CN111172952B - 一种防涌潮事故闸门的建造方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防涌潮事故闸门的建造方法及结构，本发明的事故闸门采用潜孔结构，在事故闸门后部的胸墙上游侧下部设置与下游侧水封和顶水封位置对应的门楣，闸门高度仅需封住门楣段即可；有效降低了事故闸门的高度，在满足堆积体滑坡时封水要求的同时可大大降低事故闸门及其启闭设备的规模，有效节省投资；本发明可有效防止滑坡涌水产生气囊压力对闸门结构产生破坏；本发明有利于闸门动水闭门时补气，减轻了闸门运行时的振动，有效保障了闸门运行的安全；同时，本发明的通气孔上部的进出气口高于最高涌潮水位，可有效防止涌水从通气孔进入流道且气流从胸墙的侧向孔洞进出，不影响胸墙上部行人的安全，大大提高了整个事故闸门的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种防涌潮事故闸门的建造方法及结构，属于水利水电工程金属结构技术领域。
背景技术
对于库区存在较大滑坡堆积体的水电工程，工作闸门应具备防涌潮功能。为了降低工作闸门规模，在工作闸门上游设有胸墙阻挡涌潮。同时考虑到工作闸门运行发生故障时，为了防止事故进一步扩大和检修工作闸门需要，在胸墙上游设有事故闸门。在工作闸门开启运行时出现故障，此时若发生堆积体滑坡，因事故闸门下闸时间一般较长，涌潮水位通常已经跌落，因此事故闸门通常按正常水位运行工况设计；但对于检修时间较长的工作闸门，事故闸门在挡水期间，还是很可能会遇到堆积体滑坡产生的涌潮，因堆积体滑坡涌潮水位通常较高，有些工程甚至达到了10m以上，产生的冲击力较大，故挡水时间较长的事故闸门若按正常水位运行工况设计，则在滑坡涌潮产生的涌水冲击力作用下会破坏造成事故损失，因此，有些工程考虑按滑坡产生的涌潮水位设计平面事故闸门。现有的露顶式事故闸门通常采用上游止水，若要挡住涌潮水位，则事故闸门高度需按最高涌浪水位考虑，这将造成事故闸门高度过高，规模太大，启闭机容量过大，门机轨上扬程或排架过高，不但技术上实现起来难度太大，而且建造事故闸门及启闭设备的投资也需要大幅提高，因此，现有技术还不够完善，有待于进一步提高。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种防涌潮事故闸门的建造方法及结构，以在满足堆积体滑坡时封水要求的同时降低事故闸门的高度，减少事故闸门的建造成本，节省投资，从而克服现有技术存在的不足。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的一种防涌潮事故闸门的建造方法，该方法的事故闸门采用潜孔结构，同时在事故闸门后部的胸墙上游侧下部设置与下游侧水封和顶水封位置对应的门楣，闸门高度仅需封住门楣段即可；这样即可有效降低事故闸门的高度，降低事故闸门规模，并减小其启闭设备的启闭容量和门机轨上扬程或排架高度，节省事故闸门及其启闭设备的建造成本。
前述防涌潮事故闸门的建造方法中，所述事故闸门底部通过U型底水封将上游侧水封和下游侧水封连接为一体；正常运行工况时，事故闸门依靠上游侧水封和U型底水封止水；当发生堆积体滑坡时，事故闸门依靠下游侧水封、下游顶水封和U型底水封止水，以防止涌水从闸门顶部进入下游流道影响工作闸门的检修。
前述防涌潮事故闸门的建造方法中，所述事故闸门顶部采用前低后高的斜面封板封闭，以防止滑坡涌水产生气囊压力对闸门结构产生破坏。
前述防涌潮事故闸门的建造方法中，所述事故闸门的顶主梁腹板等间距设置一列隔板与斜面封板焊接成一体；并在顶主梁腹板上设有前后两排气孔，以避免在事故闸门的封闭腔内形成负压，同时方便焊接操作。
前述防涌潮事故闸门的建造方法中，所述事故闸门后部的胸墙设有一排通气孔，通过通气孔对事故闸门动水闭门时进行补气，以减轻闸门运行时的振动；通气孔上部的进出气口高于最高涌潮水位且位于胸墙上游侧面，以防止涌水从通气孔进入流道，同时气流从胸墙上游侧的侧向孔洞进出，不影响胸墙上部行人的安全。
按上述防涌潮事故闸门的建造方法构成的本发明的一种防涌潮事故闸门的结构，包括门槽和位于门槽内的事故闸门两部分；事故闸门背水面的门槽上设有胸墙，胸墙内设有一排通气孔；通气孔上部的进出气口高于最高涌水位，进出气口设在胸墙的上游侧面；胸墙上游下部设有门楣；门楣迎水面为圆弧结构。
前述防涌潮事故闸门结构中，所述门槽的下游侧设有顶水封止水座板和下游侧水封止水座板；门槽的上游侧设有上游侧水封止水座板。
前述防涌潮事故闸门结构中，所述事故闸门包括闸门框架；闸门框架上游面焊接有面板；面板左右边缘分别设有上游侧水封；面板底部设有底水封；闸门框架下游面左右边缘分别设有下游侧水封；两条下游侧水封顶端经顶水封连接；闸门框架底面两端分别设有U型底水封，U型底水封上游端与面板底部的底水封连接为一体，U型底水封下游端与下游侧水封底端连接为一体。
前述防涌潮事故闸门结构中，所述面板顶部与闸门框架的顶主梁后翼缘之间焊接有前低后高的斜面封板，斜面封板两侧的焊缝打磨成圆角。
前述防涌潮事故闸门结构中，所述闸门框架的顶主梁腹板与斜面封板之间设有一组隔板，隔板与隔板之间的顶主梁腹板上设有操作兼排气孔，操作兼排气孔两侧设有加强环。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明通过在事故闸门上游面设置上游侧水封，在事故闸门下游面设置下游侧水封和下游顶水封，事故闸门底部通过U型底水封将上游侧水封和下游侧水封连接为一体。并在事故闸门后部的胸墙上游侧下部设置与下游侧水封和顶水封位置对应的门楣。在正常运行工况时，事故闸门依靠上游侧水封和U型底水封止水与传统闸门相同。在发生堆积体滑坡时，事故闸门依靠下游侧水封、下游顶水封和U型底水封止水，可有效防止涌水从闸门顶部进入下游流道影响工作闸门的检修。事故闸门采用潜孔结构，闸门高度仅需封住门楣段即可。本发明在满足堆积体滑坡时封水要求的同时可大大降低事故闸门的规模，并减小其启闭设备的启闭容量和门机轨上扬程或排架高度，有效节省了投资。事故闸门顶部采用前低后高的斜面封闭结构，事故闸门上游的面板至顶主梁后翼缘之间设置斜面封板封闭，斜面封板前后棱角倒圆，便于均匀承受涌水产生的冲击荷载，可有效防止滑坡涌水产生气囊压力对闸门结构产生破坏。顶主梁腹板等间距设置一列隔板与斜面封板焊接成一体，顶主梁腹板前后端采用设有加强环的操作兼排气孔便于焊接操作，并可排除焊接时产生的气体以免封闭腔内形成负压，有利于增强闸门结构的安全。此外，在事故闸门后部的胸墙设置通气孔，有利于事故闸门动水闭门时补气，减轻了闸门运行时的振动，有效保障了闸门运行的安全。通气孔上部的进出气口高于最高涌潮水位且位于胸墙上游侧面，可有效防止涌水从通气孔进入流道且气流从胸墙的侧向孔洞进出，不影响胸墙上部行人的安全。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1的A－A剖视图；
图3是事故闸门上游面仰视图；
图4是事故闸门下游面示意图。
图中标记如下：10-门槽、11-胸墙、12-通气孔、13-进出气口、14-门楣、15-圆弧、16-顶水封止水座板、17-下游侧水封止水座板、18-上游侧水封止水座板、20-事故闸门、21-闸门框架、22-面板、23-上游侧水封、24-底水封、25-下游侧水封、26-顶水封、27-U型底水封、28-顶主梁后翼缘、29-斜面封板、30-圆角、31-顶主梁腹板、32-隔板、33-操作兼排气孔、34-加强环。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明的一种防涌潮事故闸门的建造方法，如图1～图4所示，该方法的事故闸门20采用潜孔结构，同时在事故闸门20后部的胸墙11上游侧下部设置与下游侧水封25和顶水封26位置对应的门楣14，闸门高度仅需封住门楣14段即可；有效降低了事故闸门20的高度，并减小其启闭设备的启闭容量和门机轨上扬程或排架高度，节省事故闸门20及其启闭设备的建造成本。事故闸门20底部通过U型底水封27将上游侧水封23和下游侧水封25连接为一体；正常运行工况时，事故闸门20依靠上游侧水封23和底水封24止水；当发生堆积体滑坡时，事故闸门20依靠下游侧水封25、顶水封26和U型底水封27止水，以防止涌水从事故闸门20顶部进入下游流道影响工作闸门的检修。事故闸门20顶部采用前低后高的斜面封板29封闭，以防止滑坡涌水产生气囊压力对事故闸门20造成破坏。事故闸门20的顶主梁腹板31等间距设置一列隔板32与斜面封板29焊接成一体；并在顶主梁腹板31上设有前后两排操作兼排气孔33，以避免在事故闸门20的封闭腔内形成负压，同时方便焊接操作。事故闸门20后部的胸墙11设有一排通气孔12，通过通气孔12对事故闸门20动水闭门时进行补气，以减轻事故闸门20运行时的振动；通气孔12上部的进出气口13高于最高涌潮水位且位于胸墙11上游侧面，以防止涌水从通气孔12进入流道，同时气流从胸墙11上游侧的侧向孔洞进出，不影响胸墙11上部行人的安全。
按上述防涌潮事故闸门的建造方法构成的本发明的一种防涌潮事故闸门的结构，如图1～图4所示，该结构包括门槽10和位于门槽10内的事故闸门20两部分；事故闸门20背水面的门槽10上设有胸墙11，胸墙11内设有一排通气孔12；通气孔12上部的进出气口13高于最高涌水位，进出气口13设在胸墙11的上游侧面；胸墙11上游下部设有门楣14；门楣14迎水面为圆弧15结构。门槽10的下游侧设有顶水封止水座板16和下游侧水封止水座板17；门槽10的上游侧设有上游侧水封止水座板18。
如图3和图4所示，事故闸门20包括闸门框架21；闸门框架21上游面焊接有面板22；面板22左右边缘分别设有上游侧水封23；面板22底部设有底水封24；闸门框架21下游面左右边缘分别设有下游侧水封25；两条下游侧水封25顶端经顶水封26连接；闸门框架21底面两端分别设有U型底水封27，U型底水封27上游端与面板22底部的底水封24连接为一体，U型底水封27下游端与下游侧水封25底端连接为一体。面板22顶部与闸门框架21的顶主梁后翼缘28之间焊接有前低后高的斜面封板29，斜面封板29两侧的焊缝打磨成圆角30。闸门框架21的顶主梁腹板31与斜面封板29之间设有一组隔板32，隔板32与隔板32之间的顶主梁腹板31上设有操作兼排气孔33，操作兼排气孔33两侧设有加强环34。
以下是对本发明的进一步补充说明：
如图1～图4所示，在事故闸门20后部的胸墙11上游侧下部设置门楣14。事故闸门20在其上游侧设置上游侧水封23，在事故闸门20下游侧设置顶水封26及下游侧水封25，事故闸门20底部设置带折边的U型底水封27与上游侧水封23及下游侧水封25组合成一体；
门楣14迎水面为圆弧15结构，并设置与事故闸门20的顶水封26位置对应的顶水封止水座板16，后部设置通气孔12；事故闸门20的门槽10上游设置与上游侧水封23位置对应的上游侧水封止水座板18；事故闸门20的门槽10下游设置与下游侧水封25位置对应的下游侧水封止水座板17；通气孔12的上部进出气口13高于最高涌潮水位且位于胸墙11上游侧面；事故闸门20顶部采用前低后高的斜面封板29封闭；斜面封板29的焊缝倒圆角30。事故闸门20的顶主梁腹板31等间距设置一列隔板32与斜面封板29焊接成一体；顶主梁腹板31设置操作兼排气孔33；操作兼排气孔33设置加强环34。
本发明通过在事故闸门上游面设置上游侧水封，在事故闸门下游面设置下游侧水封和下游顶水封，事故闸门底部通过U型底水封将上游侧水封和下游侧水封连接为一体。并在事故闸门后部的胸墙上游侧下部设置与下游侧水封和顶水封位置对应的门楣。在正常运行工况时，事故闸门依靠上游侧水封和U型底水封止水与传统闸门相同。在发生堆积体滑坡时，事故闸门依靠下游侧水封、下游顶水封和U型底水封止水，可有效防止涌水从闸门顶部进入下游流道影响工作闸门的检修。事故闸门采用潜孔结构，闸门高度仅需封住门楣段即可。本发明在满足堆积体滑坡时封水要求的同时可大大降低事故闸门的规模，并减小其启闭设备的启闭容量和门机轨上扬程或排架高度，有效节省了投资。事故闸门顶部采用前低后高的斜面封闭结构，事故闸门上游的面板至顶主梁后翼缘之间设置斜面封板封闭，斜面封板前后棱角倒圆，便于均匀承受涌水产生的冲击荷载，可有效防止滑坡涌水产生气囊压力对闸门结构产生破坏。顶主梁腹板等间距设置一列隔板与斜面封板焊接成一体，顶主梁腹板前后端采用设有加强环的操作兼排气孔便于焊接操作，并可排除焊接时产生的气体以免封闭腔内形成负压，有利于增强闸门结构的安全。此外，在事故闸门后部的门楣设置通气孔，有利于事故闸门动水闭门时补气，减轻了闸门运行时的振动，有效保障了闸门运行的安全。通气孔上部的进出气口高于最高涌潮水位且位于胸墙上游侧面，可有效防止涌水从通气孔进入流道且气流从胸墙的侧向孔洞进出，不影响胸墙上部行人的安全。
Claims (6)
1.一种防涌潮事故闸门的建造方法，其特征在于：该方法的事故闸门采用潜孔结构，同时在事故闸门后部的胸墙上游侧下部设置与下游侧水封和顶水封位置对应的门楣，闸门高度仅需封住门楣段即可；这样即可有效降低事故闸门的高度，从而降低事故闸门规模，并减小事故闸门启闭设备的容量和门机轨上扬程或排架高度，节省事故闸门及启闭设备的建造成本；所述事故闸门顶部采用前低后高的斜面封板封闭，以防止滑坡涌水产生气囊压力对事故闸门造成破坏；所述事故闸门底部通过U型底水封将上游侧水封和下游侧水封连接为一体；正常运行工况时，事故闸门依靠上游侧水封和U型底水封止水；当发生堆积体滑坡时，事故闸门依靠下游侧水封、下游顶水封和U型底水封止水，以防止涌水从事故闸门顶部进入下游流道影响工作闸门的检修。
2.根据权利要求1所述防涌潮事故闸门的建造方法，其特征在于：所述事故闸门的顶主梁腹板等间距设置一列隔板与斜面封板焊接成一体；并在顶主梁腹板上设有前后两排操作兼排气孔，以避免在事故闸门的封闭腔内形成负压，同时方便焊接操作。
3.根据权利要求1所述防涌潮事故闸门的建造方法，其特征在于：所述事故闸门后部的胸墙设有一排通气孔，通过通气孔对事故闸门动水闭门时进行补气，以减轻闸门运行时的振动；通气孔上部的进出气口高于最高涌潮水位且位于胸墙上游侧面，以防止涌水从通气孔进入流道，同时气流从胸墙上游侧的侧向孔洞进出，不影响胸墙上部行人的安全。
4.一种按权利要求1～3任一所述建造方法构成的防涌潮事故闸门的结构，包括门槽（10）和位于门槽（10）内的事故闸门（20）两部分；其特征在于：在事故闸门（20）背水面的门槽（10）上设有胸墙（11），胸墙（11）内设有一排通气孔（12）；通气孔（12）上部的进出气口（13）高于最高涌水位，进出气口（13）设在胸墙（11）的上游侧面；胸墙（11）上游下部设有门楣（14）；门楣（14）迎水面为圆弧（15）结构；面板（22）顶部与闸门框架（21）的顶主梁后翼缘（28）之间焊接有前低后高的斜面封板（29），斜面封板（29）两侧的焊缝打磨成圆角（30）；所述事故闸门（20）包括闸门框架（21）；闸门框架（21）上游面焊接有面板（22）；面板（22）左右边缘分别设有上游侧水封（23）；面板（22）底部设有底水封（24）；闸门框架（21）下游面左右边缘分别设有下游侧水封（25）；两条下游侧水封（25）顶端经顶水封（26）连接；闸门框架（21）底面两端分别设有U型底水封（27），U型底水封（27）上游端与面板（22）底部的底水封（24）连接为一体，U型底水封（27）下游端与下游侧水封（25）底端连接为一体。
5.根据权利要求4所述防涌潮事故闸门的结构，其特征在于：所述门槽（10）的下游侧设有顶水封止水座板（16）和下游侧水封止水座板（17）；门槽（10）的上游侧设有上游侧水封座板（18）。
6.根据权利要求4所述防涌潮事故闸门的结构，其特征在于：所述闸门框架（21）的顶主梁腹板（31）与斜面封板（29）之间设有一组隔板（32），隔板（32）与隔板（32）之间的顶主梁腹板（31）上设有操作兼排气孔（33），操作兼排气孔（33）两侧设有加强环（34）。
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