浅析界牌航电枢纽船闸大修

于俊生 江西省信江船闸通航中心

1.大修原因

1.1 下闸首右岸4#闸门发生沉降

沉降原因分析：一是由于长期润滑不良，轴承座衬垫磨损严重，蘑菇头与轴承座衬垫的相对转动不灵活,甚至两者胶合在一起或底枢调整垫板固定螺丝被剪断，闸门经过长期运行将调整垫摩擦挤出槽外导致门体整体下沉；二是由于跳动量增大和支枕垫间隙呈顶枢端大,底枢端小,造成轴承座衬垫斜拉柱方向发生偏磨；三是由于长期运行使闸门门轴支承块严重磨损。当蘑菇头与轴承座衬垫、门轴支承块磨损到一个危险临界值时，导致下闸首右岸4#闸门门体整体下沉，并发生异常震动。随着闸门门体的继续沉降，必然会将底枢剪力板螺杆剪断，剪力板松动或掉落，造成蘑菇头发生较大位移，使闸门损坏。

1.2 大修前4#闸门运行工况

下闸首左岸4#闸门工况：下闸首右岸4#闸门发生沉降现象后，底枢出现漏水。沉降情况发生后，测量到4#闸门门头上游侧向下沉降20mm，下游侧向下沉降23mm；闸门门头不能完全关闭到位（相差40mm左右）；4#闸门门头跳动量超标，门头在开启过程中跳动量为5mm,在关闭过程中跳动量为6mm，比历年监测数据有所增大；斜接柱变形超标；门轴柱支承块D4面比枕垫块C4面低19mm；闸门门头不能完全关闭到位，造成底止水处有水渗漏。

2.大修内容

大修改造内容包括：更换检修闸门止水装置；更换4#人字门顶枢装置；更换4#人字门底枢部分结构件以及3#人字门底枢检修；检测导卡组合件，对不满足规范给予更换；对门叶进行整体检测、焊缝探伤，对超出规范和图纸要求的变形进行调整；对不符合规范的焊缝进行修复；新增润滑系统3＃、4＃人字闸门的底枢轴承座衬垫、顶枢轴承、油缸支铰轴承统一设置一套润滑装置，共设置2套润滑装置，采用机械加压。除管夹支承座外，其余均采用不锈钢制作，管路接头采用焊接连接；对上、下闸首液压系统的检修，4#闸门液压缸返厂检测或更换。

2.1 人字门顶升及复位准备工作

（1）设备、工器具、材料到位；

（2）对现场所有参与施工的人员进行安全、技术交底及安全防范措施；

（3）门体正面、侧面垂直度的测量；

（4）顶枢拉杆两端水平轴线偏差测量；

（5）门体有水、无水状态跳动量测量；

（6）千斤顶的检验；

（7）检修平台的搭设。

2.2 人字门加固防护布置

在顶起门叶之前，需要对门叶进行固定。在解除时，进行严密监视，发现门叶有倾斜等现象，及时进行加固。

以在底板▽15.4高程作为顶门支承点，制作13个高度不一的箱形支座作为千斤顶支座和垫紧门叶垫板。

（1）将人字门开到16度位置，关闭液压系统操作电源。

（2）在船闸启闭机闸首位置闸墙上安装4条Φ100mm的支撑管，支撑管端面焊接2块200＊200＊20mm的铁板，与闸墙连接一端，钻好4个M16螺丝孔。用膨胀螺丝将支撑管固定在墙体上，另一端顶住闸门，在与闸门顶升的滑动轨迹上焊接一块300＊100mm的铁板，该板与支撑杆相对滑动，顶升时抹上黄油。该支撑受力5吨。（如图1所示）

图1 人字门加固示意图(俯视图)

（3）在人字门门体顶部边梁用20mm厚的铁板制作焊接两个吊耳，用于挂手拉葫芦。

（4）用两个10吨手拉葫芦将闸门拉住防止其向外倾倒。

2.3 人字门顶升监测布置

（1）在人字门底部对称焊接4个受力板，采用30mm厚的钢板制作，用于千斤顶抬起受力点,并制作4个钢支墩，架设千斤顶。

（2）门叶顶门千斤顶的位置布置在门叶的筋板位置，，门叶内部（门叶下主梁腹部）用25号工字钢进行井形加固。

（3）在千斤顶位置布置4个百分表，监测受力的情况。

（4）千斤顶支板位置放五把吸尺，监视门叶在上升过程中是否保持一致；顶起过程中各吸尺读数差值不超过2mm，垂线上、下读数差值不超过5mm，门叶每顶起100mm后放入一个支墩，直至把门叶顶高至蘑菇头能取出为止。

（6）门体上引四条钢琴线用于监视门体的倾斜情况。

2.4 人字门连接拆除

（1）底部4 个千斤顶同时顶起至刚好受力，监测各个百分表的读数刚好开始有变化，说明此时千斤顶已受力。

（2）手拉葫芦也收紧至刚好受力。

（3）拆除门叶与顶枢轴、三角联板、拉杆螺栓的连接，门轴与液压杆的连接等，使人字门在垂直方向脱离束缚。各部件拆除前做好记号，利于回装。

2.5 门体试重

（1）逐一检查各顶门前就位及安全工作后，将4个千斤顶顶起至受力到门体的1/4重量。

（2）检查各支撑座、门体受力部位焊接变形、支撑座的水平、固门措施、千斤顶状况、各表及垂线情况，作好记录。如无异常方可开始闸门顶升。

2.6 人字门顶升

（1）底部用4个50吨千斤顶同时受力，5#千斤顶跟踪门体上升，起安全保护作用。慢慢将闸门顶起至可拆除蘑菇头、底枢轴承座的高度。在顶起的过程中，严密监测各吸尺、百分表读数差值的变化，随时检查边墙顶部外侧的手拉葫芦受力情况，以保持向上滑动的一致性。

（2）人字闸门顶起至满足要求的高度后，用钢支墩垫住加固，后拆除顶枢装置。

2.7 人字门复位

门叶和底枢检修工作完毕后，落门准备，各千斤顶同步下降，将门叶慢慢放低，下降过程中监视各吸尺、各测量差值，门体落到位后，重新连接顶枢和连门轴。

3.大修情况总结

（1）大修过程中人字门顶升和复位是改造工程的重点难点，主要做好以下几点：

一是做好各项准备工作，人字门顶升前一定要做好各项原始数据的测量及记录工作、以便后期回装调整方面快捷。并对现场所有参与施工的人员进行安全、技术交底，熟悉施工流程、危险源识别及安全防范措施。

二是结合现场实际确定顶升方案，在检修工况下，将下闸首人字门开启至与全开位置成16度角位置进行检修，在这一位置上，底枢在门叶左右空间位置分配较均匀、闸墙较近便于检修操作和固定，在检修前，需将顶枢拉杆两端水平轴线偏差，门叶正面、侧面垂直度等有关参数原始数据测量、记录作为检修后重新调整门叶的依据。

三是做好门叶顶、底枢同轴度的控制，将检修前测量的门体正面、侧面垂直度及顶枢连杆中心距离的有关数据作为基准，门叶检修后再测量门体正面、侧面垂直度及顶枢连杆中心距离，调整门叶，使检修后与检修前的测量数据相同。然后对人字门进行全面调试，主要检查门轴柱支枕垫的接触情况和间隙、门叶全行程跳动度等有关数据符合要求。

（2）抽水后检查发现4#人字门下沉50mm的主要原因是由于底枢调整垫板固定螺丝被剪断，闸门经过长期运行将调整垫摩擦挤出槽外导致门体整体下沉。施工过程发现调整点固定螺栓为5个M16的螺栓，抗剪力不够，回装后要求施工单位将调整垫与底枢轴承台段焊焊接（采用507焊条）以增加其抗剪力，确保人字门的安全运行，并在底枢轴承加装一条润滑油加注油管引至顶枢位置，方便定期对轴承加注润滑油，减少设备磨损、延长设备使用寿命。