液压翻板闸门在干流蓄水工程中的应用
2018-03-25李夏清
李夏清
(山西省汾河流域管理局,山西 太原 030006)
1 工程概况
为恢复汾河干流河道水域,蓄滞洪水,为堤外蓄水湿地提供水源,河道内形成蓄水水面,增补地下水,改善生态环境,河道采用全断面蓄水,堤内新建15座蓄水闸坝,可形成蓄水面积16.17 km2,蓄水量为1 736.8万m3。根据堤外湿地位置,按照“堤内服从堤外”的原则,共布置新建蓄水闸坝15座,闸坝采用利于调沙、蓄水和行洪的可升降液压坝,坝体由多扇闸板并联在一起共同蓄水,单扇闸板长为6.0 m,左、右两岸滩地翻板闸门高度2.0 m,主槽蓄水高度根据其深度分别采用3.5 m、4.0 m、4.5 m和5.0 m,处于同一道蓄水闸坝的主槽或滩地内的闸门又分A、B、C三种规格,A型号为该坝段主槽或滩地内标准闸门,B、C型号为该坝段主槽或滩地内两侧边门。
2 常用闸门的比较
常用的几种壅水闸坝有:橡胶坝、钢坝闸、液压坝,坝型比较见表1。
通过三种坝型比较,液压坝从景观效果、使用寿命、防洪效果及运行维护等方面都占有优势,门体可单扇启闭具有操作灵活简便、瀑布景观效果好,有利于拦蓄汛期洪水进行涵养水源、补充地下水、净化水质以改善水生态环境。
3 闸门组成、结构特征
液压翻板闸门组成。液压翻板闸门由门体、埋件、液压杆、支撑杆、液压缸、油管路和液压泵站组成,坝体由多扇闸板串联组成,本工程1—12号坝液压翻板闸门闸板全部采用焊接钢结构,单扇宽度6 m。
结构特征。钢结构翻板闸门闸板由挡水面板、一组横向主梁、数根横向次梁及纵向隔板、边梁、底横轴焊接而成。闸门底横轴焊接固定在闸室底部,铰座间距3.0 m,每扇闸板背水面均布置支撑杆两根,液压杆两根。闸门单扇为一个独立的安装单元,禁止分节。
4 闸门及埋件施工工艺
总施工程序分六个阶段,分别是闸门及埋件安装、油管敷设、油缸及油缸埋件安装、液压系统安装、电气设备安装、调试运行等,闸门及埋件安装是第一阶段。
闸门的闸板采用焊接钢结构,由挡水面板、两组纵向主梁、若干根横向次梁焊接而成。闸门底部用铰链固定在坝的基础上,铰支座间距3.0 m,每扇闸板背水面布置支撑杆两根、液压杆两根。根据不同坝高,支撑杆间距分别为3.8~4.39 m不等,液压杆间距为1.6 m、2.4 m及2.58 m三种规格。闸门面板以背水面液压杆的伸缩带动面板作扇形上下升降,支撑杆支撑面板挡水,实现升坝拦水,降坝行洪的目的。
4.1 预埋件安装
支铰预埋件安装。依据施工图纸给定的尺寸、标高、土建提供的闸室中心线、高程点计算确定埋件位置大样线。首先精准测量两侧埋件间距,土建水平超差部分平均分配到左右最外侧的门上,埋件安装顺序,从上、下游轴线中部向左右两侧放线,精准检测支铰轴线与侧埋件的垂直度,将预埋板与预留钢筋加固,再次测量,保证相临两块埋件中心距,埋件平面度<1.0,方可浇筑二期混凝土。
支铰过渡板安装。在安装好的预埋板后,再次放上下游轴线,过渡板从每孔中部向左右两侧顺序放线安装,保证两块中心距偏差不大于1 mm,过渡板如遇一期预埋锚筋时,在过渡板上现场钻孔,将伸出的锚筋部分切除。过渡板与支铰预埋钢板有间隙时,采用调整垫板垫平,垫平后方可焊接,保证每个门过渡板平面度小于1 mm。
4.2 闸门安装
闸门要从每孔中部向左右两侧顺序安装。
以过渡板的抗剪板为安装基准,固定支铰底板须与其靠紧无间隙,相临两扇门止水座板间距42 mm调整合格后装焊左、右、上游三侧的抗剪板,且抗剪板与固定支铰底板面靠紧无间隙。
闸门吊卸到指定位置。对闸门的各项尺寸进行复查,并对闸门及其附件认真检查各零部件是否齐全,在运输、存放过程中是否损伤;在检查中发现损伤、缺陷或零件丢失,要进行修整,补齐零件后方可进行安装。
支撑准备、门叶排布对号。首先进行放线,根据土建实际情况,放出闸门门轴中心线及其它相关线,然后在侧埋件不锈钢板上放出闸门位置线。左、右侧为增宽闸门,待其它部位闸门安装、检测完工后,精准测量其孔口宽度,现场(切割)配置闸门宽度等,且对配置侧进行防腐后,方可进行闸门安装。
闸门安装中,用人工配合吊车安装就位。根据设计图纸,以闸门孔口中心基准点为基准,复测底轴支铰中心线,安装应该从中间往两边进行。吊装作业应统一指挥,操作人员对信号不明确时,不应随意操作。闸门上的吊耳经检査确认合格后方可使用(吊耳材质和連接焊缝须检验)。闸门起吊离地面0.l m时,应停机检査绳扣、吊具和吊车的可靠性,理察周围有无障碍物。已吊起的闸门作水平移动时,应使其高出最高障特物0.5 m。指挥起重机械工作时,吊钩应在重物的重心上,严禁在倾斜状态下拖曳重物。严禁使用起重机对就位的闸门进行强行纠偏处理。
闸门底封水装置安装。底封水埋件安装前进行防腐处理,底封水埋件在闸门安装和底轴防腐处理后安装;底封水埋件须与支铰预埋件钢板、侧埋件不锈钢板、底板一期混凝土中钢筋有效连接且焊接。闸门安装水封前,应清除埋件表面和门叶上的所有杂物,安装水封装置前应补刷最后一道面漆。特别应注意清除不锈钢水封座板表面的水泥浆。经检查合格的闸门,方能安装水封装置。底封水埋件安装焊接合格后浇筑二期混凝土。底封水埋件安装检验合格后安止水橡皮。
5 结语
液压坝可基本保持原河床形状,无需增设隔墩;每扇闸门可自由调控,操作简便;闸门体结构的下部主体为平面,顶部为弧形结构以利于瀑布景观水面的形成,起到水质净化,与河流景观、生态及周边环境相协调。现代水利建设在注重对水资源功能开发的同时也注重对环境功能、生态功能的开发和保护,液压翻板闸门是适应现代城市需要的新型水闸。