式）（三）闸门止水装置的维护止水效果不好，不仅会严重漏水，还可能引起闸的振动，引起气蚀等。闸门止水的维护工作主要有：（1）定期检查闸门止水的整体性，不得有断裂或撕损，止水与止水座板的接合是否紧密，止水座板有无变形等。（2）闸门运行中检查止水是否有严重磨损。（3）为防止止水橡皮老化，可在橡皮非摩擦面涂刷防老化涂料，同时，尽量避免使止水橡皮受烈日暴晒。（4）木止水必须做好防腐、防虫蛀。防挤压劈裂及扭曲变形等。（5）金属止水应做好防锈蚀、防气蚀。（四）闸门预埋件的维护各种金属预埋件除轨道水上部位摩擦面可涂油脂保护外，其余部分，凡有条件的均宜涂坚硬耐磨的防锈涂料。（一）闸门吊耳与吊杆的维护吊耳与吊杆应动作灵活，坚固可靠。（五）钢丝网水泥混凝土闸门的维护（1）经常清理附着在闸门表面的污垢、苔藓及水生物。（2）运行中要注意观察、排除漂浮物，以免其撞击闸门。（3）闸门上的预埋铁件，应做好防锈蚀处理。（六）木栅门的维护木闸门多用在中小渠系水闸中，有平面木闸门、叠梁木闸门等。（1）经常清理闸门表面的泥污、苔藓及水生物，检查螺栓、型钢等连接件有无锈蚀松7动现象。（2）定期防腐。（3）在运用中发现木闸门腐蚀，一般在腐蚀部分占断面积不到20%时，可将腐蚀部分凿除，以新材修补。修补时，新材四周与旧材结合部位要用油灰接缝，以保证接合严密。（七）阀门的维护水利工程中，较常用的是锥形阀。（1）活动阀套在阀体上的移动，主要靠导向构件的作用。（2）锥形阀出口水流速度高，易引起锈蚀。（3）尽量避免锥形阀在半淹没状态下泄水，以防止水波冲击阀体发生振动。三、橡胶坝的维护橡胶坝是用高分子材料和纤维织物制作的一种薄壁柔性水工建筑物。（一）橡胶坝的检查1、坝袋表面检查（1）检查坝袋表面有无被漂浮物或人为的划伤、刺破。（2）检查有无气泡、脱胶或脱层现象。（3）检查经向及纬向。（4）检查坝袋有无老化、裂纹现象。（5）检查坝袋下表面有无磨损情况。（6）检查有无生物蛀蚀。（7）如有现场试验的其他内容，应在坝袋检查的同时进行检测。2、坝袋内部的检查检查袋内有无磨损情况，有无气泡、脱胶或脱层现象。3、坝袋安全装置的检查检查充水坝袋的排气孔是否堵塞，孔周围胶布是否拉裂磨损，超压溢流管、虹吸管、浮球阀自动补水装置，以及充气坝袋安全阀、水封管或U形管装置等是否完好。表针指示是否正