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中图分类号：TU74文献标识码： A
泵站进水闸门的检（大）修工作一般需要在集水池無水或低水位的情况下进行，这样才能保证对闸门门槽、闸板、螺杆支架、闸板调整楔块、廊道等主要部件及设施进行全面、有效的检查。如果无法控制进水管来水，检修工作就仅能依靠检修人员凭经验带水作业，闸门存在的问题也无法直观发现，维修质量既得不到保障，现场施工也会存在非常大的安全隐患。因此，止（控）水工作是闸门维修的前提，也是污水泵站进水闸门检修的共同难题。
大坦沙6#泵站投产7年，格栅前后6台进水闸门均存在渗漏严重的问题，按计划需进行大修。闸门大修工作需要封堵进水管才能实施，但现场存在1个难题：6#泵站DN1500总进水管埋深超过8米，在进入泵站集水池前无总控制阀（闸）门可控制来水，三元里大道主干管倒虹穿过沙涌后与沙涌北岸的2条DN600、DN800支管汇集后进入泵站，传统的沙包、气囊封堵无法保证有效止水，落井封堵和取出封堵物都比较困难和危险。如何止（控制）住多路的进水，成了大修工作的最大障碍。
一句老话，“办法总比困难多”。大家经过讨论，决定结合现场情况试验性地设计一个简易液压装置（下简称封堵器）从泵站前池封堵进水口，以便有效地控制（切断）多路进水。封堵器设计思路大致由封堵头、液压伸缩机构组成，工作示意图详见附图1。
1.封堵头外部为长600mm的DN1800钢管（前池检查井内宽度为1200mm，地面井口宽度为700mm），内部四周用钢管斜撑焊接在H钢横梁上，防止钢管受力变形；H钢横梁中间通过螺栓安装固定液压千斤顶，用于产生横向推力；钢管前面焊接12mm钢板封口，钢板外圈钻孔后用压板和螺栓安装40mm厚的密封胶条用于止水。封堵头结构详见附图2、3。
附图1 进水口封堵器结构示意图
2.液压伸缩机构由手动液压千斤顶、50X50mm角铁、 H钢横梁现场焊接而成。H钢横梁在井上由1长2短3段H钢焊接，用于横向承受千斤顶推力；2根50X50mm长角铁焊接固定在封堵头横梁上，上下夹住H钢横梁，前后再用短角铁焊接成一个闭合的框架用于控制H钢横梁伸缩动作的行程。
封堵器初步构思出来了，就需对千斤顶、H钢梁的尺寸规格进行选择和必要的验证，才能保证止水装置安全可行：
1.封堵器液压动力的选取
1）6#泵站总进水管口位于泵站地面以下8米，泵站外围管网按封堵后水位升至地面高程的最不利状况计算，封堵器水下正面受压水头为8米；即受压力=0.8kg/cm2=0.08Mpa。
2）进水管管口尺寸为DN1500(mm)=ф150cm,，封堵头尺寸必须大于管口才能有效封堵管口，因此封堵头尺寸定为ф180cm，受力面积按ф180cm计算，即：
受力 F = 受力圆面积×水头压力
=90cm×90cm×3.14×0.8kg/cm2
= 20348kg =20.35吨
封堵器在最不利状况下承受为20.35吨的压力，要保证装置能有效止水就必须要配置一个大于20.35吨推力的千斤顶，因此，为封堵器选用1个50吨的手动液压千斤顶（缸）。
2.封堵器液压支承横梁受力计算
1）支承液压的横梁受力计算：
受大修项目资金限制，初步选用国标的300×300×10×15 H型钢。6#泵站每个进水闸的两闸墩中心相距3米，H型钢横梁长度设定在3米，H型钢受力方向为x-x轴向。查《机械设计计算手册》所知， 300×300 H型钢材的截面惯性矩 I=20500 cm4；截面系数 W=1370 cm3
①300×300 H型钢材的受力均布载荷q计算
已知：总压力P总=20348 kg，H型钢总长L=3m=300cm
q === 67.82kg/cm = 67.82kN/m
②最大弯矩Mmax = ==76.29kN/m= 76.29kg/cm；
上式中：q为均布载荷；单位为kN/m（或kg/cm）；
L为长度；单位为m；
③最大抗弯应力δA=
上式中δA为最大抗弯应力；Mmax 为最大弯矩=76.29kg/cm；W为截面系数=1370 cm3，
即：δA== 0.056kg/cm2
查《机械设计计算手册》所知，20#钢材的抗弯许用应力[δ]=1350kg/cm2，封堵器H钢横梁的最大抗弯应力δA <[δ]。因此，横梁选取可满足需求。
2）封堵器液压支承横梁的挠度计算
fmax=0.013·；
=0.013×
= 1.6mm
上式中：fmax=挠度（单位：mm）；
挠度计算系数为0.013；
q=均布载荷（单位：kg/cm或kN/m）；
L= 长度（单位：cm）；
E=弹性模量（单位：Mpa，而钢材弹性模量= 210000Mpa）；
I=截面惯性矩（单位：cm4）；
普通受力钢构件许用最大挠度按[f]=L×计算，
即：[f]=L×=300 cm× =0.75 cm =7.5mm，
封堵器液压支承横梁的挠度计算值fmax =1.6mm<最大值[f]=7.5mm。因此，横梁选取可满足需求。
通过以上对封堵器主要构件的计算论证，证明了圆形液压封堵器是安全、可行的。
封堵器主构件在厂制作好后吊运到泵站现场安组，封堵进水管的工作亦随即开展：
1.先将封堵头和支承横梁从前池检查井口吊入前池内，然后用2吨（10m链长）手动葫芦和水管转吊，临时吊放在管口上方准备组装；
2.用长角铁焊接导轨，安装液压千斤顶后确定横梁伸缩行程位置，用短角铁焊接行程限位。
3.整体装配后，悬空试动作，检查各部件运行是否正常；
4.泵站停产，待集水池水位上升平缓后用手动葫芦将封堵器垂放至进水管管口位置；
5.操作设置在地面的手动加压泵；根据压力表读数换算，通过高压软管向已吊放在井里的封堵器中的液压千斤顶（缸）加压，使液压千斤顶（缸）产生25吨的推力，驱动封堵器横向伸展，顶压住进水管口；
6.开泵抽水试验，在止水效果后达到预期后，最后用四根长管均布地顶撑封堵头和池壁进行加固，防止液压千斤顶（缸）意外泄荷而出现险情。
6号泵站进水管的封堵止水工作并非一帆风顺，中途许多意想不到的小问题不断出现了，现场所有人员神经一直紧绷但又不放弃，大家对出现的问题积极讨论献计。在大家经过约10小时的不懈努力下，封堵器进行了多次调整和完善，终于成功封堵了进水管，间隙的渗漏量非常少，止水效果远远超出了预期目标，成功地对6号泵站的集水池内的进水闸门进行彻底的检修。
通过多次重复使用证明，液压封堵器的构思是可行的，它能广泛用于多种结构形式的集水池及不同管径的进水管止（控）水施工，只要根据集水池的尺寸适当改变导轨和液压支承横梁的长宽尺寸即可通用。液压封堵器结构简单、造价低廉，且主构件能重复使用。在实际使用过程中，只需在水面上方将封堵器组装并垂吊至管口就能实施封堵，无需作业人员带水作业，安全系数较高，因此值得在泵站闸门维修及集水池清淤的止水工作中推广。
附图
附图2 封堵头内部结构图
附图3封堵头部结构图
附图4封堵器吊装工作图
附图5封堵器止水效果图
附图6封堵器止水加固效果图
泵站进水闸门的检（大）修工作一般需要在集水池無水或低水位的情况下进行，这样才能保证对闸门门槽、闸板、螺杆支架、闸板调整楔块、廊道等主要部件及设施进行全面、有效的检查。如果无法控制进水管来水，检修工作就仅能依靠检修人员凭经验带水作业，闸门存在的问题也无法直观发现，维修质量既得不到保障，现场施工也会存在非常大的安全隐患。因此，止（控）水工作是闸门维修的前提，也是污水泵站进水闸门检修的共同难题。
大坦沙6#泵站投产7年，格栅前后6台进水闸门均存在渗漏严重的问题，按计划需进行大修。闸门大修工作需要封堵进水管才能实施，但现场存在1个难题：6#泵站DN1500总进水管埋深超过8米，在进入泵站集水池前无总控制阀（闸）门可控制来水，三元里大道主干管倒虹穿过沙涌后与沙涌北岸的2条DN600、DN800支管汇集后进入泵站，传统的沙包、气囊封堵无法保证有效止水，落井封堵和取出封堵物都比较困难和危险。如何止（控制）住多路的进水，成了大修工作的最大障碍。
一句老话，“办法总比困难多”。大家经过讨论，决定结合现场情况试验性地设计一个简易液压装置（下简称封堵器）从泵站前池封堵进水口，以便有效地控制（切断）多路进水。封堵器设计思路大致由封堵头、液压伸缩机构组成，工作示意图详见附图1。
1.封堵头外部为长600mm的DN1800钢管（前池检查井内宽度为1200mm，地面井口宽度为700mm），内部四周用钢管斜撑焊接在H钢横梁上，防止钢管受力变形；H钢横梁中间通过螺栓安装固定液压千斤顶，用于产生横向推力；钢管前面焊接12mm钢板封口，钢板外圈钻孔后用压板和螺栓安装40mm厚的密封胶条用于止水。封堵头结构详见附图2、3。
附图1 进水口封堵器结构示意图
2.液压伸缩机构由手动液压千斤顶、50X50mm角铁、 H钢横梁现场焊接而成。H钢横梁在井上由1长2短3段H钢焊接，用于横向承受千斤顶推力；2根50X50mm长角铁焊接固定在封堵头横梁上，上下夹住H钢横梁，前后再用短角铁焊接成一个闭合的框架用于控制H钢横梁伸缩动作的行程。
封堵器初步构思出来了，就需对千斤顶、H钢梁的尺寸规格进行选择和必要的验证，才能保证止水装置安全可行：
1.封堵器液压动力的选取
1）6#泵站总进水管口位于泵站地面以下8米，泵站外围管网按封堵后水位升至地面高程的最不利状况计算，封堵器水下正面受压水头为8米；即受压力=0.8kg/cm2=0.08Mpa。
2）进水管管口尺寸为DN1500(mm)=ф150cm,，封堵头尺寸必须大于管口才能有效封堵管口，因此封堵头尺寸定为ф180cm，受力面积按ф180cm计算，即：
受力 F = 受力圆面积×水头压力
=90cm×90cm×3.14×0.8kg/cm2
= 20348kg =20.35吨
封堵器在最不利状况下承受为20.35吨的压力，要保证装置能有效止水就必须要配置一个大于20.35吨推力的千斤顶，因此，为封堵器选用1个50吨的手动液压千斤顶（缸）。
2.封堵器液压支承横梁受力计算
1）支承液压的横梁受力计算：
受大修项目资金限制，初步选用国标的300×300×10×15 H型钢。6#泵站每个进水闸的两闸墩中心相距3米，H型钢横梁长度设定在3米，H型钢受力方向为x-x轴向。查《机械设计计算手册》所知， 300×300 H型钢材的截面惯性矩 I=20500 cm4；截面系数 W=1370 cm3
①300×300 H型钢材的受力均布载荷q计算
已知：总压力P总=20348 kg，H型钢总长L=3m=300cm
q === 67.82kg/cm = 67.82kN/m
②最大弯矩Mmax = ==76.29kN/m= 76.29kg/cm；
上式中：q为均布载荷；单位为kN/m（或kg/cm）；
L为长度；单位为m；
③最大抗弯应力δA=
上式中δA为最大抗弯应力；Mmax 为最大弯矩=76.29kg/cm；W为截面系数=1370 cm3，
即：δA== 0.056kg/cm2
查《机械设计计算手册》所知，20#钢材的抗弯许用应力[δ]=1350kg/cm2，封堵器H钢横梁的最大抗弯应力δA <[δ]。因此，横梁选取可满足需求。
2）封堵器液压支承横梁的挠度计算
fmax=0.013·；
=0.013×
= 1.6mm
上式中：fmax=挠度（单位：mm）；
挠度计算系数为0.013；
q=均布载荷（单位：kg/cm或kN/m）；
L= 长度（单位：cm）；
E=弹性模量（单位：Mpa，而钢材弹性模量= 210000Mpa）；
I=截面惯性矩（单位：cm4）；
普通受力钢构件许用最大挠度按[f]=L×计算，
即：[f]=L×=300 cm× =0.75 cm =7.5mm，
封堵器液压支承横梁的挠度计算值fmax =1.6mm<最大值[f]=7.5mm。因此，横梁选取可满足需求。
通过以上对封堵器主要构件的计算论证，证明了圆形液压封堵器是安全、可行的。
封堵器主构件在厂制作好后吊运到泵站现场安组，封堵进水管的工作亦随即开展：
1.先将封堵头和支承横梁从前池检查井口吊入前池内，然后用2吨（10m链长）手动葫芦和水管转吊，临时吊放在管口上方准备组装；
2.用长角铁焊接导轨，安装液压千斤顶后确定横梁伸缩行程位置，用短角铁焊接行程限位。
3.整体装配后，悬空试动作，检查各部件运行是否正常；
4.泵站停产，待集水池水位上升平缓后用手动葫芦将封堵器垂放至进水管管口位置；
5.操作设置在地面的手动加压泵；根据压力表读数换算，通过高压软管向已吊放在井里的封堵器中的液压千斤顶（缸）加压，使液压千斤顶（缸）产生25吨的推力，驱动封堵器横向伸展，顶压住进水管口；
6.开泵抽水试验，在止水效果后达到预期后，最后用四根长管均布地顶撑封堵头和池壁进行加固，防止液压千斤顶（缸）意外泄荷而出现险情。
6号泵站进水管的封堵止水工作并非一帆风顺，中途许多意想不到的小问题不断出现了，现场所有人员神经一直紧绷但又不放弃，大家对出现的问题积极讨论献计。在大家经过约10小时的不懈努力下，封堵器进行了多次调整和完善，终于成功封堵了进水管，间隙的渗漏量非常少，止水效果远远超出了预期目标，成功地对6号泵站的集水池内的进水闸门进行彻底的检修。
通过多次重复使用证明，液压封堵器的构思是可行的，它能广泛用于多种结构形式的集水池及不同管径的进水管止（控）水施工，只要根据集水池的尺寸适当改变导轨和液压支承横梁的长宽尺寸即可通用。液压封堵器结构简单、造价低廉，且主构件能重复使用。在实际使用过程中，只需在水面上方将封堵器组装并垂吊至管口就能实施封堵，无需作业人员带水作业，安全系数较高，因此值得在泵站闸门维修及集水池清淤的止水工作中推广。
附图
附图2 封堵头内部结构图
附图3封堵头部结构图
附图4封堵器吊装工作图
附图5封堵器止水效果图
附图6封堵器止水加固效果图