SL 74-2013 水利水电工程钢闸门设计规范

ICS93.160p55SL中华人民共和国水利行业标准SL74-2013替代SL74-95水利水电工程钢闸门设计规范Designcodeforsteelgateinwaterresourcesandhydropowerprojects2013-08-26发布2013-11-26实施发布中华人民共和国水利部关于批准发布水利行业标准的公告（水利水电工程钢闸门设计规范）2013年第41号中华人民共和国水利部批准《水利水电工程钢闸门设计规范》CSL74-2013）为水利行业标准，现予以公布。序号｜标准名称标准编号｜替代标准号｜发布日期｜实施日期1I水利水电工程钢闸门设计规范SL74-2013SL74-952013.8.26I2013.11.26水利部2013年8月26日本标准主要起草人：崔元山马军李大伟陆阳马会全胡艳玲田连治何运林本标准审查会议技术负责人：温续余姚宇坚本标准体例格式审查人：曹阳目次14668012246684480222345799－i1i1i咆lA1i1i1i1i。白。，UO’ω叮JnJnd内，JqJq气UqdqJndnd定凉山uuuu…uuuuuuuu捕以U津文川统系统……力………………………－、…连…机系站系…应…………杆栓…闭算定统电泵流统…许…力…置算计定承吊置螺…启计…置规系发、导系…容应f布计栅定规支、装和十扫U哺卅瞅瞅州胆酬…及栩栩询问叫翩翩件卅慌阳M撒切加剧则语体载料构部件闭总术总JJ3456荷材12结123零12345埋启1qundndququ叮JFD「D《bnonbqtqt咛t咛t咛tQU119’uqJAAτ「OFhu町in风unud9.2启闭机选择…………………………………………………429.3自动挂脱梁…………………………………………………43附录A闸门孔口尺寸和设计水头系列标准…………………44附录B通气孔面积的计算……………………………………48附录C平面闸门门槽型式的选择……………………………50附录D闸门荷载计算的主要公式……………………………53附录E闸门橡胶水封定型尺寸及性能………………………58附录F几种支承材料性能表…………………………………61附录G受弯构件的局部稳定计算··附录H面板验算公式及图表…………·附录I栅条稳定临界荷载计算附录J栅条振动计算…………………………………………74附录K滚轮接触应力计算·附录L吊耳与吊杆的计算……………………·附录M轨道的计算……………………………………………80附录N摩擦系数………………………………………………83标准用词说明……………………………………………………84条文说明…………………………………………………………851总则1.o.1为贯彻执行国家的技术经济政策，规范水利水电工程钢闸门设计，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本标准。动jj(中启闭的闸门。、生事故时，能在动一一水文、泥沙、张惯于冰情、漂浮物和气象方面的情况；一一闸门的材料、制造、运输和安夜方面的条件；一一地震及其他特殊要求等。1.o.5闸门孔口尺寸和设计水头的选定，应符合附录A的规定。1.o.6应采用容许应力方法进行结构验算。1.0.7本标准的引用标准主要有以下标准：《优质碳素结构钢》CGB/T699)《碳素结构钢》CGB/T700)《锅炉和压力容器用钢板》（GB713)《桥梁用结构钢》CGB/T714)《不锈钢焊条》CGB/T983)《铸造铜合金技术条件》CGB/T1176)《钢结构用高强度大六角头螺栓》CGB/T1228)《钢结构用高强度大六角螺母》CGB/T1229)《钢结构用高强度垫圈》CGB/T1230)《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》CGB/T1231)《低合金高强度结构钢》CGB/T1591)《塑料和硬橡胶使用硬度计测定压痕硬度（邵氏硬度）》CGB/T2411)2《合金结构钢》CGB/T3077)《不锈钢冷轧钢板和钢带》CGB/T3280)《塑料硬度测定》CGB/T3398)《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》CGB/T3632)《不锈钢热轧钢板》CGB/T4237)《碳钢焊条》CGB/T5117)《低合金钢焊条》CGB/T5118)《灰铸铁件》CGB/T9439)《一般工程用铸造碳钢件》CGB/T11352)《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》CGB/T14173)《滑动轴承铜合金镶嵌固体润滑轴承》CGB/T23894)《钢结构设计规范》CGB50017)《水工金属结构防腐蚀规范》CSL105)《水工混凝土结构设计规范》CSL191)《水工建筑物抗震设计规范》CSL203)《水工建筑物荷载设计规范》CDL5077)《抽水蓄能电站设计导则》CDL/T5208)《船闸闸阀门设计规范》(JTJ308)《船闸启闭机设计规范》(JTJ309)《大型低合金钢铸件》(JB/T6402)1.o.8水利水电工程钢闸门设计除应符合本标准的规定外，尚应符合国家现行标准的规定。32术语2.0.1平面闸门plaingate一般能沿直线升降启闭、具有平面挡水面板的闸门。2.0.2弧形闸门radialgate启闭时绕水平支饺轴转动、具有弧形挡罚2.0.8拦污栅trashrack用于拦阻水流中的飘浮物进入引水道的过水栅条结构物。2.0.9门槽gateslot在过流孔口的两侧、用于约束闸门门叶运动位置的凹槽。2.0.10门橱lintel闸门孔口顶部的埋件。2.0.11底槛embeddedsill闸门孔口门槽底部的埋件。42.0.12主轨maintrack门槽中承受闸门滑块或主轮等传来的力，并将其传递给坝体或闸墩的轨道。2.0.13副轨auxiliarytrack门槽中主轨以上部分的轨道。2.0.14反轨opposedtrack门槽中承受闸门反向支承传来的力，并将其传递给坝体或闸墩的轨道。2.0.15侧轨sidetrack53总体布置3.1一般规定3.1.1闸门应布置在水流较平顺的部位，并应避免出现以下情况：一一－门前横向流和游涡；－一门后淹没出流和回流；一一闸门底部和闸门顶部同时过水；一一闸门井与孔口同时过水。3.1.2闸门型式的选择应根据下列因素综合考虑确定：一一一水利枢纽对闸门运行的要求；一一闸门在水工建筑物中的位置、孔口尺寸、上下游水位、操作水头和门后水流流态；一一泥沙和漂浮物的情况；一一启闭机的型式、启闭力和挂脱钩方式；→一制造、运输、安装、维修和材料供应等条件；一一技术经济指标。3.1.3泄水和水闸系统中的多孔口工作闸门，当需短时间内全部开启或均匀泄水时，应选用固定式启闭机。3.1.4具有防洪功能的泄水和水闸系统工作闸门的启闭机应设置备用电源。3.1.5两道闸门之间或闸门与拦污栅之间的最小净距应满足门槽混凝土强度与抗渗、启闭机布置与运行、闸门安装与维修和水力学条件等因素的要求，且不宜少于1.50m。3.1.6检修闸门或事故闸门的设置数量应根据孔口数量、工程和设备的重要性、施工安装条件和工作闸门的使用状况、维修条件等因素综合考虑。对泄水和水闸系统的检修闸门，10孔以内的宜设置1～26扇；10孔以上的每增加10孔宜增设1扇。对引水发电系统，3～6台机组宜设置尾水进口检修闸门1套；6台机组以上，每增加41套。特殊情况，经论证可予增减。吃、3.1.7露顶式闸门顶部应在可能出现的最高挡水位以上有0.3~0.5m的超高。3.1.8闸门不得承受冰的静压力。防止冰静压力的方法，应根据气温及库水位变化等条件，因地制宜地选用。可采用冰盖开槽法、冰盖保温板法、压力水射流法、压力空气吹泡法和门叶电热法或其他方法，使闸门与冰层隔开。需要在冰冻期间操作的闸门，除其止水宜严密外，尚应采取保温或加热等措施，使闸门与门槽不致冻结。3.1.9当潜孔式闸门门后不能充分通气时，则应在紧靠闸门下游的孔口顶部设置通气孔，其上端应与启闭机室分开，并应有防护设施。3.1.10通气孔面积应按附录B计算。3.1.11闸门的平压设施宜采用设置于门体上的充水阀，也可采用节间充水、小开度充水或其他有效设施。平压设施的尺寸应根据充水容积、漏水量和要求充满时间等确定。平压设施应使充水时流态平稳。充水阀体应有足够重量，其导向机构应灵活可靠。节间充水所需的启门力不宜大于整扇闸门的静水启门力。平压设施的操作应和闸门启闭联动，并应在启闭机上设置小开度的行程开关。对机组尾水闸门的平压设施宜利用机组排水系统从下游充水。3.1.12为便于制造、运输和安装，设计时应注意以下因素：1考虑制造、安装的具体条件。2运输单元应具有必要的刚度，外形尺寸和重量应满足运输的要求。73零部件、构件的品种规格应合理地减少，并应采用标准化、定型化的零部件。4结构构件的连接宜采用焊接，但应尽量减少现场焊接工作量。为减少拼装变形，闸门节间也可采用销轴或螺栓连接。3.1.13为便于闸门、拦污栅和启闭机的运行、维修，设计时应符合以下要求：1根据当地情况，启闭机可设机罩、机房或机室。位于坝内或地下洞室内的机室，应考虑通风防潮设施华2启闭机设置高程和机房尺寸应分碍驻捷足闸门和启闭机安装、维修的要求。距均不少于800m吨。维修及安全的要求。7启闭机室和闸门检修室的上、下交通宜设置走梯。3.1.14根据水质情况、运行条件、设置部位和闸门型式，应对闸门及附属设备采取有效的防腐蚀措施。3.2泄水系统3.2.1在溢洪道工作闸门的上游侧宜设置检修闸门；对于重要工程，必要时也可设置事故闸门。当水库水位有足够的连续时间低于闸门底槛，并能满足检修要求时，可不设检修闸门。83.2.2在泄水孔（洞）工作闸门的上游侧应设置事故闸门。对高水头和长泄水孔。同）的闸门还应研究在事故闸门前设置检修闸门的必要性。3.2.3泄水系统工作闸门宜选用弧形闸门，水头较低时也可选用平面闸门。高水头小孔口也可采用其他型式的门（阀）。3.2.4泄水孔的工作闸门门后宜保持明流，门前的压力段宜保持有一定的收缩率。当泄水隧洞有弯道时，工作闸门宜布置在弯道下游水流平稳的直段上。形闸门，宜选用压察或主E11c。水力学模型试验确定。或充压式止水的弧启操作的高水头弧3.2.8当选用平面闸门时应采用合理功倒槽型式。门槽型式应符合附录C的规定。对高水头平面闸门，可采取以下门槽减蚀措施：1力求减少门槽段初生空化数、增大水流空化数。2设置补气孔使水流掺气。3采用高抗空蚀性能护面，如钢板衬砌或高强混凝土衬砌等。3.2.9泄水建筑物出口处采用锥形阀时，应考虑喷射水雾对附近建筑物的影响和阀的检修条件。93.3引水发电系统3.3.1当机组或钢管要求闸门作事故保护时，对坝后式电站，其进水口应设置快速闸门和检修闸门；对引水式电站，除在明管及水轮机前不设进水阀的地下埋管首端设置快速闸门外，宜在长引水道进口处设置事故闸门。河床式水电站，当机组有可靠防飞逸装置，其进水口宜设置事故闸门和检修闸门。经过论证，事故闸门具备检修条件，也可不设置检修闸门。3.3.2对设于调压井中的事故闸门，应考虑涌浪对闸门停放和下降的影响。必要时，应进行专门研究。3.3.3快速闸门关闭时间应满足对机组和钢管的保护要求，在接近底槛时其下降速度不宜大于Sm/min。快速闸门启闭机应能现地操作和远方闭门，并应配有可靠电源和准确的开度指示控制器。3.3.4电站进水口拦污栅应设有可靠的水位差检测装置，事故闸门、检修闸门也可设水位差检测装置。3.3.5拦污设施的布置型式应根据河流中污物的种类、数量及对清污的要求等来确定。在污物较少的地区，可设置一道拦污栅。在污物较多的河流，应设置有效的清污设施及卸污设施，必要时可设两道拦污栅槽，并设置适当的备用栅或采用连通式布置。拦污栅均宜设置可靠的清污平台。在寒冷地区，必要时应采取有效措施，以防止栅条结冰或冰屑堵塞。3.3.6抽水蓄能电站的拦污栅、闸门和启闭机布置，应符合DL/T5208要求。3.3.7对贯流式机组电站，进水口应设置拦污栅、检修闸门（或事故闸门），尾水出口应设置事故闸门（或检修闸门）。拦污10栅设计应采取减少水头损失的措施，污物较多时应设清污机，必要时可设置拦污排。3.4水闸、泵站系统3.4.1水闸、泵