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[摘 要]双扉闸门是当前水利工程中常用的闸门之一,其工作原理是利用两台相互独立的升降机在各自的运行轨道中运行,因此其工作稳定性高。但是由于该系统需要两台相互独立的门槽系统,使得水闸系统的造价成本无形中提升了,同时由于辅助设备众多,给设备安装以及维护带来较大的影响。本文以双扉闸门的特点为研究切入点,对于新型新型水闸进行研究,旨在推动水利工程发展。
[关键词]新型水闸;水利工程;门槽系统
中图分类号:TV66 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0142-01
1.新型双扉水闸的设计
1.1 水闸的门槽设计
水闸的门槽是保证水闸的开闭闸门能够正常运行的基础,其对于保证水闸开闭相互独立起到了重要的作用。考虑到之前的门槽系统需要设计两个相互独立的门槽,我们考虑用阶梯型的复合门槽去代替之前的门槽系统,这也就是说将开闭系统的两个门槽做到一个门槽系统中,下闸门的下主工作轮与上闸门工作位是在一条水平线上,而上闸门的下主工作轮与上闸门工作位是在一条水平线上。当闸门处于闭合状态时候,上闸门位于阶梯门槽内,当闸门处于打开状态时,下闸门位于阶梯门槽内,无论什么工作状态,上下两个闸门均处于同一个工作槽内。这一系统在保持水闸稳定运行的情况下,降低了安装以及材料成本。
同时在阶梯门槽系统中,为了提高系统稳定性增加了一对支撑构件,这对支撑构件的加入使得整个支持系统的支撑构件增多,每个构件承受的载荷也相应降低,构件的使用寿命以及安全性能大大增加。同时该支撑构架可以有效改善载荷分布,降低门槽的各支撑轮的横截面积,使得门槽的槽深以及槽宽都大大降低,进一步提高了门槽内流体的流动质量以及流动稳定性。其次由于减少了一个门槽,使得相应的门槽组成构件大大减少,减小了闸墩的长度,改善门槽的工作环境。
1.2 上、下闸门设计
与传统双扉闸门相比,新型闸门的上闸门的上端导轮支撑于主轨上,下端导轮则主要依靠下闸门的轨道进行支撑。为了提高整体系统的抗屈曲能力,改善受力环境,因此多采用工字型钢或者是H型钢作为主体结构进行连接,同时为了提供闸门的密封性,在止水侧采用复合橡胶材料进行防水。新型的双扉闸门上闸门没有专门安置防水系统,而是在其底部通过增加一个止水结构来提高系统的防水性能。同时为了避免因为上、下闸门运行中因为发生重合问题而导致的闸门位置偏移,在门槽的边梁上增加了可左右滑移的钢块,用钢块可以控制上下闸重合时候的间隙,将其控制在合理的范围内,既不会因为间隙过小导致上下闸门工作位重合时发生的干涉影响,也避免因为间隙过大导致的水密封不严的问题;为了提高新型闸门系统的的下闸门主梁的抗弯曲能力,其采用工字型钢或者是H型钢作为骨架,为了增强止水侧的防水性采用塑胶材料进行密封。
1.3 上、下闸门之间的连接系统设计
对于大型水利工程来说,其需要的上下闸门质量较大,同时上、下闸门的长度以及宽度比一般的小型闸门要大出很多,这就给上下闸门之间的连接带来较大的影响。对于上、下闸门之间的连接来说,首先考虑的是两个闸门的定位问题,只有当两个闸门安放在正确的位置时,那么系统才可能正常运行。对于上、下闸门的定位多采用定位销和定位孔配合的方式,也就是常说的“一面两孔”定位方式,通过采用有锥度的定位销与定位板上的孔之间进行配合,依据相应的配合公差要求进行定位。定位板安装在上闸门上主轮的底部支撑结构上,而定位销则安装在下闸门门边梁上部,依据机械设计的相关知识可知,此时系统能够精确定位。同时考虑到两个闸门工作时候因为力偶带来较大的剪切应力,应该结合具体的施工要求,正确地选择销轴的材料以及最小直径。
上、下闸门的动力源装置为独立运行的启闭机,启闭机是通过下闸门的顶座以及上闸门的支撑座共同完成的。同时为了有效降低启闭机工作状态下的冲击对于系统的影响,通常在启闭机的工作位安装弹性装置,在支撑座上端增加橡胶板来提升系统的减振性。
1.4 上下两个闸门的运行分析
与传统的双扉闸门不同,新型双扉闸门将上下两个闸门采用同一台启闭机进行控制,启闭机的控制工作点安置在下端支撑结构上。当闸门抬升时,下闸门开始动并且正常运行,此时通过定位销轴插入到特定的定位孔时,正确定位之后,两个闸门处于相同的工作位置,闸门整体沿着门槽的方向上升达到预定位置;闸门系统闭合时,起始阶段上下闸门作为一个整体一起下落,下落到某个位置时,定位销轴与定位孔分开,上下闸门分开,上闸门支撑在阶梯闸门的阶梯段,而下闸门则继续下落到闸门的底坎。
2.促进新型水闸在水利工程运用的策略
2.1 编制和优化施工方案
施工前的准备阶段主要是校核施工图纸是否能够指导施工,相关的技术是否满足施工的具体要求。图纸是工程施工的科学依据,因此在开工前相关技术人员以及施工单位需要反复对图纸上的标准规范、材料使用以及操作规章制度等因素进行确认,确保在工程施工中不会出现因为图纸的问题而导致工程事故。同时,图纸的设计人员要配合相关施工单位的人员对图纸进行审核,使施工人员理解设计人员的意图,并且就图纸可能存在的问题进行协商以及修改,同时把实际中可能会对过程造成影响的因素考虑进去。
2.2 组建高效、全面的施工管理机构
细化组织结构,实行组织分工,使得某一项工作都能够落实到具体责任人,使得整个组织的每个人都有自己的本职工作,确保职责不会出现交叉,提高风险管理效率。设置原材料监理控制点,根据施工的设计需要,结合工程结构的特点和质量要求,划分重要程度、精确性、薄弱环节及影响因素和需要控制的质量特性。为保障工程的顺利进行,应该加强原材料的使用管理,在贮存时间应该针对具体的材料性能采取不同的保管方式,例如焊条以及螺栓螺钉要放在低温干燥的洁净区域,并且按照材料的型号、规格等进行分类保管。对于各种涂料要进行防火、隔绝氧气,在储存地点上要保证低温干燥,防止材料失效。每一項工程都需要按照相应的技术文件对材料进行分类,而这些材料都是需要备案存档的。
2.3 明确施工质量控制责任人
在施工质量验收的时候,质量验收人员要根据技术资料、施工人员的资格、施工质量评定、检测资质、自检验收情况、质量管理资料、见证取样、实体检测、质量保证资料、外表感官等标准规范进行验收。在工程项目进度计划实施过程中根据合同规定明确各方的工作职责,建立施工进度管理组织机构,施工区域负责人员要定期报告施工质量检验结果以及项目实施进度。
2.4 实施动态进度控制
新型水闸的生产、组装以及调试是一项系统的工程,应该加强技术监测和检测措施,实施动态进度控制,降低施工风险,提高施工质量。建立施工工程进度登记表,对于生产、组装以及调试过程中出现的各种问题进行记录,确保技术人员及时掌握影响进度的各种因素。在生产、组装以及调试过程中,不得随意更改施工方案,需要更改方案的时候应该经过设计方、生产方的审核通过之后才能进行。在生产的时候严把质量关,按照设计要求及相关技术规范要求进行施工,技术人员要不定时进行现场巡查,发现施工问题要及时上报处理。
3.结语
双扉闸门是我国当前水利工程运用较多的闸门之一,我们在认识到其优点的同时也要看清楚其存在的不足,结合实际的工程需要,研发出新型的闸门。本文研究的新型双扉闸门克服了传统双扉闸门的一些缺点,但是仍然存在受力分析不精确、缺乏足够的实验依据等不足,这也是笔者以后的研究方向。
参考文献
[1] 张涛.不同类型闸门在水利工程中的应用[J].科技致富向导,2014(21),198页.
[2] 马美英.关于水闸设计要点方法探究[J].民营科技,2013年10期,第13页.
[关键词]新型水闸;水利工程;门槽系统
中图分类号:TV66 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0142-01
1.新型双扉水闸的设计
1.1 水闸的门槽设计
水闸的门槽是保证水闸的开闭闸门能够正常运行的基础,其对于保证水闸开闭相互独立起到了重要的作用。考虑到之前的门槽系统需要设计两个相互独立的门槽,我们考虑用阶梯型的复合门槽去代替之前的门槽系统,这也就是说将开闭系统的两个门槽做到一个门槽系统中,下闸门的下主工作轮与上闸门工作位是在一条水平线上,而上闸门的下主工作轮与上闸门工作位是在一条水平线上。当闸门处于闭合状态时候,上闸门位于阶梯门槽内,当闸门处于打开状态时,下闸门位于阶梯门槽内,无论什么工作状态,上下两个闸门均处于同一个工作槽内。这一系统在保持水闸稳定运行的情况下,降低了安装以及材料成本。
同时在阶梯门槽系统中,为了提高系统稳定性增加了一对支撑构件,这对支撑构件的加入使得整个支持系统的支撑构件增多,每个构件承受的载荷也相应降低,构件的使用寿命以及安全性能大大增加。同时该支撑构架可以有效改善载荷分布,降低门槽的各支撑轮的横截面积,使得门槽的槽深以及槽宽都大大降低,进一步提高了门槽内流体的流动质量以及流动稳定性。其次由于减少了一个门槽,使得相应的门槽组成构件大大减少,减小了闸墩的长度,改善门槽的工作环境。
1.2 上、下闸门设计
与传统双扉闸门相比,新型闸门的上闸门的上端导轮支撑于主轨上,下端导轮则主要依靠下闸门的轨道进行支撑。为了提高整体系统的抗屈曲能力,改善受力环境,因此多采用工字型钢或者是H型钢作为主体结构进行连接,同时为了提供闸门的密封性,在止水侧采用复合橡胶材料进行防水。新型的双扉闸门上闸门没有专门安置防水系统,而是在其底部通过增加一个止水结构来提高系统的防水性能。同时为了避免因为上、下闸门运行中因为发生重合问题而导致的闸门位置偏移,在门槽的边梁上增加了可左右滑移的钢块,用钢块可以控制上下闸重合时候的间隙,将其控制在合理的范围内,既不会因为间隙过小导致上下闸门工作位重合时发生的干涉影响,也避免因为间隙过大导致的水密封不严的问题;为了提高新型闸门系统的的下闸门主梁的抗弯曲能力,其采用工字型钢或者是H型钢作为骨架,为了增强止水侧的防水性采用塑胶材料进行密封。
1.3 上、下闸门之间的连接系统设计
对于大型水利工程来说,其需要的上下闸门质量较大,同时上、下闸门的长度以及宽度比一般的小型闸门要大出很多,这就给上下闸门之间的连接带来较大的影响。对于上、下闸门之间的连接来说,首先考虑的是两个闸门的定位问题,只有当两个闸门安放在正确的位置时,那么系统才可能正常运行。对于上、下闸门的定位多采用定位销和定位孔配合的方式,也就是常说的“一面两孔”定位方式,通过采用有锥度的定位销与定位板上的孔之间进行配合,依据相应的配合公差要求进行定位。定位板安装在上闸门上主轮的底部支撑结构上,而定位销则安装在下闸门门边梁上部,依据机械设计的相关知识可知,此时系统能够精确定位。同时考虑到两个闸门工作时候因为力偶带来较大的剪切应力,应该结合具体的施工要求,正确地选择销轴的材料以及最小直径。
上、下闸门的动力源装置为独立运行的启闭机,启闭机是通过下闸门的顶座以及上闸门的支撑座共同完成的。同时为了有效降低启闭机工作状态下的冲击对于系统的影响,通常在启闭机的工作位安装弹性装置,在支撑座上端增加橡胶板来提升系统的减振性。
1.4 上下两个闸门的运行分析
与传统的双扉闸门不同,新型双扉闸门将上下两个闸门采用同一台启闭机进行控制,启闭机的控制工作点安置在下端支撑结构上。当闸门抬升时,下闸门开始动并且正常运行,此时通过定位销轴插入到特定的定位孔时,正确定位之后,两个闸门处于相同的工作位置,闸门整体沿着门槽的方向上升达到预定位置;闸门系统闭合时,起始阶段上下闸门作为一个整体一起下落,下落到某个位置时,定位销轴与定位孔分开,上下闸门分开,上闸门支撑在阶梯闸门的阶梯段,而下闸门则继续下落到闸门的底坎。
2.促进新型水闸在水利工程运用的策略
2.1 编制和优化施工方案
施工前的准备阶段主要是校核施工图纸是否能够指导施工,相关的技术是否满足施工的具体要求。图纸是工程施工的科学依据,因此在开工前相关技术人员以及施工单位需要反复对图纸上的标准规范、材料使用以及操作规章制度等因素进行确认,确保在工程施工中不会出现因为图纸的问题而导致工程事故。同时,图纸的设计人员要配合相关施工单位的人员对图纸进行审核,使施工人员理解设计人员的意图,并且就图纸可能存在的问题进行协商以及修改,同时把实际中可能会对过程造成影响的因素考虑进去。
2.2 组建高效、全面的施工管理机构
细化组织结构,实行组织分工,使得某一项工作都能够落实到具体责任人,使得整个组织的每个人都有自己的本职工作,确保职责不会出现交叉,提高风险管理效率。设置原材料监理控制点,根据施工的设计需要,结合工程结构的特点和质量要求,划分重要程度、精确性、薄弱环节及影响因素和需要控制的质量特性。为保障工程的顺利进行,应该加强原材料的使用管理,在贮存时间应该针对具体的材料性能采取不同的保管方式,例如焊条以及螺栓螺钉要放在低温干燥的洁净区域,并且按照材料的型号、规格等进行分类保管。对于各种涂料要进行防火、隔绝氧气,在储存地点上要保证低温干燥,防止材料失效。每一項工程都需要按照相应的技术文件对材料进行分类,而这些材料都是需要备案存档的。
2.3 明确施工质量控制责任人
在施工质量验收的时候,质量验收人员要根据技术资料、施工人员的资格、施工质量评定、检测资质、自检验收情况、质量管理资料、见证取样、实体检测、质量保证资料、外表感官等标准规范进行验收。在工程项目进度计划实施过程中根据合同规定明确各方的工作职责,建立施工进度管理组织机构,施工区域负责人员要定期报告施工质量检验结果以及项目实施进度。
2.4 实施动态进度控制
新型水闸的生产、组装以及调试是一项系统的工程,应该加强技术监测和检测措施,实施动态进度控制,降低施工风险,提高施工质量。建立施工工程进度登记表,对于生产、组装以及调试过程中出现的各种问题进行记录,确保技术人员及时掌握影响进度的各种因素。在生产、组装以及调试过程中,不得随意更改施工方案,需要更改方案的时候应该经过设计方、生产方的审核通过之后才能进行。在生产的时候严把质量关,按照设计要求及相关技术规范要求进行施工,技术人员要不定时进行现场巡查,发现施工问题要及时上报处理。
3.结语
双扉闸门是我国当前水利工程运用较多的闸门之一,我们在认识到其优点的同时也要看清楚其存在的不足,结合实际的工程需要,研发出新型的闸门。本文研究的新型双扉闸门克服了传统双扉闸门的一些缺点,但是仍然存在受力分析不精确、缺乏足够的实验依据等不足,这也是笔者以后的研究方向。
参考文献
[1] 张涛.不同类型闸门在水利工程中的应用[J].科技致富向导,2014(21),198页.
[2] 马美英.关于水闸设计要点方法探究[J].民营科技,2013年10期,第13页.