本发明属于水电工程技术领域，尤其涉及一种用于自动倾翻泄洪闸的混凝土自倾门制造方法。
背景技术：
自倾门倾翻泄洪闸门系统是水电工程中重要的泄洪控制建筑物，一般由内部预埋钢筋的混凝土浇筑而成，自倾门之所以能自动倾翻，是由于河流上游水库水位到达一定高度时，水通过预埋在桥墩处的进水管进入自倾门基础腔室，在基础腔室内产生向上的扬压力，导致自倾门失稳，最终在洪水作用下使其倾翻泄洪。目前，虽然自倾门倾翻泄洪闸门系统结构各不相同，但其工作原理基本一致，需要注意的是，在自倾门倾翻泄洪闸门系统中，由于各扇自倾门对应的进水高度及配重不同，造成各扇自倾门会在不同的洪水位下倾翻。现有技术中，这类自倾门倾翻泄洪闸门系统一般使用普通机械启闭式闸门，这种机械启闭式闸门系统在长期使用后容易受到水的腐蚀而且致使性能下降，并且往往由于与河道之间的密封性较差，使其在不同的洪水水位下倾翻，影响了自倾门倾翻泄洪闸门系统的正常运行和使用。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于自动倾翻泄洪闸的混凝土自倾门制造方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供一种用于自动倾翻泄洪闸的混凝土自倾门制造方法，主要包括以下步骤：
步骤一：设计和绘制自倾门工程图纸：根据自倾门应用场合及安装位置设计自倾门的外形，并在该自倾门上合适的位置处设计相应的倾翻轴，再按照合适的比例根据所设计自倾门的外形和倾翻轴的位置绘制出相应的工程图纸；
根据工程图纸上所绘制的自倾门的外形，找出其相应几何重心位置，测量该几何重心位置与相应的倾翻轴位置之间的直线距离，获得自倾门理论重力臂；
根据使用的需求选用合适的材料，根据该材料的理论密度值和工程图纸上所绘制的自倾门的外形尺寸计算得出所设计的自倾门理论自重；
将自倾门理论重力臂与自倾门理论自重相乘，获得自倾门理论重力矩阀值；
步骤二：制备自倾门模板：根据自倾门工程图纸上所绘制的自倾门外形采用胶合板拼装制成自倾门模板，在自倾门模板内设置有与自倾门外形形状相吻合的浇筑仓；
步骤三：制备混凝土:将适量的砂、石料、水泥和水投入搅拌站中拌和制成混凝土；
步骤四：浇筑混凝土：将步骤三所述混凝土通过输送泵投入浇筑仓以内；
步骤五：制成自倾门：待步骤四所述投入浇筑仓以内的混凝土凝固后，制得自倾门；
步骤六：检验自倾门：对步骤五所述制成的自倾门进行检验，检验得出该自倾门的实际重力矩，将实际重力矩与步骤一所述自倾门理论重力矩阀值相比较，若满足下列关系式则将该自倾门列为合格品：
步骤四中所述输送泵出口处与所述浇筑仓入口处之间相对高度小于50cm。
步骤三中所述砂、石料、水泥和水的质量配比是664:1130:386:170。
步骤四所述浇筑混凝土的步骤还包括控制所述混凝土通过输送泵进入所述浇筑仓入口处的温度为21℃至23℃。
步骤六所述检验自倾门还包括以下步骤：
步骤1：沿水平面布置四个千斤顶，每个千斤顶均配置有液压表，将所述自倾门平置于所有千斤顶之上，使所述千斤顶分别布置于所述自倾门底面的各个边角部；
步骤2：使步骤1所述千斤顶同时动作，将所述自倾门提升同时提升10mm，从各个液压表中分别读取压力值，分别设为u1、u2、u3、u4，再根据所述千斤顶油缸截面积s计算得出自倾门总质量g，自倾门总质量g与液压表压力值u1、u2、u3、u4以及千斤顶油缸截面积s满足下列关系式：
步骤3：分别测量各个千斤顶与所述自倾门倾翻轴之间的距离值：x1、x2、x3、x4；
步骤4：根据下式计算得出实际重力矩：
实际重力矩＝x1u1+x2u2+x3u3+x4u4。
步骤五所述制成自倾门竖向截面为l形，具有沿水平面延伸的配重体和沿竖直向上方向延伸的倾翻体，所述倾翻轴设置于配重体与倾翻体相交结合处。
步骤三中所述砂在投入搅拌站以前的表面温度是22℃至25℃。
步骤三中所述石料在投入搅拌站以前的表面温度是22℃。
步骤三中所述水泥在投入搅拌站以前的温度是50℃。
步骤三中所述水在投入搅拌站以前的温度是5℃。
本发明的有益效果在于：采用本发明的技术方案，在浇筑过程中采用通过胶合板制成的模板进行浇筑，由于胶合板幅面大，接缝小，有利于降低在现场施工时减少模板装配工时，减轻劳动强度，胶合板表面既平整又光滑，使自倾门成型以后无需进行拆模后的抹灰作业，简化了施工工艺，此外，胶合板具有优良的韧性和强度，制造成本低且制备方便，拥有较高的韧性及强度，有利于提高自倾门浇筑作业效率，并使所制造的自倾门的结构尺寸均满足了设计要求的精度；此外，在浇筑自倾门的过程中，本发明通过严格控制浇筑混凝土中各组分的表面温度及质量配比，使混凝土的流动性达到最佳状态，从而使制成的自倾门各个部位密度均匀分布，使自倾门的自重受到严格控制，当自倾门投入使用时，避免了由于各扇自倾门的自重不一致而造成各扇自倾门会在不同的洪水位下倾翻的现象，从而提高了对泄洪闸门系统的控制精度，另外，对制成的自倾门通过采用千斤顶对其进行提升试验，有利于对浇筑而成的自倾门的质量进行甄别，保证了各扇自倾门浇筑成型后保持重量、形状和外形一致，提高了自倾门的浇筑质量。
附图说明
图1是本发明混凝土自倾门制造工艺流程图；
图2是本发明检验自倾门步骤中千斤顶布置位置示意图；
图3是本发明制成自倾门的外形结构示意图。
图中：1-千斤顶，2-几何重心位置，3-自倾门，301-倾翻轴。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1、图2、图3所示，本发明提供一种用于自动倾翻泄洪闸的混凝土自倾门制造方法，包括以下步骤：
步骤一：设计和绘制自倾门工程图纸：根据自倾门应用场合及安装位置设计自倾门的外形，并在该自倾门上合适的位置处设计相应的倾翻轴，再按照合适的比例根据所设计自倾门的外形和倾翻轴的位置绘制出相应的工程图纸；
根据工程图纸上所绘制的自倾门的外形，找出其相应几何重心位置，测量该几何重心位置与相应的倾翻轴位置之间的直线距离，获得自倾门理论重力臂；
根据使用的需求选用合适的材料，根据该材料的理论密度值和工程图纸上所绘制的自倾门的外形尺寸计算得出所设计的自倾门理论自重；
将自倾门理论重力臂与自倾门理论自重相乘，获得自倾门理论重力矩阀值；
步骤二：制备自倾门模板：根据自倾门工程图纸上所绘制的自倾门外形采用胶合板拼装制成自倾门模板，在自倾门模板内设置有与自倾门外形形状相吻合的浇筑仓；
步骤三：制备混凝土:将适量的砂、石料、水泥和水投入搅拌站中拌和制成混凝土；进一步地，所述砂、石料、水泥和水的质量配比是664:1130:386:170。进一步地，所述砂在投入搅拌站以前的表面温度是22℃至25℃。所述石料在投入搅拌站以前的表面温度是22℃。所述水泥在投入搅拌站以前的温度是50℃。所述水在投入搅拌站以前的温度是5℃。
步骤四：浇筑混凝土：将步骤三所述混凝土通过输送泵投入浇筑仓以内；进一步地，所述输送泵出口处与所述浇筑仓入口处之间相对高度小于50cm。进一步地，所述浇筑混凝土的步骤还包括控制所述混凝土通过输送泵进入所述浇筑仓入口处的温度为21℃至23℃。
步骤五：制成自倾门：待步骤四所述投入浇筑仓以内的混凝土凝固后，制得自倾门；进一步地，所述制成自倾门竖向截面为l形，具有沿水平面延伸的配重体和沿竖直向上方向延伸的倾翻体，所述倾翻轴设置于配重体与倾翻体相交结合处。所述自倾门为中空状薄壁结构，其壁厚不小于50cm。
步骤六：检验自倾门：对步骤五所述制成的自倾门进行检验，检验得出该自倾门的实际重力矩，将实际重力矩与步骤一所述自倾门理论重力矩阀值相比较，若满足下列关系式则将该自倾门列为合格品：
进一步地，所述检验自倾门还包括以下步骤：
步骤1：沿水平面布置四个千斤顶，每个千斤顶均配置有液压表，将所述自倾门平置于所有千斤顶之上，使所述千斤顶分别布置于所述自倾门底面的各个边角部；
步骤2：使步骤1所述千斤顶同时动作，将所述自倾门提升同时提升10mm，从各个液压表中分别读取压力值，分别设为u1、u2、u3、u4，再根据所述千斤顶油缸截面积s计算得出自倾门总质量g，自倾门总质量g与液压表压力值u1、u2、u3、u4以及千斤顶油缸截面积s满足下列关系式：
进一步地，每扇混凝土自倾门理论设计重量约为200t，自倾门将通过4台千斤顶进行提升实验。考虑到在实施提升时，可能出现不同步的现象，造成应力集中。为此选用了4个量程为200t的手动千斤顶，千斤顶外轮廓为直径为300mm的圆柱，高度为330mm，这样千斤顶可较为容易的放置于自倾门预留的用于测试用的提升槽中。千斤顶的总行程为160mm，油缸直径为200mm。此外，每个千斤顶均配备有量程为100mpa的液压表，液压表的刻度为2mpa，千斤顶分别通过两条液压管与油箱连接。为避免提升时，千斤顶损坏自倾门混凝土表面，可将钢板置于千斤顶上，增加千斤顶与自倾门之间的接触面积，自倾门提升实验的要求主要是对千斤顶操作要做到同时进行、步调一致。提升高度一般要求自倾门混凝土能够完全与其它物体分离即可，优选测试时千斤顶提升高度控制为10mm，以便于使用肉眼直接观察结合面分离情况。
步骤3：分别测量各个千斤顶与所述自倾门倾翻轴之间的距离值：x1、x2、x3、x4；
步骤4：根据下式计算得出实际重力矩：
实际重力矩＝x1u1+x2u2+x3u3+x4u4。
采用本发明的技术方案，在浇筑过程中采用通过胶合板制成的模板进行浇筑，由于胶合板幅面大，接缝小，有利于降低在现场施工时减少模板装配工时，减轻劳动强度，胶合板表面既平整又光滑，使自倾门成型以后无需进行拆模后的抹灰作业，简化了施工工艺，此外，胶合板具有优良的韧性和强度，制造成本低且制备方便，拥有较高的韧性及强度，有利于提高自倾门浇筑作业效率，并使所制造的自倾门的结构尺寸均满足了设计要求的精度；此外，在浇筑自倾门的过程中，本发明通过严格控制浇筑混凝土中各组分的表面温度及质量配比，使混凝土的流动性达到最佳状态，从而使制成的自倾门各个部位密度均匀分布，使自倾门的自重受到严格控制，当自倾门投入使用时，避免了由于各扇自倾门的自重不一致而造成各扇自倾门会在不同的洪水位下倾翻的现象，从而提高了对泄洪闸门系统的控制精度，另外，对制成的自倾门通过采用千斤顶对其进行提升试验，有利于对浇筑而成的自倾门的质量进行甄别，保证了各扇自倾门浇筑成型后保持重量、形状和外形一致，提高了自倾门的浇筑质量。
采用本发明的技术方案，对自倾门进行检验时，直接测试自倾门实际重力矩和实际重心位置，这些测试所得参数对自倾门倾翻及应力的平衡至关重要。换言之，通过千斤顶的提升测试试验能够对自倾门混凝土浇筑施工作出最为直接的质量评定，此外自倾门千斤顶提升测试试验的另一个目的是确保自倾门浇筑过程中混凝土与模板架等其它接近的物体能够完全分离，防止与其它物体凝固在一起，保证自倾门在使用时准确地倾翻泄洪。