【文摘】洪溪一級水電站隧洞進(jìn)水口設(shè)事故檢修閘門，是一扇中等水頭小孔口閘門。針對該事故檢修閘門從布置、門體和埋件結(jié)構(gòu)的設(shè)計加以論述。圖３幅。
【主題詞】水電站設(shè)計 金屬結(jié)構(gòu) 事故閘門 檢修閘門 閘門啟閉機
１概述
洪溪一級水電站位于浙江省泰順縣洪口溪支流洪溪上游，壩址距泰順縣城２６ｋｍ，廠房位于下洋溪與洪溪交匯處對岸下游５０ｍ處。樞紐主要由攔河壩、發(fā)電引水隧洞、支流引水隧洞、引水砌石壩、調(diào)壓井、壓力鋼管、發(fā)電廠房、升壓站等建筑物組成。電站是單目標(biāo)發(fā)電工程，裝機容量２×６３００ｋＷ。
工程共設(shè)有５種閘（閥）門，在水庫引水隧洞進(jìn)水口設(shè)置一扇事故檢修閘門，孔口尺寸為２ｍ×２ｍ；在隧洞出口即壓力明管的首部設(shè)置一臺直徑為１．４ｍ事故閥門；大壩內(nèi)設(shè)置一直徑為０．８ｍ的放水沖砂閥；在支流引水隧洞進(jìn)水口設(shè)置一孔口尺寸為０．８ｍ×０．８ｍ的檢修及沖砂鋼閘門；在二臺機組的尾水出口處設(shè)孔口尺寸為２．８ｍ×２．１ｍ的尾水檢修閘門。本文就事故檢修閘門及啟閉機的布置、設(shè)計特點作一介紹。
２事故檢修閘門的設(shè)計及啟閉機布置
２．１閘門及啟閉設(shè)備
事故檢修閘門為深孔式平面定輪焊接鋼閘門，布置（見圖１）。閘門孔口尺寸為２ｍ×２ｍ，底坎高程５１６ｍ，設(shè)計水頭４５．１４ｍ，總水壓力２４８ｔ，門重５．２ｔ，最大輪壓４５ｔ，采用單吊點，閘門由一臺ＱＰＱ－４０－４０固定卷揚式啟閉設(shè)備操作，揚程４０ｍ。事故檢修閘門要求動水關(guān)閉，靜水啟門，為降低啟門力，門頂設(shè)兩個Φ１５０充水閥，閘閥開啟行程為１４５±２ｍｍ，充水平壓后再開啟閘門。
２．２閘門結(jié)構(gòu)設(shè)計和底緣形式
閘門面板布置在上游面，頂、側(cè)止水布置在下游面。門體寬２．８ｍ，高２．４ｍ，厚０．４５ｍ，止水凈寬２．１ｍ，止水凈高２．１ｍ，面板厚１６ｍｍ，閘門整體制造。閘門結(jié)構(gòu)布置為３根主梁，最大梁高ｈ＝０．４３４ｍ，截面為Ｔ字形；２根角鋼作為小梁。
閘門每側(cè)共設(shè)２個Φ６００ｍｍ主輪，按等荷載布置，并按構(gòu)造要求適當(dāng)調(diào)整主輪位置。為防止閘門在閘槽中移動時被卡住或碰撞，以確保閘門能順利啟閉，上游面板設(shè)置４個Φ２５０ｍｍ反輪，每個側(cè)面各設(shè)２個Φ１２０ｍｍ側(cè)輪。
事故檢修閘門有動水下門的要求，其底緣形式的設(shè)計很重要。按照《水利水電工程鋼閘門設(shè)計規(guī)范》，動水下門時，為避免門底過水的射流沖擊主梁腹板及翼板而形成真空，從而增加閘門振動，下游傾角不小于３０°，對于部分利用水柱的平面閘門，其上游傾角不應(yīng)小于４５°，盡量采用６０°，本閘門底緣的設(shè)計符合以上要求。
３支承和埋件設(shè)計
３．１支承型式的選擇
閘門在動水中閉門，閘門運行時易受泥砂影響，為降低啟閉設(shè)備容量，經(jīng)比較后支承型式采用滾輪。擋水時門前會有淤泥，故面板設(shè)在上游側(cè)，在軸承兩端加設(shè)止水圈以防止進(jìn)入泥砂后磨擦阻力增大。定輪直徑Φ６００ｍｍ，輪緣寬度１２０ｍｍ，輪軸直徑Φ１２０ｍｍ。軸套選用ＺＱＡ１９－４軸承，其與４０Ｃｒ輪軸的磨擦系數(shù)小，閘門可靠自重關(guān)閉，不需要加重。主輪布置圖（見圖２）。
３．２主軌設(shè)計
事故檢修閘門主輪輪壓較大，分布不均，主軌采用鑄鋼軌道。為提高軌道的側(cè)向剛度，把主軌與門槽的護(hù)角焊接起來，并用連接板支撐。主軌高度ｈ＝２５０ｍｍ，軌道底板寬度Ｂｋ
＝３００ｍｍ，主軌采用ＺＧ２７０－５００整體制造，工作表面平整。
為保證安裝精度，在主軌上開設(shè)Φ２２小孔，內(nèi)套與混凝土插筋焊牢的焊接單頭螺柱，通過調(diào)節(jié)螺母來保證主軌的工作技術(shù)要求。布置圖（見圖３）。
４結(jié)束語
事故檢修閘門由門頂充水閥充水平壓后，靜水啟門，可大大降低啟門容量。由于充水孔設(shè)在閘門本身的頂主梁上，平壓裝置不與水工布置發(fā)生關(guān)系，可以簡化水工布置，減少工程費用。此平壓方式的充水閥門的開啟與閘門的開啟應(yīng)有聯(lián)動機構(gòu)，在啟閉設(shè)備上設(shè)充水閥門啟閉的行程控制開關(guān)。
本閘門尺寸較小，水頭較高，在設(shè)計上要滿足強度要求，在結(jié)構(gòu)布置上，要特別注意滿足構(gòu)造要求。
作者單位：水利部農(nóng)村電氣化研究所
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