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底軸驅動(dòng)式翻板鋼閘門(mén)是近年來(lái)逐步興起的一種雙向擋水結構,由于具有門(mén)頂過(guò)水形成人工瀑布、結構隱蔽、臥門(mén)行洪、開(kāi)度無(wú)級可調等景觀(guān)特點(diǎn)而被廣泛應用于城市河道管理中,最典型的是建于2005年的上海蘇州河口閘。但是從力學(xué)結構反視之,該閘門(mén)結構部分采用了一些違反設計原則的結構,勢必會(huì )影響工程結構的使用安全,尤其體現在結構疲勞方面。由于該類(lèi)型閘門(mén)在設計過(guò)程中并未考慮疲勞設計,因此也就未有疲勞壽命.但是歷來(lái)結構事故中,疲勞破壞及失穩破壞占比達到80%以上,結合門(mén)體所受載荷特征,易受到流激振動(dòng)的特性,可以確信底軸驅動(dòng)式翻板鋼閘門(mén)是種結構,因此筆者認為底軸驅動(dòng)式翻板鋼閘門(mén)在水利行業(yè)的推廣值得業(yè)內人上的重視與商榨。下面以疲勞破壞為關(guān)注點(diǎn),從結構上的應力集中、焊縫(焊縫組織、焊縫殘余應力、焊縫外形)、閘門(mén)載荷等角度對該類(lèi)型閘門(mén)的缺陷處進(jìn)行問(wèn)題分析.

底軸驅動(dòng)液壓翻板閘門(mén)結構組成在孔口凈寬范圍內由左、右相對獨立的兩扇帶底軸的門(mén)葉組成,相對孔口中心線(xiàn)呈對稱(chēng)布置,孔口中心線(xiàn)處的連接結構采用對各向變位有一定適應能力的Q形橡皮。每扇門(mén)葉沿寬度方向由多塊的門(mén)葉結構用螺栓拼接而成,相鄰的門(mén)葉結構之間設有縱向止水。門(mén)葉與底軸間采用螺栓連接。翻板閘門(mén)的上游設一道底水封,采用耐磨損高分子合成硬質(zhì)材料,為延長(cháng)使用壽命,補償磨損量,壓板上設有預壓板彈簧。側水封為插拔式具自動(dòng)補償功能的雙向止水裝置,不僅具有止水功能,在出現溫變情況下,還具有自動(dòng)。翻板閘門(mén)允許門(mén)頂溢流,門(mén)頂設有破水器,以避免局部開(kāi)啟運行時(shí)因門(mén)頂溢流及啟閉操作時(shí)造成門(mén)后負壓。底軸作為門(mén)葉縱向懸臂梁的固端和閘門(mén)啟閉驅動(dòng)軸是本水閘最重要的構件之一。限度地避免土建結構變形和變位對底軸運行的影響,使底軸受力狀態(tài)明確,設計將底軸主體在孔口中心線(xiàn)處一分為二,再采用波紋管加滑動(dòng)止水襯套的柔性連接形式將左右兩段底軸連接起來(lái)。

底軸驅動(dòng)翻板閘門(mén)適合于閘孔較寬(10~100 m)而水位差比較小(1~7 m)的城市景觀(guān)工程,或山區河道洪水急漲,要求快速開(kāi)閘泄洪的工程。由于可以將孔口設計的比較寬,可以省去數孔中間閘墩,所以不僅結構簡(jiǎn)單,而且可以節省土建投資。該閘門(mén)能夠實(shí)現雙向擋水及立門(mén)蓄水或防洪,臥門(mén)行洪排澇;閘門(mén)啟閉靈活快速、開(kāi)度無(wú)級可調且調度方便;啟閉設備隱蔽,門(mén)頂過(guò)水形成人工瀑布,大,臥門(mén)時(shí)無(wú)礙通航。

PGZ型鑄鐵閘門(mén)、拱形鑄鐵閘門(mén)設計結構：

PGZ型鑄鐵閘門(mén)主要由閘框和閘板兩大部分組成。

1、閘框是閘板的支承構件，也是閘板的運行滑道，由地腳螺栓安裝固定在水閘閘墩及閘底板的二期混凝土中，將閘板所承受的全部水壓力安全傳遞到閘室中。

2、為科學(xué)合理節約材料及減輕自重，其斷面制成格構式，斷面尺寸按所受荷載大小和閘板運行情況綜合考慮。閘板是用來(lái)封閉和開(kāi)啟孔 口的活動(dòng)擋水構件， 板面四周設鑄鐵邊框梁 ， 為提高閘板的強度 ， 板面制成拱形， 拱的圓心角按 6 0 度設計，以降低其所受的水壓力。

3、為便于制造、 運輸和安裝 ， 閘板可制成上下幾部分 ，待到安裝現場(chǎng)后再用螺栓連接組裝成整體 ，連接處上下板設置法蘭和筋板使其成為閘板的中間橫梁， 以提高閘板的縱向剛度 ， 在寬度方向設置縱向筋板 ，以提高其橫向剛度，同時(shí)起到縱梁的作用。

4、PGZ型鑄鐵閘門(mén)主要由閘框、閘板、吊座及緊閉斜鐵等零部件組成。為克服以往鋼門(mén)易銹蝕的缺點(diǎn)，閘框、閘板全采用鑄鐵組成，其中閘框又由上橫梁、下橫梁、左直梁、右直梁組成。

5、為了制造、運輸、安裝方便，閘板一般根據其大小或高度情況由上下幾部分拼裝組成。

6、閘門(mén)按閘板形狀的不同，分為PZ平板和PGZ拱形兩大類(lèi)。具體選用可根據閘孔尺寸、承壓水頭、啟閉型式、閘門(mén)自重等方面加以綜合比較確定。

7、閘門(mén)按閘板結構的組合不同，分為整體式和組裝式兩大類(lèi)。小規格的閘門(mén)一般制成整體式，但機械運輸條件較差的施工安裝點(diǎn)的閘門(mén)亦可制成組裝式，以便于人工運輸。中等規格以上的閘門(mén)一般均可制成組裝式。