自貢小型水庫閘門制造廠前言水工閘門和啟閉機是水利工程中的重要組成部分,它與水利工程防洪體系的安全性有著重要的影響。設備老化、設備腐蝕問題、水利設備缺乏有效維護和早期水利工程的技術性所帶來的不利影響,是水利工程安全事故的主要誘因。自新中國成立以來,水利工程安全事故已經給國家和人民群眾的財產帶來了重大的損失。對水工閘門和啟閉機等設備的安全隱患問題也成為了國家病險水庫除險加固工作開展過程中所不可忽視的問題。
1在役水利水工閘門與啟閉機質量隱患從全國大中型水庫的閘門、啟閉機安全檢測結果來看?，F役閘門與啟閉機的安全質量問題主要表現在了鋼結構的應力超標問題、金屬閘門材料選用缺乏合理性的問題和木閘門、混凝土閘門的老化、失修問題[1]。鋼結構應力超標問題的存在,會讓閘門構件在實際應用過程中出現構件變形或斷裂的問題、金屬閘門材料選用不合理的問題會讓閘門在腐蝕現象的影響下出現承載能力下降的問題。木閘門混凝土閘門年久失修的問題會給汛期的泄洪工作帶來不利的影響?！栴}的提出弧形鋼閘門是水工建筑物中運用zui廣泛的門型之一．１９４９年以來，通過*的工程實踐，我國在弧形閘門設計、制造及運行等方面都積累了不少經驗，技術水平也有了很大提高，絕大多數閘門經過*運行，經受了設計條件的考驗，運行性能良好．但是，全國一些工程的低水頭弧形閘門失事破壞的實例也不少見，據不*統(tǒng)計，已有２０多起．在國外，這種大跨徑輕型低水頭弧形閘門失事的實例也時有發(fā)生，如日本和知壩堰頂弧形閘門、美國麥克萊倫克爾阿肯河航運系統(tǒng)的弧形閘門等也遭到了破壞．通過對國內外弧形閘門事故的調查分析［１］發(fā)現，雖然失事原因是多方面的，諸如水工結構布置不當、制造安裝要求不嚴、運行管理經驗不足及閘門支臂剛度較差等等，但是，仔細研究這些事故后，也能找出一些規(guī)律性．盡管這些失事閘門的運行條件、結構尺寸、構造型式各不相同，破壞時的直接觸發(fā)原因也多種多樣，但從破壞特征來看，有兩點共同特征值得注意：①從破壞內因分析，失事閘門全是因支臂喪失穩(wěn)定，三峽水利樞紐三大主體工程之一的雙線連續(xù)五級船閘,總水頭113.0m,其中中間級設計水頭46.0m,閘室有效尺寸280m×34m×5m(長×寬×zui小水深),一次可通過1+9×1000t或1+4×3000t的萬噸級頂推船隊,年通過能力5000萬t,是世界上水頭zui高、規(guī)模zui大、技術zui復雜,也是我國內河航運地位zui為重要的船閘工程。三峽船閘的科研工作始于20世紀50年代,僅輸水閥門就進行過國家“七五”、“八五”科技攻關及若干重大專項等研究[1]。對不同門型(豎梁門、改進型豎梁門、雙面板門)、不同底緣型式(65o、90o與105o)、支臂包裹形狀、頂緣型式及單節(jié)吊桿長度等進行了比選與,其后又對初步設計方案進行了閥門水力學、結構動態(tài)設計與*水彈流激振動等試驗研究在船閘的金屬結構設備中,輸水閥門[1]是船閘的主要設備之一。一般來說,對于中、低水頭的船閘,其輸水閥門大多數是采用平板式鋼閘門,閥門門頁的橫梁等間距布置,在邊柱上設行走輪(4個)。其啟閉方式[2]采用液壓操作或卷揚機操作。在運行中,由于輸水閥門工作較為頻繁,當其工作一段時間后,會因為各種原因,造成其工作異常而不能正常運行,并且會由此而經常檢修,進而影響船閘的通行狀況和運輸能力。以下針對輸水閥門在運行中出現的一系列工作異常情況,對其原因進行分析,并提出處理措施。1輸水閥門工作異常的具體情況輸水閥門在運行中,所出現的工作異常情況主要有以下幾種:在提門和落門時出現油缸壓力增大并有爬行和跳動現象(且伴有較大聲響);閥門及油缸有較大的振動和擺動;閥門漏水等;而在有些有拉桿抱箍的輸水閥門中,還會出現閥門不能下落或提升的問題。如湖南的大源渡船閘(1998年12月投運),在2003年10月,下右輸水閥門出現較大漏水,并在提門時,其壓力偶爾會增大水工閘門的控制［英國］Ｊ．Ｌｅｗｉｎ［摘要］水工閘門控制系統(tǒng)的發(fā)展趨向是用程序邏輯控制器（ＰＬＣ）進行自動控制，特別是在需要滿足復雜且有時相矛盾的多種要求的場合。論述了閘門控制系統(tǒng)的類型和閘門運行情況。主題詞閘門，控制系統(tǒng)，應用程序控制，自動控制，發(fā)展趨勢，英國水工閘門根據其操作要求控制方式很多。對溢洪閘門來說，其主要（有時甚至是*的）功能就是防止水庫水位上升至距壩頂只有幾米，從而避免漫頂，確保大壩安全。對于水電工程及許多灌溉工程，重點是在汛期末使水庫的蓄水量達到zui大，以zui大發(fā)電量及灌溉水量，這與安全準則并不矛盾。有些工程在設計時可能對操作者有一個或幾個有關洪水演算的要求，比如減小泄洪量，這就要求水庫有足夠的儲存能力，或者根據洪水警報或融雪預報蓄水位。在某些國家，河谷內人口稠密，旦河水供人游泳、或用作動物的飲用水，對于這種情況，水庫的初始排放量應較小，然后再慢慢增加，以提醒人們注意安全。啟閉機被使用在很多排水工程的建設中,啟閉機的作用自然就不言而喻,啟閉機主要分為兩大類,一類是螺桿式啟閉機,一類是卷揚式啟閉機,螺桿式啟閉機有著很久的發(fā)展歷史,人們對螺桿式啟閉機的應用相對也較熟練,但是有些工程的建設中必須要有卷揚式啟閉機的參與,才能順利完成工程的建設,因此,卷揚式啟閉機閘門閉落困難成為了在使用當中亟待解決的問題。1問題的由來很多工程建設都離不開節(jié)制閘,很多節(jié)制閘都是使用卷揚式啟閉機來實現的,閘門主要采用的是平面鋼筋的結構,選擇的上升方式也相對比較落后,因為資金的原因,工程的建設標準和建設質量都比較低,制作的工藝也相對比較粗糙,機器的結構設計存在著一些先天的不足,機械中的部分零件由于多年的使用以及對養(yǎng)護工作的忽視,很多部件結構的穩(wěn)定性都不是很強,近年來我國的洪澇和干旱現象比較嚴重,所以對卷揚式啟閉機的使用也愈加頻繁。當今,對這個機械的關閉操作主要是由操作員在水下進行,這對于機械的運行會造成非常不利的影響。前言水利自控翻板門是隨水位漲落自動啟閉的控水建筑物,結構型式簡單,在河道、港叉、溢洪道等蓄泄節(jié)制工程中廣泛采用。根據翻板閘門的結構和運行特性,可分為單鉸、多鉸和復合運動型等。然而這種閘門在一定上、下游水位時,會出現啟、閉兩可的不利現象,易誘發(fā)不穩(wěn)定的門體晃動,產生“拍擊”現象。為解決自控翻板門的穩(wěn)定性問題,國內外進行了多方面的研究,但由于閘門過流的復雜性及具體工程的多樣性,至今沒有得到很好解決。內蒙古興安盟根據當地河流陡漲陡落的特點,通過與天津大學水利系合作,在水力自控翻板門的基礎上,提出了應用液壓驅動翻板門的新設想,并在實際工程中進行嘗試,取得了一定進展,獲得了較大的經濟和社會效益。這一結構的特點是采用液壓推拉桿支撐閘門,由液壓調控閘門的運行,結構簡單,閘門啟閉不受水位控制,運行靈活,啟閉操作方便,并且有助于克服門體晃動、水流拍擊等不利因素。在水力自控翻板門上設置簡單的液壓控制系統(tǒng),開辟了改善自控翻板門穩(wěn)定性的新途徑。研究背景我國西北地區(qū)多泥沙河流的水庫普遍存在閘門受泥沙淤堵的問題,嚴重的泥沙淤堵使得閘門無法正常啟閉,有不少閘門由于多年淤堵已廢棄不用。另有一些水庫,如陜西關中平原灌區(qū)等地的水庫,為了防止淤堵,閘門只好常年以微小開度運用,以約0·5m3/s的流量向下游放水,而這些水則是從幾百公里外的寶雞峽水庫輸送來的。對嚴重缺水的西北地區(qū)來說,如此寶貴的水白白流走,十分可惜,也造成相當的經濟損失。另一方面,我國在多泥沙河流上修建的水利工程的進水口閘門前都存在一個很深的沖沙漏斗,如官廳水庫的漏斗已深17m,如遇地震等突發(fā)事故,閘門極易被泥沙淤死,這一問題一直是水工建筑物的心腹之患。因此,在多年研究成果的基礎上,探求一種有效實用的方法,使閘門能夠在泥沙淤堵條件下順利啟閉,有著重要的工程應用價值。飽和砂土在振動作用(或其他作用)下,土體中孔隙水壓力升高,有效應力減小,導致抗剪強度降低,當孔隙水壓力升高到等于圍壓力時,有效應力等于0,土體失去抗剪能力
