CN206768762U - 一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的结构，该结构包括门叶，门叶包括梁格，梁格的迎水面设有面板；梁格的背水面中部或下部设有一对左右对称布置的吊耳板，吊耳板分别经双缸悬挂式液压机与埋设于闸墩两侧二期混凝土中的支铰座铰接；梁格包括左右对称的一对主纵梁，一对主纵梁经一组横梁连接，一组横梁之间与垂直次梁连接；横梁包括基座横梁和小横梁；一组横梁两端与边柱和吊耳板连接，边柱包括上边柱和下边柱，上边柱和下边柱外侧设有一组简支侧轮。本实用新型弧门的稳定性和闸门的刚度好，可减少主纵梁跨中弯矩从而实现减少主纵梁截面尺寸的目的。

Description

一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的结构

技术领域

本实用新型涉及一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的结构，属于水利水电工程金属结构技术领域。

背景技术

传统的主纵梁潜孔弧门为上下两根支臂支撑的双悬臂主纵梁框架结构，主纵梁与支臂之间通常不设置其它支撑结构，根据《水电工程钢闸门设计规范》（NB35055-2015），目前国内金属结构设计采用容许应力法，对于主纵梁，均以跨中最大弯矩选择截面尺寸，再通过选择的截面尺寸验算其强度、刚度及稳定性是否满足规范要求，因此，跨中弯矩大的主纵梁，其截面尺寸也较大，尤其在高窄大孔口潜孔弧门中更加突出，因两支臂中心主纵梁跨度较大，因此在水压力作用下主纵梁的跨中弯矩也较大，会造成主纵梁截面尺寸较大，闸门重量增加较多，经济性较差；此外，潜孔弧门一般吊耳设置在门叶顶部，采用单缸摇摆式液压机操作，因液压机行程较闸门高度大，则在高窄大孔口潜孔弧门中使用单缸摇摆式液压机存在行程过长，制造、运输及安装难度大等主要技术难题；对于闸坝工程，还存在液压机外露部分多，工程美观性较差、液压机油缸长期大部分暴露于空气中容易发生锈蚀破坏等技术问题，尤其对于低闸坝工程，有时还会导致闸墩高度增加，增加投资较多，技术经济性较差；对于主纵梁，一般主梁前翼缘板、主梁腹板、主梁后翼缘板均整体下料制作，在厂内整体加工好后再与面板焊接，这对于常规孔口尺寸闸门来说难度不大，但对于高窄大孔口潜孔弧门就不易实现，例如某水电站泄洪闸孔口尺寸8×16（宽×高），设计水头近40m，其主纵梁加工长度达20多米，其后翼缘板因与支臂之间有连接须进行两次弯折且与支臂连接板接触面要进行精加工，若采用整块钢板下料加工十分困难，又因与支臂连接采用螺栓，而螺栓安装有空间要求，这会造成后翼缘板的宽度较大，浪费材料较多，另外，支臂与主纵梁螺孔须全部对位螺栓才能完成装配，现场安装难度也较大。综上所述：现有技术的高窄大孔口主纵梁潜孔弧门结构还存在不足，有待于进一步完善。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种结构简单并且刚度较高、制作成本较低、工作稳定性好的高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的结构，以克服现有技术的不足。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型的一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的结构，该结构包括门叶，门叶包括梁格，梁格的迎水面设有面板；梁格的背水面中部或下部设有一对左右对称布置的吊耳板，吊耳板分别经双缸悬挂式液压机与埋设于闸墩两侧二期混凝土中的支铰座铰接；吊耳板上方和下方的梁格分别经支臂底板与支臂连接；两根支臂与梁格背水面之间分别设有斜撑，斜撑底部设有斜撑底板，斜撑底板与梁格连接；两根支臂之间设有竖撑；梁格包括左右对称的一对主纵梁，一对主纵梁经一组横梁连接，一组横梁之间与垂直次梁连接；横梁包括基座横梁和小横梁；一组横梁两端与边柱和吊耳板连接，吊耳板位于一组横梁的纵向中部或下部，吊耳板上设有滑道装置、吊耳孔和进人孔，吊耳孔两侧设有耳孔加强板；边柱包括上边柱和下边柱，位于吊耳板上方的为上边柱，位于吊耳板下方的为下边柱；上边柱和下边柱外侧设有一组简支侧轮。

上述结构中，所述主纵梁包括一对左右对称的腹板，腹板的形状近似于弧板；一对左右对称的腹板之间经加强板连接，加强板上设有进人长圆孔；一对左右对称的腹板的背水侧经主纵梁后翼缘连接，主纵梁后翼缘包括由上至下依次排列的上后翼缘板、连接后翼缘板、中后翼缘板、连接后翼缘板和下后翼缘板；连接后翼缘板上设有一组螺栓孔；连接后翼缘板两端或其两端的中后翼缘板和上后翼缘板或下后翼缘板上设有定位板；一对左右对称的腹板的迎水侧设有前翼缘板；前翼缘板与面板连接。

由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

（1）门叶结构采用垂直次梁、主纵梁、横梁、边柱及吊耳板同层布置方式，面板支承在垂直次梁、主纵梁、横梁、边柱及吊耳板组成的梁格上，稳定性较好，整个闸门的刚度也较大；

（2）主纵梁与支臂之间设置上、下两根位于吊耳板外侧且刚度较大的斜撑，斜撑设置底板，底板设置位于主纵梁腹板外侧并与主纵梁后翼缘配钻螺栓孔，便于安装斜撑，且不影响液压机吊头的安装；斜撑可作为主纵梁基座，具有减少主纵梁跨中弯矩作用，降低了主纵梁截面尺寸，节省了投资；

（3）主纵梁潜孔弧门启闭设备选用双缸悬挂式液压机，较传统采用单缸摇摆式液压机，减少了液压机行程，降低了液压机制造难度，且无需在闸门上部设置启闭机操作平台，直接将液压机油缸上挂点支铰座埋设于闸墩两侧的二期混凝土中，油缸整体均位于坝顶以下，液压机无外露部分，坝面布置整洁美观；

（4）闸门吊耳设置在门叶两侧的下部并高于下游正常尾水位处，具有防止液压机吊头浸泡水中发生锈蚀破坏，降低液压机上挂点铰座中心的高度，减小闸墩后部高度的优点；

（5）闸门吊耳板对称设置在主纵梁两侧且吊耳板沿弧面方向的长度满足不干涉液压机油缸的运行即可，无须延伸至与上下支臂中心位置对应的横梁处，减少了吊耳板的跨中弯矩，继而减小了吊耳板的截面；

（6）吊耳板的吊耳孔中心沿直径方向的位置高于主纵梁后翼缘，具有便于装配液压机吊头的优点；此外，吊耳板开进人孔并采用加强板补强，在满足吊耳板强度的同时具有便于吊耳板与面板焊接的优点；

（7）取消现有技术里主梁后翼缘板为整板的结构型式，分段下料制作，加工方便，且上后翼缘板、中后翼缘板及下后翼缘板的宽度仅考虑自身结构需要，无需考虑螺栓安装要求，宽度较小，节省投资；

（8）在连接后翼缘板设置定位板便于现场主纵梁与支臂的装配，定位板厚度略大于支臂底板可承受支臂传递的剪力，使螺栓不承受剪力，有效保证螺栓的使用安全；

（9）连接后翼缘板尺寸规格小，在工厂内可实现精加工，与支臂配钻难度不大；

（10）加强板开进人长圆孔便于焊工焊接操作；

（11）上下支臂之间设置竖撑连接，竖撑与主纵梁、支臂及斜撑之间构成三角形稳定性结构，有利于框架的稳定；

（12）对于吊耳设置在闸门中部或下部的高窄大孔口主纵梁潜孔弧门，采用简支侧轮和滑道的混合支承限位型式有利于减缓闸门振动。

附图说明

图1是本实用新型潜孔弧门下游侧的示意图；

图2是图1的的侧视图；

图3是图1的A-A剖视图；

图4是图1俯视图；

图5是主纵梁的结构示意图。

图中标记为：1-主纵梁、2-垂直次梁、3-横梁、4-边柱、5-吊耳板、6-面板、7-支臂、8-斜撑、9-斜撑底板、10-螺栓、11-腹板、12-主纵梁后翼缘、13-螺栓孔、14-吊耳孔、15-进人孔、16-耳孔加强板、17-小横梁、18-基座横梁、19-上边柱、20-下边柱、21-简支侧轮、22-滑道装置、23-横梁腹板、24-横梁后翼缘、25-前翼缘板、26-加强板、27-上后翼缘板、28-连接后翼缘板、29-中后翼缘板、30-下后翼缘板、31-定位板、32-支臂底板、33-进人长圆孔、34-竖撑。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的任何限制。

本实用新型是根据下述的一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的制作方法所构成的，该方法根据高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的特点，在现有双支臂与门叶之间增设斜撑，通过斜撑使门叶的主纵梁由双悬臂简支梁结构变为双悬臂的多跨连续梁结构，减少主纵梁跨中弯矩，从而达到减少主纵梁截面尺寸的目的；另外将现设在门叶顶部的吊耳板改在门叶背水面中部或下部，并选用双缸悬挂式液压机与埋设于闸墩两侧二期混凝土中的支铰座铰接，以减小液压机行程，降低液压机制造难度，并无需在闸门上部设置启闭机操作平台，使坝面布置整洁美观；门叶的面板支承在由主纵梁、垂直次梁、横梁、边柱及吊耳板组成的梁格上，以提高弧门的稳定性和整个闸门的刚度；主纵梁的后翼缘板采用分段制作，以减小下料长度方便加工，并降低现场装配的难度。

按上述方法形成的本实用新型的一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的结构为，该结构包括门叶，门叶包括梁格，梁格的迎水面设有面板6；梁格的背水面中部或下部设有一对左右对称的吊耳板5，吊耳板5分别经双缸悬挂式液压机与埋设于闸墩两侧二期混凝土中的支铰座铰接；吊耳板5上方和下方的梁格分别经支臂底板32与支臂7连接；两根支臂7与梁格背水面之间分别设有斜撑8，斜撑8底部设有斜撑底板9，斜撑底板9与梁格连接；两根支臂7之间设有竖撑34；梁格包括左右对称的一对主纵梁1，一对主纵梁1经一组横梁3连接，一组横梁3之间与垂直次梁2连接；横梁3包括基座横梁18和小横梁17；一组横梁3两端与边柱4和吊耳板5连接，吊耳板5位于一组横梁3的纵向中部或下部，吊耳板5上设有滑道装置22、吊耳孔14和进人孔15，吊耳孔14两侧设有耳孔加强板16；边柱4包括上边柱19和下边柱20，位于吊耳板5上方的为上边柱19，位于吊耳板5下方的为下边柱20；上边柱19和下边柱20外侧设有一组简支侧轮21。主纵梁1包括一对左右对称的腹板11，腹板11的形状近似于弧板；一对左右对称的腹板11之间经加强板26连接，加强板26上设有进人长圆孔33；一对左右对称的腹板11的背水侧经主纵梁后翼缘12连接，主纵梁后翼缘12包括由上至下依次排列的上后翼缘板27、连接后翼缘板28、中后翼缘板29、连接后翼缘板28和下后翼缘板30；连接后翼缘板28上设有一组螺栓孔13；连接后翼缘板28两端或其两端的中后翼缘板29和上后翼缘板27或下后翼缘板30上设有定位板31；一对左右对称的腹板11的迎水侧设有前翼缘板25；前翼缘板25与面板6连接。

实施例

本例如图1-5所示，主纵梁潜孔弧门的门叶结构采用主纵梁1、垂直次梁2、横梁3、边柱4及吊耳板5同层布置方式。面板6支承在主纵梁1、垂直次梁2、横梁3、边柱4及吊耳板5组成的梁格上。如图2所示，主纵梁1与支臂7之间设置上、下两根斜撑8，斜撑8一端与支臂7焊接，另一端设置斜撑底板9（见图3），斜撑底板9与主纵梁1之间通过螺栓10连接固定。斜撑底板9位于主纵梁1的腹板11外侧并与主纵梁后翼缘12配钻螺栓孔13；吊耳板5设置在上下支臂7之间的门叶上；斜撑8位于吊耳板5外侧；吊耳板5为双腹板结构，对称设置在主纵梁1两侧；吊耳板5的吊耳孔14的位置高于下游正常尾水位，且沿直径方向的位置高于主纵梁后翼缘12；吊耳板5开进人孔15并采用耳孔加强板16补强；横梁3由小横梁17和基座横梁18组成（见图1）；边柱4由上边柱19及下边柱20组成（见图2）；边柱4上设有简支侧轮装置21；吊耳板5上设有滑道装置22；吊耳板5上下两端与基座横梁18焊接固定；基座横梁18与吊耳板5上下两端焊接固定；横梁3为T型截面，横梁腹板23与面板6焊接牢固，横梁后翼缘24与主纵梁后翼缘12齐平连接（见图1及图3）；主纵梁1如图5所示，由前翼缘板25、腹板11和主纵梁后翼缘12和加强板26组成；具体实施时，可以有三种方案，一种是不设前翼缘板25，腹板11直接与面板6连接。第二种是设置前翼缘板25，通过前翼缘板25与面板6连接，前翼缘板25为连接两块腹板11的整板。第三种方案是将前翼缘板25分为两条，两个腹板11前缘各连接一块（图5属于第三种方案）。主纵梁后翼缘12由1块上后翼缘板27、2块连接后翼缘板28、1块中后翼缘板29、1块下后翼缘板30及定位板31组成；定位板31设置在支臂底板32与连接后翼缘板28连接处的底部且厚度略大于支臂底板32；连接后翼缘板28与支臂底板32配钻螺栓孔13；加强板26开进人长圆孔33；上下支臂7之间设置竖撑34连接。

Claims (2)

1.一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的结构，包括门叶，其特征在于：门叶包括梁格，梁格的迎水面设有面板（6）；梁格的背水面中部或下部设有一对左右对称的吊耳板（5），吊耳板（5）分别经双缸悬挂式液压机与埋设于闸墩两侧二期混凝土中的支铰座铰接；吊耳板（5）上方和下方的梁格分别经支臂底板（32）与支臂（7）连接；两根支臂（7）与梁格背水面之间分别设有斜撑（8），斜撑（8）底部设有斜撑底板（9），斜撑底板（9）与梁格连接；两根支臂（7）之间设有竖撑（34）；梁格包括左右对称的一对主纵梁（1），一对主纵梁（1）经一组横梁（3）连接，一组横梁（3）之间与垂直次梁（2）连接；横梁（3）包括基座横梁（18）和小横梁（17）；一组横梁（3）两端与边柱（4）和吊耳板（5）连接，吊耳板（5）位于一组横梁（3）的纵向中部或下部，吊耳板（5）上设有滑道装置（22）、吊耳孔（14）和进人孔（15），吊耳孔（14）两侧设有耳孔加强板（16）；边柱（4）包括上边柱（19）和下边柱（20），位于吊耳板（5）上方的为上边柱（19），位于吊耳板（5）下方的为下边柱（20）；上边柱（19）和下边柱（20）外侧设有一组简支侧轮（21）。

2.根据权利要求1所述高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的结构，其特征在于：所述主纵梁（1）包括一对左右对称的腹板（11），腹板（11）的形状近似于弧板；一对左右对称的腹板（11）之间经加强板（26）连接，加强板（26）上设有进人长圆孔（33）；一对左右对称的腹板（11）的背水侧经主纵梁后翼缘（12）连接，主纵梁后翼缘（12）包括由上至下依次排列的上后翼缘板（27）、连接后翼缘板（28）、中后翼缘板（29）、连接后翼缘板（28）和下后翼缘板（30）；连接后翼缘板（28）上设有一组螺栓孔（13）；连接后翼缘板（28）两端或其两端的中后翼缘板（29）和上后翼缘板（27）或下后翼缘板（30）上设有定位板（31）；一对左右对称的腹板（11）的迎水侧设有前翼缘板（25）；前翼缘板（25）与面板（6）连接。