斜拉式双向转动闸门施工及运行控制措施
2023-08-14徐华彬谢荣彬杜梦飞
徐华彬,谢荣彬,杜梦飞
(山东临沂水利工程总公司 山东 临沂 276000)
龙门水库位于临沭县临沭街道办事处山里村北,控制流域面积为1.20km2,是一座以防洪为主,溉兼顾灌、生态保护等综合利用的小(2)型水库。水库总库容48.46万m3,于1978年2月建成运行,在2008年、2015年和2022年分别对大坝进行了维修加固。
现状放水洞位于大坝桩号0+070处,放水洞为0.4m×0.4m,砌石盖板式,长度为60m,上半段进水渠为浆砌石挡土墙,下半段出水渠为ϕ40cm的钢筋混凝土管,最大流量0.18m3/s。2022年放水洞进口处拆除老旧的斜拉式闸门,更换成新的斜拉式双向转动铸铁镶铜闸门;启闭机房也进行了拆除重建,内部安装新的启闭机。
1 闸门结构及特点
斜拉式双向转动铸铁镶铜闸门主要由门框、门盖、密封圈等部件组成,门盖设于迎水面(单向)的承受压力为0.1MPa,门盖正、反两面都承受水压(双向)的承受压力为0.03MPa;密封面采用青铜精密加工,密封性好,渗水量小,正向最大渗漏≤1.25L/min·m,反向最大渗漏≤2.5L/min·m。具有如下特点:
1)重量轻。约为普通闸门的1/3重量。
2)耐腐蚀。耐酸碱及耐大部分腐蚀性化学品及污水、海水等。
3)密封性好。采用橡胶软密封,密封效果好。
4)力矩小。由于闸板重量轻,且闸板与导轨板之间摩擦阻力小,故操作力矩小。
5)寿命长。闸板与导轨之间装有防锁死结构,使密封面磨损非常小。
6)维修方便。经多年使用后若出现泄漏现象,只需将闸板吊起,调换门框上橡胶密封圈即可,省时省力,维修成本低。
7)手动操作。采用钢丝绳斜拉式启闭操作,操作方便,轻巧、可靠。
8)斜拉式双向转动闸门主体选用铸铁制造,密封面镶铜。
9)斜拉式双向转动闸门适用于高水头且地理环境较特殊的水利建设工程中,通过操作岸上的启闭机拉动位于水面下的斜拉式双向转动闸门进行开、关操作。当需要放水灌溉时,操作启闭机带动钢丝绳,拉动门盖,打开闸门;当需要关闭闸门时,则反向操作。
2 施工及运行控制措施
1)安装斜拉式双向转动闸门的水库一般是小型水库。在年久失修的情况下,放水洞内极易淤泥,导致通水不畅。因此,在斜拉闸门开始施工前需做通水试验,步骤为:先堵住放水洞出水口,再利用挖掘机在放水洞进水口搭设一道围堰将其围起来,然后灌水将水面提升到到进水口以上,打开出水口,查看其出水是满管流出、半管流出,还是无法流出。若不是满管流出,则确定放水洞已堵塞,需由专业人员疏通。
2)放水洞进水口的泥沙淤积会导致闸门无法启闭,所以在斜拉式双向转动闸门施工前需观察闸门安装处是否容易淤积泥沙。以龙门水库为例,闸门安装处一侧靠近一大片土坡,大雨过后,泥沙会从土坡顺势而下淤积在闸门上,导致其无法启闭。因此,在施工中尽量将土坡硬化,并在坡顶和坡底浇筑混凝土齿墙。
3)斜拉式双向转动闸门是用钢丝绳以启闭机为动力斜拉控制启闭,在施工前需用测绳模拟钢丝绳运行以查看其斜拉轨迹,运行轨迹上如发现有障碍物阻挡,可调整闸门安装位置,也可调整启闭机安装高度,或者安装定滑轮,以保证钢丝绳的拉动顺畅。
4)在启闭闸门时会产生很大的拉力,要求启闭机在安装时保证水平,并锚固结实,浇筑混凝土安装平台用来固定启闭机,另外,平台高度须在查看完钢丝绳斜拉轨迹后再确定。
5)斜拉式双向转动闸门采用二期浇筑安装。一期浇筑基座时预留安装转动闸门地脚螺栓位置。二期浇筑前把闸门吊装到位,调平找正后连接地脚螺栓,对地脚螺栓预留位置进行二期浇筑。安装完毕后,检查门盖与门框在运行过程中是否顺滑,且无干涉现象。须保证闸门倾斜度与预先设计的钢丝绳拉动轨迹一致。
6)钢丝绳常年暴露在外,须在钢丝绳外套装细管,材质根据现场情况进行选择。另外钢丝绳一侧至少需要两组具有不锈材质的猫爪进行固定,以保证其稳定和坚固。
7)使用减速机作为启闭机时,钢丝绳需要完全拉出将其起点焊接固定再安装。进行启闭试验时,在钢丝绳上标记出完全打开和关闭闸门的位置标点,切记启闭闸门时不要超出标记点范围,否则容易将启闭机内的螺丝等零件拉断。
8)龙门水库设计拦污栅间距为10cm,经观察发现,该拦污栅无法完全阻拦石块、树枝和漂浮垃圾,造成放水洞堵塞。建议在拦污栅外围再加固一层细密钢丝网,保证放水洞通畅。
9)水库和天气情况复杂,加强巡查维护,定时清理闸门处漂浮物,及时发现问题并解决。