CN104358240B - 一种闸门底坎渗漏封堵装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种闸门底坎渗漏封堵装置及其施工方法，封堵装置包括闸门面板，闸门面板的顶面上设置有固定吊桩，闸门面板的另一侧设置有封堵机构和防护罩，封堵机构通过定位扣板连接在闸门面板上，封堵机构包括封堵系统和液压系统，封堵系统包括金属连接件、夹板和橡胶封堵板，液压系统包括液压管路和液压缸，液压缸之间通过液压管路连接，液压管路连接外部液压动力站。将封堵装置随闸门一起下道底坎附近，若出现闸门无法下落到底的情况，则开启液压控制系统，液压缸活塞杆伸出，将橡胶封堵板顶至下方漏水部位，完成封堵。本发明结构简单，实用性强，不仅提高了闸门底坎渗漏封堵装置的封堵效果，防止闸门出现较大漏水，而且延长了其使用寿命。

Description

一种闸门底坎渗漏封堵装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种闸门底坎渗漏封堵装置及其施工方法。

背景技术

水闸是灌排工程的重要建筑物之一，它是一种利用闸门进行挡水或泄水的低水头水工建筑物，既可以控制流量又可以调节水位。关闭闸门时，它可拦洪蓄水，挡潮或抬高闸前水位；开启闸门时，又可泄洪、排涝或对下游河道或渠道供水。

水电站、水库建设期间，临时导流设施如导流洞、导流孔等水工建筑物在完成相应导流使命之后，一般需要在导流建筑物进口进行下闸封堵、截断水流，以便修筑导流孔洞的永久堵头并开始进行水库蓄水，以便使上游达到设计水位后利用水头差进行发电或进行其他综合利用。因此，下闸的成功与否关系到水库的首次蓄水能否顺利进行，水电站能否按计划如期进行发电，影响重大。

目前国内建设的大型水利水电项目多位于西南山谷地带，由于工程量巨大施工周期长、导流洞或导流孔运行时间长，加之山谷河流推移质复杂，导流建筑物封堵闸门门槽、底坎可能发生磨蚀、缺损破坏，也有可能由于树枝、石块、建筑垃圾等卡阻物导致闸门无法完全下落到位，产生较大渗漏。

由已经发生的案例来看，目前大型水利水电工程虽需经过下闸蓄水验收，并编写有下闸蓄水应急预案，闸门下闸过程中发生卡阻导致影响水库蓄水的现象仍时有发生。而一旦出现闸门卡阻，闸门往往容易完全卡死难以上下移动，由于较大渗漏带来的高流速状态，导致后续封堵十分困难。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种闸门底坎渗漏封堵装置及其施工方法的技术方案，在闸门无法下落到底的情况下，启动液压系统，液压缸中的活塞伸出并将橡胶封堵板顶至漏水部位，不仅提高了闸门底坎渗漏封堵装置的封堵效果，防止闸门出现较大漏水，而且延长了其使用寿命，防护罩则可以对液压缸和液压管路起到保护作用，防止水流冲击中夹杂的石块损坏液压缸和液压管路。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种闸门底坎渗漏封堵装置，其特征在于：封堵装置包括闸门面板，闸门面板的顶面上设置有至少两个固定吊桩，闸门面板的一侧设置有加强板筋，闸门面板的另一侧设置有封堵机构和防护罩，封堵机构通过定位扣板连接在闸门面板上，定位扣板内设置有第一限位槽，封堵机构包括封堵系统和液压系统，封堵系统包括金属连接件、夹板和橡胶封堵板，金属连接件固定连接在夹板上，橡胶封堵板和夹板上分别设置有第一限位孔和第二限位孔，通过螺钉穿过第一限位孔和第二限位孔实现夹板与橡胶封堵板的固定连接，橡胶封堵板的宽度与第一限位槽相匹配，金属连接件包括衔接块和连接板，衔接块垂直固定连接在连接板上，液压系统包括液压管路和至少三个液压缸，液压缸通过固定座固定连接在闸门面板上，液压缸内设置有活塞杆，活塞杆固定连接衔接板，实现液压缸与封堵系统的连接，液压缸之间通过液压管路连接，液压管路连接外部液压动力站，防护罩通过滑轨连接在闸门面板上；由于工程量巨大施工周期长、导流洞或导流孔运行时间长，加之山谷河流推移质复杂，导流建筑物封堵闸门门槽、底坎可能发生磨蚀、缺损破坏，也有可能由于树枝、石块、建筑垃圾等卡阻物导致闸门无法完全下落到位，产生较大渗漏，通过在闸门面板上增加封堵系统和液压系统，当闸门面板下闸无法下落到底时，通过启动液压缸，使活塞杆同时伸出，将橡胶封堵板顶至下方漏水部位进行封堵，不仅可以防止闸门出现较大漏水，而且降低了橡胶封堵板的磨损程度，固定吊桩可以使闸门面板在下放时更平稳，防止闸门面板的一端由于受水流冲击而造成倾斜，进而影响闸门面板与闸门门槽的密封程度，防护罩则可以对液压缸和液压管路起到保护作用，防止水流冲击中夹杂的石块损坏液压缸和液压管路。

进一步，连接板与衔接块之间设置有加强块，加强块可以有效提高连接板与衔接板之间的连接强度，使活塞杆在助推橡胶封堵板时更稳定可靠，防止对第一限位槽造成磨损，进而降低了封堵效果。

进一步，防护罩上设置有限位条，滑轨上设置有第二限位槽，限位条与第二限位槽相匹配，方便防护罩的安装与拆卸，当液压缸或液压管路出现故障时，可以将防护罩通过滑轨移开，再进行维修。

进一步，液压管路上设置有流量控制器，流量控制器可以有效控制各液压缸内液压油的流量大小，有效保证了各液压缸输出的压力大小一致，同时当其中一个液压缸出现故障时，相应的流量控制器可以切断该液压管路，防止液压油从液压缸或液压管路中溢出而污染环境。

一种上述封堵装置的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)在施工现场预制钢筋混凝土闸门，将闸门两侧与底边抹光压实，保持光滑，浇筑24h后将侧向模板拆除，闸门两侧和底边用砂轮磨平，浇水养护，待闸门混凝土的强度达到设定要求后进行脱模并安装；

2)将封堵系统和液压系统安装到闸门面板的一侧，首先将金属连接件焊接到夹板上，然后通过螺钉穿过第一限位孔和第二限位孔使夹板与橡胶封堵板连接牢固，接着将橡胶封堵板限位在第一限位槽内，并将活塞杆与衔接块连接牢固，然后通过液压管路将所有的液压缸连通，并将液压管路接入外部的液压动力站，最后将防护罩通过滑轨固定连接在闸门面板上完成闸门的安装；

3)然后将闸门与闸槽接触部分涂上一层黄甘油，再贴一层布，并在闸门正面和侧面放中心线，通过吊机将闸门安装在准备浇筑的门槽位置上，待闸门就位后，进行校正加固，将闸门和模板固定，再浇筑闸框混凝土；

4)待闸框的混凝土强度达到设定要求后进行闸框拆模，用吊机将闸门吊起，用两个石块支撑在闸门底部，把闸门底坎凿毛后冲洗干净，将水排除，然后铺一层水泥砂浆，再浇筑混凝土，使其高出闸槽2～3cm，用振捣器捣实找平后垫上一层灰袋纸，接着将闸门放下，直至闸门把底坎下部压出灰浆为止；

5)将安装好的液压泵站和控制装置进行连接，并将闸门下放至门槽以上10cm处，然后进行封堵装置的空载测试，直至橡胶封堵板能到达预定位置，待封堵装置测试合格后进行下闸；

6)在下闸过程中，先使闸门面板下放到底部，然后启动液压系统，液压油通过液压管路上的流量控制器进行调节，使各液压缸中的活塞杆同时伸出，将橡胶封堵板顶至漏水部位，完成封堵。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

1、通过在闸门面板上增加封堵系统和液压系统，使闸门面板下闸无法下落到底时，通过启动液压缸，使活塞杆同时伸出，将橡胶封堵板顶至下方漏水部位进行封堵，不仅可以防止闸门出现较大漏水，而且降低了橡胶封堵板的磨损程度；

2、固定吊桩可以使闸门面板在下放时更平稳，防止闸门面板的一端由于受水流冲击而造成倾斜，进而影响闸门面板与闸门门槽的密封程度；

3、防护罩则可以对液压缸和液压管路起到保护作用，防止水流冲击中夹杂的石块损坏液压缸和液压管路。

本发明结构简单，实用性强，在闸门无法下落到底的情况下，启动液压系统，液压缸中的活塞伸出并将橡胶封堵板顶至漏水部位，不仅提高了闸门底坎渗漏封堵装置的封堵效果，防止闸门出现较大漏水，而且延长了其使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种闸门底坎渗漏封堵装置的效果图；

图2为图1中A方向的结构示意图；

图3为本发明中封堵系统的结构示意图；

图4为图3中B方向的结构示意图；

图5为本发明中防护罩与滑轨的连接示意图；

图6为图1中Ⅰ处的局部放大图。

图中：1-闸门面板；2-封堵机构；3-定位扣板；4-防护罩；5-液压管路；6-固定吊桩；7-加强板筋；8-第一限位槽；9-金属连接件；10-夹板；11-橡胶封堵板；12-衔接块；13-连接板；14-加强块；15-第一限位孔；16-第二限位孔；17-滑轨；18-限位条；19-第二限位槽；20-液压缸；21-固定座；22-活塞杆；23-流量控制器。

具体实施方式

如图1至图6所示，为本发明一种闸门底坎渗漏封堵装置，封堵装置包括闸门面板1，闸门面板1的顶面上设置有至少两个固定吊桩6，闸门面板1的一侧设置有加强板筋7，闸门面板1的另一侧设置有封堵机构2和防护罩4，封堵机构2通过定位扣板3连接在闸门面板1上，定位扣板3内设置有第一限位槽8，封堵机构2包括封堵系统和液压系统，封堵系统包括金属连接件9、夹板10和橡胶封堵板11，金属连接件9固定连接在夹板10上，橡胶封堵板11和夹板10上分别设置有第一限位孔15和第二限位孔16，通过螺钉穿过第一限位孔15和第二限位孔16实现夹板10与橡胶封堵板11的固定连接，橡胶封堵板11的宽度与第一限位槽8相匹配，金属连接件9包括衔接块12和连接板13，衔接块12垂直固定连接在连接板13上，连接板13与衔接块12之间设置有加强块14，加强块14可以有效提高连接板13与衔接板之间的连接强度，使活塞杆22在助推橡胶封堵板11时更稳定可靠，防止对第一限位槽8造成磨损，进而降低了封堵效果，液压系统包括液压管路5和至少三个液压缸20，液压缸20通过固定座21固定连接在闸门面板1上，液压缸20内设置有活塞杆22，活塞杆22固定连接衔接板，实现液压缸20与封堵系统的连接，液压缸20之间通过液压管路5连接，液压管路5连接外部液压动力站，液压管路5上设置有流量控制器23，流量控制器23可以有效控制各液压缸20内液压油的流量大小，有效保证了各液压缸20输出的压力大小一致，同时当其中一个液压缸20出现故障时，相应的流量控制器23可以切断该液压管路5，防止液压油从液压缸20或液压管路5中溢出而污染环境，防护罩4通过滑轨17连接在闸门面板1上，防护罩4上设置有限位条18，滑轨17上设置有第二限位槽19，限位条18与第二限位槽19相匹配，方便防护罩4的安装与拆卸，当液压缸20或液压管路5出现故障时，可以将防护罩4通过滑轨17移开，再进行维修；由于工程量巨大施工周期长、导流洞或导流孔运行时间长，加之山谷河流推移质复杂，导流建筑物封堵闸门门槽、底坎可能发生磨蚀、缺损破坏，也有可能由于树枝、石块、建筑垃圾等卡阻物导致闸门无法完全下落到位，产生较大渗漏，通过在闸门面板1上增加封堵系统和液压系统，当闸门面板1下闸无法下落到底时，通过启动液压缸20，使活塞杆22同时伸出，将橡胶封堵板11顶至下方漏水部位进行封堵，不仅可以防止闸门出现较大漏水，而且降低了橡胶封堵板11的磨损程度，固定吊桩6可以使闸门面板1在下放时更平稳，防止闸门面板1的一端由于受水流冲击而造成倾斜，进而影响闸门面板1与闸门门槽的密封程度，防护罩4则可以对液压缸20和液压管路5起到保护作用，防止水流冲击中夹杂的石块损坏液压缸20和液压管路5。

本发明需要投入的人员和施工材料设备如表1和表2所示：

序号	工种或岗位	单位	数量
				1	项目工程师	名	1
2	液压工	名	1
				3	焊工	名	2
4	施工员	名	4
				5	辅助人员	名	2

表1导流底孔检查施工人员投入表

表2施工材料及设备投入表

一种上述封堵装置的施工方法，包括如下步骤：

1)在施工现场预制钢筋混凝土闸门，将闸门两侧与底边抹光压实，保持光滑，浇筑24h后将侧向模板拆除，闸门两侧和底边用砂轮磨平，浇水养护，待闸门混凝土的强度达到设定要求后进行脱模并安装；

2)将封堵系统和液压系统安装到闸门面板的一侧，首先将金属连接件焊接到夹板上，然后通过螺钉穿过第一限位孔和第二限位孔使夹板与橡胶封堵板连接牢固，接着将橡胶封堵板限位在第一限位槽内，并将活塞杆与衔接块连接牢固，然后通过液压管路将所有的液压缸连通，并将液压管路接入外部的液压动力站，最后将防护罩通过滑轨固定连接在闸门面板上完成闸门的安装；

初选闸门面板的厚度为t

σ_max＝M_max/(1×t²/6)＝k×p×a²/t²≤α[σ]

$t\≥a\×\sqrt{\frac{kp}{\mathrm{\α}\[\mathrm{\σ}\]}}$

式中，k——闸门面板长边中点的弯曲应力系数；

p——闸门面板中心的水压力强度，MPa；

a,b——闸门面板的短边和长边的长度(mm)，从闸门面板的连接焊缝算起；

α——弹塑性调整系数，当b/a≤3时，α＝1.5；当b/a≥3时，α＝1.4；

[σ]——抗弯容许应力，MPa。

3)然后将闸门与闸槽接触部分涂上一层黄甘油，再贴一层布，并在闸门正面和侧面放中心线，通过吊机将闸门安装在准备浇筑的门槽位置上，待闸门就位后，进行校正加固，将闸门和模板固定，再浇筑闸框混凝土；

4)待闸框的混凝土强度达到设定要求后进行闸框拆模，用吊机将闸门吊起，用两个石块支撑在闸门底部，把闸门底坎凿毛后冲洗干净，将水排除，然后铺一层水泥砂浆，再浇筑混凝土，使其高出闸槽2～3cm，用振捣器捣实找平后垫上一层灰袋纸，接着将闸门放下，直至闸门把底坎下部压出灰浆为止；

5)将安装好的液压泵站和控制装置进行连接，并将闸门下放至门槽以上10cm处，然后进行封堵装置的空载测试，直至橡胶封堵板能到达预定位置，待封堵装置测试合格后进行下闸；

6)在下闸过程中，先使闸门面板下放到底部，然后启动液压系统，液压油通过液压管路上的流量控制器进行调节，使各液压缸中的活塞杆同时伸出，将橡胶封堵板顶至漏水部位，完成封堵。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种闸门底坎渗漏封堵装置，其特征在于：所述封堵装置包括闸门面板，所述闸门面板的顶面上设置有至少两个固定吊桩，所述闸门面板的一侧设置有加强板筋，所述闸门面板的另一侧设置有封堵机构和防护罩，所述封堵机构通过定位扣板连接在所述闸门面板上，所述定位扣板内设置有第一限位槽，所述封堵机构包括封堵系统和液压系统，所述封堵系统包括金属连接件、夹板和橡胶封堵板，所述金属连接件固定连接在所述夹板上，所述橡胶封堵板和所述夹板上分别设置有第一限位孔和第二限位孔，通过螺钉穿过所述第一限位孔和所述第二限位孔实现所述夹板与所述橡胶封堵板的固定连接，所述橡胶封堵板的宽度与所述第一限位槽相匹配，所述金属连接件包括衔接块和连接板，所述衔接块垂直固定连接在所述连接板上，所述液压系统包括液压管路和至少三个液压缸，所述液压缸通过固定座固定连接在所述闸门面板上，所述液压缸内设置有活塞杆，所述活塞杆固定连接所述衔接板，实现所述液压缸与所述封堵系统的连接，所述液压缸之间通过所述液压管路连接，所述液压管路连接外部液压动力站，所述防护罩通过滑轨连接在所述闸门面板上。

2.根据权利要求1所述的一种闸门底坎渗漏封堵装置，其特征在于：所述连接板与所述衔接块之间设置有加强块。

3.根据权利要求1所述的一种闸门底坎渗漏封堵装置，其特征在于：所述防护罩上设置有限位条，所述滑轨上设置有第二限位槽，所述限位条与所述第二限位槽相匹配。

4.根据权利要求1所述的一种闸门底坎渗漏封堵装置，其特征在于：所述液压管路上设置有流量控制器。

5.一种如权利要求1所述的闸门底坎渗漏封堵装置的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1)在施工现场预制钢筋混凝土闸门，将闸门两侧与底边抹光压实，保持光滑，浇筑24h后将侧向模板拆除，闸门两侧和底边用砂轮磨平，浇水养护，待闸门混凝土的强度达到设定要求后进行脱模并安装；

2)将封堵系统和液压系统安装到闸门面板的一侧，首先将金属连接件焊接到夹板上，然后通过螺钉穿过第一限位孔和第二限位孔使夹板与橡胶封堵板连接牢固，接着将橡胶封堵板限位在第一限位槽内，并将活塞杆与衔接块连接牢固，然后通过液压管路将所有的液压缸连通，并将液压管路接入外部的液压动力站，最后将防护罩通过滑轨固定连接在闸门面板上完成闸门的安装；

3)然后将闸门与闸槽接触部分涂上一层黄甘油，再贴一层布，并在闸门正面和侧面放中心线，通过吊机将闸门安装在准备浇筑的门槽位置上，待闸门就位后，进行校正加固，将闸门和模板固定，再浇筑闸框混凝土；

4)待闸框的混凝土强度达到设定要求后进行闸框拆模，用吊机将闸门吊起，用两个石块支撑在闸门底部，把闸门底坎凿毛后冲洗干净，将水排除，然后铺一层水泥砂浆，再浇筑混凝土，使其高出闸槽2～3cm，用振捣器捣实找平后垫上一层灰袋纸，接着将闸门放下，直至闸门把底坎下部压出灰浆为止；

5)将安装好的液压泵站和控制装置进行连接，并将闸门下放至门槽以上10cm处，然后进行封堵装置的空载测试，直至橡胶封堵板能到达预定位置，待封堵装置测试合格后进行下闸；

6)在下闸过程中，先使闸门面板下放到底部，然后启动液压系统，液压油通过液压管路上的流量控制器进行调节，使各液压缸中的活塞杆同时伸出，将橡胶封堵板顶至漏水部位，完成封堵。