中国水利水电第六工程局有限公司 辽宁丹东 118002
摘要:我国水利建设项目越来越多,水闸技术是必不可少的应用技术,其应用非常普遍,在水利建设中起着重要的作用,其中翻板闸的结构简单,制造方便,运行安全等特点在堤防工程中应用广泛。总体来看,具有挡水和泄水的功能。通过水闸的使用,能够全面确保水利工程发挥拦洪、挡潮及水位抬高,在泄洪、排涝、及调节流量上更是发挥着不可替代的作用。
关键词:翻板闸 施工技术 应用
一、翻板闸工作原理
翻板闸门利用水利和闸门重量平衡的原理,增设阴尼反馈系统。达到随着上游水位身高自动组件开启闸门泄流、上游水位下降自动逐渐关闭闸门蓄水的目的,使上游水位始终保持在要求的范围内。例如连杆式翻板闸门是一种双支点带连杆的闸门,由面板、支腿、支墩、滚轮,连杆等部件组成,根据闸门水位的变化,依靠水力作用自动控制闸门的开启和关闭。当上游来流量加大,闸门上游水位抬高,动水压力对支点的力矩大于门重与各种阻尼对支点的力矩时,闸门自动开启到一定倾角,直到在该倾角下动水压力对支点的力矩等于门重支点的力矩,达到该流量下新的平衡。流量不变时,开启角度也不变。而当上游流量减少到一定程度,使门重对支点的力矩大于动水压力与各种阻尼对支点的力矩时,水力自控翻板闸门可自行回关到一定倾角,从而又达到该流量下新的平衡。图1是仿版闸门的立体图,当它关闭时,铅锤挡水;当它完全开启时,它接近于水平水通过翻板门板的下方和上方泄入下游。一般翻板门质检不设隔墩、启闭机台、启闭机等设施。
图1翻板闸门
二、翻板闸门主要有以下的特点:
1.结构简单,操作方便。
水力自控翻板闸门与一般钢平板闸门相比,无需机电设备及专人操纵泄流,且泄洪准备及时,能节省人力、物力,借助水位的升高,水压力的增大,逐渐自行开启闸门过流,保持蓄水位不变;当闸门全部打开时,河床泄流状况与天然河床相差无几,当水位降低时,闸门逐渐关闭蓄水,因此使用更方便。
2.运行安全,经济实用。
由于水力自控翻板闸门能准确自动调控水位,运行是稳定性良好,管理安全、方便、省时、省力。水力自控翻板闸门的门体为预制钢筋混凝土结构,仅支撑部分为金属结构,投资为常规闸门的1/2左右。因此,施工方便、造价低廉,且维修方便,节省费用。
三、闸门施工技术
1.水闸施工前技术
水利水电工程关系到国计民生,是经济建设社会发展的基础性建设,进行水利工程建设前,需要科学规划与设计,从使用功能目标出发,合理规划,特别是对关键技术的水闸施工,一定要把相关工作考虑周到,严格对各项工作做好系统审核,重点查看水闸技术施工方案是否符合标准与实际需要,各项管理制度是否齐全科学,另外,为了保证施工质量,还需要对施工人员进行审核,确保技术人员数量和素质符合施工要求。进行施工图纸会审时,需要从各个方面论证技术的合理性,保证施工指标有效控制,对以往不足之处进行总结,及时改正、排除隐患,确保施工顺利推进。
2.水闸施工过程技术
水闸施工过程较为复杂,需要根据设计要求不断推进,合理控制工程进度,使各道工序质量符合标准要求,只有各个环节流程质量过关,才能实现整体工程质量合格,施工中,需要使用大量材料,要不断强化对各种材料的质检,使材质和强度达到检测指标要求,确保水闸施工工艺、过程安全。
(1)开挖工程在水利水电工程施工过程复杂,技术要求标准高,特别是水闸施工时,整体长度跨度大,这就难免会出现断面大的技术难题,只有在开挖工程环节做好控制,才能保证质量提高,满足水闸施工要求。土石方开挖阶段要全面进行规划设计,使开挖断面科学布局、合理选择,只有全面做好断面工作,才能有效掌握断面幅度,避免出现浪费混凝土的现象,也避免断面小水闸强度不够的问题,施工过程中,一定要严格中腰线位置,使施工开挖与设计条件相符,确保挖掘进度与质量。(2)混凝土工程水闸工程施工对混凝土需求较多,特别是过程中对混凝土用量较大,需要从各方面控制好材料质量,保证混凝土强度与硬度。要严格执行检测制度,按标准对混凝土做好检测和抽查,使二者能够配合起来,使混凝土质量得到有效控制。混凝土配置需要对原材料进行检测,不符合标准的坚决不能使用,要科学配制、合理施工,确保施工全程有效监管。已经施工完成的关键部位要经过多次检测,有必要对相关部位钻芯取样进行试验,只有这样,才能实现最终的优质工程,保证使用功能有发挥。(3)金属结构工程金属施工也是水闸施工中最主要的部分,一定要严格按照相关技术标准和规范操作,使金属结构施工满足设计要求。施工时,要对相关材料进行检测,确保材料质量合格,要重点讨论加工工艺技术问题,使技术符合施工实际,同时要对各道安装程序做好预案,确保各个流程环节有效控制,提高水闸施工效率,确保整体工程质量实现。外部生产、加工需要保证加工厂正规,现场施工要注意焊接点的选择,需要不断观测,确保各连接点无误结实。
四、用途及应用
翻板闸门有一个特点,闸门开启后如果要维持闸门的开启状态,除需要一定的上游水位外,还必须有一定的上下游水头差,否则必须用其他辅助措施。这既是一个缺点也是一个优点。我们可以用这个特点在河流的入口处拦蓄洪水和泄洪。(1)用于水库溢洪道。能自动调节库容,发挥水库最大效益,又确保水库安全。实践证明,其功能非一般常规闸门所能及。(2)用于工业、城市供水。可拦蓄河道区间径流,常年保证供水。(3)用于农田灌溉。能自动调节水位,满足灌溉用水需要。(4)用于跨流域引水。可拦蓄流域间径流,引入水库增加蓄水量,弥补水量不足。在实际运行中,为保护河道及翻板闸安全,严禁在翻板闸上下游1000m的河段范围内采砂、取土。在北方,冬季有供水要求的应做好闸的破冰工作,破冰宽度保证50cm以上,结冰不超过2cm。每次洪水过后,应及时清理依附在门板及支腿上的树枝、木棍等杂物,使闸门板能正常蓝蓄水。还要勤观察,发现铁件生锈要及时除锈上漆,如有变形或玻化应及时维修更换,保证翻板闸蓄水和泄洪的安全。
目前,翻板闸在我国南部如广东、贵州、广西云南、四川湖北湖南江西福建等省的中小型水利水电工程、城建工程中使用较多,效益比较显著。在东北三省的规模应用是在近几年,辽宁省鞍山市水利及市政景观工程中采用了翻板闸技术较普遍。已建河道综合整治工程及湿地治理工程普遍采用了翻版坝技术,从2010年开始陆续投产运行,至今的翻版坝运行状态良好,未出现运行稳定的问题,并且翻板闸的行洪效果比普通的提升式闸门也要好一些。有关翻板闸的设计制造施工厂家的选择,信誉好的厂家应该是首选,虽然报价较高但对于确保翻板闸的施工质量、运行的安全稳定是有保证的,所以对翻板闸的选择必须慎重。
五、维护
用钢筋混凝土制造的翻板闸门所需要的维护工作很少,主要是除锈刷漆和更换止水橡皮,因其暴露的钢铁件很少,所以除锈刷漆任务也很少。通常维护工作可以在枯水期、放空上游的蓄水后进行,如果不愿放空上游的蓄水,可以使用检修闸门。
六 结语
翻板闸因其能随水位涨落二自动启闭,结构简单、运行可靠、便于管理和造价低廉等优点,在国内南部地区中小型闸坝水库溢洪道、山区渠道排洪建筑物、航运农田灌溉、城市环保以及人工湖中得到广泛的应用,并发挥了很好的效益。
参考文献
[1]宋元红.浅谈水利水电工程建筑的施工技术及管理[J].黑龙江科技信息,2010(36):59-61.
[2]吕俊,周浩.探讨水利水电工程施工技术的若干问题[J].民营科技,2010(06):30-31.
论文作者:赵伟
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/14
标签:闸门论文; 水闸论文; 水位论文; 力矩论文; 支点论文; 混凝土论文; 工程论文; 《基层建设》2017年第35期论文;