平原地区防洪涵平面钢闸门P型止水橡皮改进措施

2016-09-02谢安启

治淮 2016年6期

谢安启

谢安启

在水利建设发展过程中，水闸的闸门经历了从最早的木制闸板，到现代钢制闸门的变化过程。闸门的密封止水是确保水闸安全运行的重要环节，而止水安装是影响闸门密闭性能的关键因素。现代钢闸门主要采用橡胶制品解决止水问题，即止水橡皮，P型止水橡皮是使用较为广泛的一种。

闸门止水的作用是在闸门关闭后，堵塞门叶与闸孔周界的孔隙，使闸门关闭时能可靠而严密地防止漏水。止水装置一般安装在门叶上，以便于维护。要使闸门止水严密，除了门叶应有足够的强度、刚度外，还要有合理的支承结构、止水结构、埋件结构等。除了要求设计合理，还要保证制造、安装的精度。因此，闸门止水是否严密，是衡量设计、制造、安装的综合指标，是闸门好坏的根本标志。

目前防洪闸门止水橡皮较多使用P型橡皮，其优点是：顶止水与侧止水容易连接成同一垂直面，能保持橡皮变形基本一致，与底止水形成四周密闭的橡皮止水环。P型橡皮在门槽内止水，橡皮与橡皮滑道有1cm的间隙，这样可保证闸门能自由升降。P型橡皮止水的优缺点与平板橡皮正好相反，即侧止水与顶止水容易连接形成密闭的橡皮环。缺点是侧止水橡皮及顶止水橡皮都无预压度，只能靠外河的水压力作用下，才能使P型橡皮紧贴橡皮滑道。外河与内河水位差越大止水效果越好。

我国平原地区所建的防洪涵，P型橡皮止水效果往往不理想，达不到预期效果。止水的失效不仅造成闸门的严重漏水，更为重要的是会因漏水引起缝隙气穴，导致埋件的气蚀破坏；止水部位的漏水还是引起闸门震动的主要原因。

闸门漏水，分析其原因主要有：（1）制造、安装中由于止水座板的焊接质量差，门槽埋件及止水座板安装后发生变形，使止水座板不在一个平面上，止水座板不垂直等，都会影响止水效果。（2）平原雨水情况因素：平原地区降雨时，外河水位上涨并不是很快，而当外河水位高于内河水位时，外河水就从橡皮与橡皮滑道1cm的间隙注入内河，很难形成较大的水位差，也很难使止水橡皮紧贴橡皮滑道，致使止水无效；（3）橡皮的结构形式：采用平板橡皮时，顶止水与侧止水很难连接成同一垂直平面，二者变形不一致，所以无法形成四周密闭的橡皮环，致使止水无效。但平板橡皮止水也有其优点，特别是侧止水，有一定的预压度，即使在无内外水位差的情况下，侧止水橡皮也能紧贴在橡皮滑道上，当外河水位高于内河水位时，侧橡皮在水压力的作用下，更紧贴橡皮滑道，密封性会更好。但其最大的缺点就是侧止水与顶止水变形不一致难以有效处理。

鉴于以上的分析，为使P型橡皮止水效果更好，应采取如下工程措施。（1）工程施工过程中，要保证闸门槽的精度，闸门槽采用二期混凝土浇筑，严格控制施工质量，确保埋件的安装精度，使任一断面止水座板与主轨距离偏差不超过5mm，门叶止水座面不平度不超过2mm。止水橡皮安装时，闸门顶侧止水橡皮的粘接处粘接胶量不宜过大，否则会产生与周围橡胶性能不一致的现象。另外，为保证橡皮的压缩均匀，压板必须有足够的强度，一般压板厚度不宜小于10mm，注意门底槛必须使用钢质预埋件；此外要保证钢闸门的制作精度。（2）应重点解决平原地区的防洪闸门P型橡皮预压度问题，可采取如下措施：人为施加外力，使P型止水橡皮在无水位差的情况下，也能贴上橡皮滑道，发挥止水功能。具体方案如下：闸门落到位后，在止水橡皮背面的钢轨道与滚轮相接触处，焊一块梯形钢板垫块，梯形上底宽为1cm，梯形高为1.5cm，梯形两侧斜坡比为1∶1。当闸门落到位后，由于钢板垫块推移滚轮的作用，迫使闸门向另一侧移动1cm，这样滚轮凸出闸门一定高度（滚轮凸出闸门高度一般为0.5cm），使止水橡皮贴在橡皮滑道上，并且止水橡皮还有0.5cm的预压度。这样橡皮与橡皮滑道之间就没有了间隙，加快了外河与内河水位差的形成，当外河水位高于内河一定水位时，水压力进一步使橡皮贴紧橡皮滑道，从而达到止水目的。这种装置对提升闸门并无影响，当滚轮瞬间脱离垫块后，橡皮与橡皮滑道又有1cm的间隙，所以能起升自如。具体如图1所示。