底轴驱动式翻板闸门止水形式探讨_姜春宝

科技创新底轴驱动翻板闸在水利工程中的应用探讨□杨建中赵磊摘要底轴驱动翻板闸对下游冲刷影响小，建筑物整体刚度大，适应地基变形和洪水冲刷能力强，在结构安全、运行管理、使用寿命、景观效果等方面具有诸多优势。

通过底轴驱动翻板闸与平面直升闸、橡胶坝间的优缺点分析对比，探讨这一闸型在水利工程中的应用，以期对类似工程建设管理有所借鉴。

关键词翻板闸；水闸；橡胶坝；钢坝收稿日期：2018-10-07作者简介：杨建中，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，正高级工程师。

赵磊，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，高级工程师。

底轴驱动翻板闸（俗称“钢坝”）是一种新型低水头挡水建筑物，具有结构安全、运行可靠、管理方便、使用寿命长、景观效果好等优势，近年来不仅在城市河道生态治理、景观建设、市政工程以及灌溉发电等工程中得到了较为广泛的推广和使用，而且在一些中、大型工程上也有应用。

该闸型一般采用液压驱动方式，可以任意调节上游水位，对下游冲刷影响也较小，其建筑物整体刚度很大，适应地基变形能力强，较一般水闸更能适应洪水冲刷。

底轴驱动翻板闸跨度可以很大且启闭灵活，适合于10～100m 宽的闸孔，不仅结构简单，节省土建投资，而且还可立门挡水，卧门行洪排涝，另外还可调节闸门倾角在门顶形成人工瀑布效果，因此常用于城市景观工程中。

1.底轴驱动翻板闸和平面直升闸门的应用对比平面直升闸门应用十分广泛，具有闸门结构、制造、安装和运输相对比较简单，门叶可移出孔口，便于检修维护等优点。

尽管如此，平面直升闸门仍存在如下缺点：除升卧式平面闸门外，一般需要较高的机架桥和较厚的闸墩，影响过流和景观效果；具有影响水流的门槽，尤其对高水头闸门较为不利，容易产生空蚀现象；预埋件数量较多，对施工要求较高；启闭力较大，摩擦阻力影响大，需选用较大容量的启闭设备。

在城市河道生态治理和景观建设等工程中，由于不满意传统水闸高启闭机室的布置，往往倾向于选择与周围环境较为协调、景观效果较好的橡胶坝、底轴驱动翻板闸等水工建筑物。

基于底轴结构最优化的底轴驱动翻板闸门设计方法
杨贵海;陈卫;江凌;应国华
【期刊名称】《南昌大学学报:工科版》
【年(卷),期】2022(44)1
【摘要】底轴驱动翻板闸门为新型闸门,针对现行钢闸门设计规范中无专用设计条款,可参考的设计资料较少情况,分工况对底轴受力进行分析,确定了闭门挡水为闸门设计工况。

在此基础上分析了底轴等主要构件设计时应注意的技术问题及相应工程措施,提出一种基于底轴结构最优化的底轴驱动翻板闸门设计方法,并以工程实例进行设计说明。

针对该门型检修难的问题,提出了插装式检修闸门、设置泄洪冲沙闸和免检修设计3种解决方案,并结合运行工况对闸门防腐设计做了简单分析。

论文研究成果对工程设计具有一定指导意义。

【总页数】7页(P17-23)
【作者】杨贵海;陈卫;江凌;应国华
【作者单位】中铁水利水电规划设计集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TV663.9
【相关文献】
1.苏州河河口水闸底轴驱动式翻板闸门设计
2.苏州河河口水闸底轴驱动式翻板闸门设计
3.浅析底轴驱动式翻板闸门(钢坝闸)结构中的疲劳问题
4.底轴驱动式翻板闸门冲淤系统介绍及深化设计
5.超大型三跨底轴驱动翻板水闸底轴安装技术的应用
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201721304733.X(22)申请日 2017.10.11(73)专利权人 哈尔滨亚泰水利工程机械设备有限公司地址 黑龙江省哈尔滨市阿城区河东街水利二处院内(72)发明人 尹辉东　张威　(51)Int.Cl.E02B 7/40(2006.01)(54)实用新型名称一种新形式底轴翻板钢闸门(57)摘要本实用新型公开了一种新形式底轴翻板钢闸门，包括基座、闸板和底轴，所述基座的顶部左侧设置有底轴，所述底轴的顶部设置有闸板，所述闸板的内侧设置有缓冲垫，所述闸板的背面设置有第一固定座，所述第一固定座活动连接有第一伸缩装置的一端，所述第一伸缩装置的另一端与第二固定座连接，所述第二固定座设置于基座的顶部，所述第二固定座两侧设置有挡板，所述挡板与基座固定连接。

本实用新型通过在固定座和挡板之间设置弹簧，使得冲击力有效的得到缓解，有效的延长了使用寿命，在闸板内侧设置有栅栏，通过第二伸缩装置撑起栅栏使得垃圾被拦截，不会污染下流区域，清理方便。

权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 207794034 U 2018.08.31C N 207794034U1.一种新形式底轴翻板钢闸门，包括基座(1)、闸板(3)和底轴(2)，其特征在于：所述基座(1)的顶部左侧设置有底轴(2)，所述底轴(2)的顶部设置有闸板(3)，所述闸板(3)的内侧设置有缓冲垫(4)，所述闸板(3)的背面设置有第一固定座(5)，所述第一固定座(5)活动连接有第一伸缩装置(6)的一端，所述第一伸缩装置(6)的另一端与第二固定座(7)连接，所述第二固定座(7)设置于基座(1)的顶部，所述第二固定座(7)两侧设置有挡板(8)，所述挡板(8)与基座(1)固定连接，两组挡板(8)之间设置有固定轴(9)，所述第二固定座(7)套设于固定轴(9)的外壁，所述第二固定座(7)两侧固定轴(9)外壁分别套设有弹簧a(10)和弹簧b(11)。

Value Engineering0引言穿墙式底轴驱动翻板钢闸门，其除却能够发挥常规性闸门的挡蓄水功能与调节功能之外，在开启位置，挡水门几近“消失”，其针对基本性的景观观察视野不会施加阻挡作用，能够与外部自然环境体系实现程度充分的相互结合，不会阻碍航行过程，不会阻挡正常水流过程，能够发挥双向性挡水技术作用效果，能够支持确保实现针对一定水位高低水平的调节干预，借由对门顶溢流形式的运用能够支持建构形成人工瀑布，且翻板闸门的底轴结构运用基于多支点的支承技术型式，能够广泛性地适应契合不同尺寸的孔口跨度，且孔口跨度尺寸能够被制作成极大状态，且建筑物的上部组成结构可以借由常规技术方法推进开展简化处理，优质化地契合满足现代城市景观设计工作领域的基本需求。

底轴驱动翻板钢闸门，现阶段也被引入运用于现代城市防洪技术领域、景区水位保障技术领域、落差河流分段蓄水技术领域，以及其他类型的市政工程项目施工建设技术领域。

穿墙式底轴驱动翻板闸门由底轴（与拐臂相连）、门叶、穿墙止水结构、锁定装置、冲淤系统、机房排水设备、一期埋件、二期埋件等部分组成。

很多还设置了联合使用强制电流法和牺牲阳极法的阴极保护系统，解决闸门的长效防腐问题。

底轴驱动翻板闸门一般选用液压启闭机操作。

液压启闭机可布置水闸的一侧或两侧。

两侧布置启闭机时，液压泵站独立配置，通过电气控制实现同步。

液压启闭机由液压缸、支承结构、埋件、液压泵站（阀组、油箱、液压泵电动机组）、现地电气控制柜、液压管路、行程控制装置等部分组成。

穿墙式底轴驱动翻板闸门同常规表现类型的平面定轮门以及弧形闸门相对比，其实际需要涉及的止水作用技术部位数量相对较多，其具体运用的止水技术结构较为复杂，需要运用的止水技术型式较为特殊。

下面就穿墙式底轴驱动翻板闸门止水展开分析研究，止水布置图参见图1。

1根据止水性质的分类设计研究穿墙式底轴驱动翻板钢闸门，通常为大跨度多支点支承设计型式，因此需要止水的部位也比常规闸门多，由于该门型特有的结构，考虑底轴支承座不均匀沉降以及制造、安装误差等因素影响，为避免底轴转动过程中咬死，底轴轴承与底轴之间、底轴轴承与支铰座之间都留有间隙，底轴与底槛之间、门叶与底轴之间、门叶与轴承座之间、门叶与侧墙之间、底轴与穿墙预埋管之间均设有止水，可分为两大类：第一类为垂直水流方向的止水，第二类为顺河道水流方向的止水。

论水力自控翻板闸技术应用中存在的问题及应对措施张汉贤罗定市引泗工程管理处 广东 罗定 527200摘 要 水力自控翻板闸结构简单、无须机电设备及专人操作、管理简便、建设及运行费用低，所以在水利工程中获得广泛应用。

然而该类型闸门在应用中也存在一些问题，因此本文对其在应用中存在的问题及应对措施进行了分析。

关键词 水力自控翻板闸；应用；问题；应对措施水力自控翻板闸利用水位高低自动启闭闸门，水位低于开闸水位时依靠自重关闭闸门，水位高于开闸水位时利用水力开启闸门；闸门开启程度与水位高低相关，小洪水小开度泄流，洪水增大自动增加闸门开度，洪水增大到一定程度全开泄流；无须机电设备及专人操控，运行费用省，管理方便；除运转支撑部分为金属件以外，门体由钢筋混凝土预制，耐用性好，使用年限可达40年以上[1]。

然而运行过程中，水力自控翻板闸也发生过各种问题影响安全泄流，甚至发生严重事故，因此本文对水力自控翻板闸技术应用中存在的问题及应对措施进行了分析。

1 水力自控翻板闸技术应用中存在的问题1.1 设计制造安装存在的问题有些厂家在设计制造水力自控翻板闸时，仅凭理论计算，未经水工实验验证，结果闸门过流能力与实际情况差别很大，应开闸时开不了闸，酿成严重险情和重大损失。

例如韶关市始兴县富村湾水电站曾安装过14扇10m×4.5m的水力自控翻板闸，投入使用不久即遭遇洪水来袭，但水位超出门顶37cm仅有部分闸门开启，到水位超出门顶69cm，闸门开度仍未达到设计开度，不少农田受淹，土堤也被冲垮。

类似例子还有韶关市仁化县瑶山电站，9孔水力自控翻板闸初遇洪水，闸门就不能自动翻转，结果闸坝被冲毁[2]。

1.2 泥沙淤积、漂浮物集聚影响闸门开启水力自控翻板闸采用中间支铰结构，泥沙淤积会提高启门阻力矩，使水位达到设计水位时仍然无法开闸。

而泥沙淤积量影响因素复杂，无法准确预测，哪怕下游安装有辅助启闭设备，也不能保证启闭效果就能达到要求。

洪水顺流而下，夹带大量杂草、树枝、垃圾等，这些东西会聚集在闸门铰座附近，妨碍闸门回关，使闸门与底板之间存在较大缝隙，影响闸前蓄水。

专利名称：一种便于检修的底枢翻板闸门侧止水装置及结构专利类型：发明专利
发明人：宋晓光,袁子琦,杨兴富,储耀,常逸飞,魏俊,王永明
申请号：CN202110066062.2
申请日：20210119
公开号：CN112854150B
公开日：
20220614
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种便于检修的底枢翻板闸门侧止水装置及结构，所述便于检修的底枢翻板闸门侧止水装置包括带有托座的链条，若干个连接于且用于传动链条的齿轮，固定于所述链条托座上的充气式止水，与所述齿轮相连的传动轴，与所述传动轴相连的减速电动机；所述减速电动机布置在闸门本体内，所述充气式止水的一侧面顶住闸门侧轨，另一侧面顶住闸门本体的侧面。

本发明所提供的便于检修的底枢翻板闸门侧止水装置及结构中由于能通过伸缩传动轴调节止水、齿轮的平面位置，可克服闸门施工安装期间产生的偏差，能够更好地止水。

申请人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司,浙江华东工程建设管理有限公司
地址：310014 浙江省杭州市潮王路22号
国籍：CN
代理机构：浙江杭州金通专利事务所有限公司
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