一种用于水电站泄洪洞临时封堵的大型侧开闸门的制作方法

本发明涉及水电站工程技术领域，具体来说，涉及一种用于水电站泄洪洞临时封堵的大型侧开闸门。

背景技术：

在水电站工程中，采用侧向开启关闭的常见闸门品种是人字闸门：左右两扇门叶分别绕水道边壁内的垂直门轴旋转，关闭水道时，俯视形成“人”字形状的闸门。人字闸工作时，两扇门叶构成三铰拱以承受水压力；水道开启时，两扇门叶位于边壁的门龛内，不承受水压力，处非工作状态。人字闸门一般只能承受单向水压力，而只能在上、下游水位相等，静水状况下操作运行，常用于通航河道的船闸，作为工作闸门布置在上、下闸首。

人字闸门左右两扇门叶的两个侧端部位均设有竖直的门轴柱和接缝柱。门轴柱顶部和底端设有供旋转支承的顶枢、底枢，沿竖直侧端的拉紧装置。两扇门叶上端一般设有工作便桥等。门叶的左右及下侧均设有止水装置，接缝柱也起止水作用。人字闸门的开启与关闭由设在水道两侧岸边上的启闭机实现，分为：轮盘式、液压活塞式等。

人字闸门的结构特点：门叶结构侧端的门轴柱通过顶枢、底枢装置与安装在侧墙上的门槽连接并实现旋转启闭。也就是说：整个门叶是悬挂在顶枢、底枢装置上，顶枢底枢装置承受门叶重量及扭矩，以及启闭过程中的阻力和启闭力。

在水电工程的封堵施工中，常用的封堵闸门品种为平板闸门。通常布置在导流洞(泄洪洞或者导流支洞)进口。由门叶结构、门槽、启闭机组成。门叶垂直放置在门槽之内的底坎上，门叶底部安装有底水封、门叶面板上安装有门字形的顶水封与侧水封，并和底水封粘接成一个方框；在门叶自重和水压力的共同作用下，橡胶水封受到压缩与门槽止水面贴近从而起到封水作用。闸门通过安装在上方的启闭机钢丝绳的牵引升降，从而实现开启与关闭。

也就是说：平板闸门本身并不能单独封水，还需要配套制作安装门槽等。这正是平板闸门作为封堵闸门所存在的缺点和不足。

水电工程建设周期比较长，视工程规模通常需要跨越一两个防汛期。在防洪渡汛期间，基础设施导流洞、泄洪洞等还没有建成，不具备行洪泄水能力，且需要防御的N年一遇洪水也不见得必然出现，这就需要一种临时封堵闸门，布置在洞口处，当洪峰到来时提前关闭防洪；在不到防洪水位时完全开启，方便车辆人员进入继续施工。

封堵闸门只是水电站工程施工中的临时设施，其突出的特点就是时效性、经济性。因为受到布置空间所限，平板闸门作为封堵闸门使用时，还需要同时制作安装门槽、设置启闭机安装平台等。因此大大增加施工成本、延长了工程工期，带来诸多不利。以实际应用中的一种平板闸门为例：门叶重量66970Kg；门槽重量39910Kg。单就制作成本而言，仅门槽又增加60％重量。

人字闸门侧面开启，不占用有效空间，适合洞内布置，但结构复杂造价不菲，能否简化其结构设计，是得到应用的关键。

因此，现有市场上亟需设计一种制作简单、安装方便、操作便捷更为经济实用的封堵闸门。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种用于水电站泄洪洞临时封堵的大型侧开闸门，以克服现有技术中存在的上述不足。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于水电站泄洪洞临时封堵的大型侧开闸门，包括门板、门座和环形轨道,所述门板的四周设有密封条，所述门板的横向一侧设有侧耳，所述门板的底部设有与环形轨道相匹配的滚轮装置，所述门座固定设于泄洪洞洞内或者泄洪洞进水口，所述门座的侧面设有铰座板，所述侧耳与所述铰座板通过铰轴相连。

进一步的，所述门板的四周分布设有用于承载水压力的承压块，所述门座上设有与所述承压块相贴合的门座承压面。

进一步的，所述铰轴为偏心铰轴，所述侧耳安装在铰轴的偏心轴段。

进一步的，所述承压块与门座承压面贴合的部分设有拉紧螺栓。

进一步的，所述滚轮装置的滚轮上固定设有加强筋。

进一步的，所述门板和门座上均设有防水涂层。

本发明所述闸门的有益效果：

1、无需构筑导流洞进水塔安装启闭机，需要启闭操作时，可以在闸门两个滚轮中部与泄洪洞侧墙之间设置起重导链人工辅助操作开启，将导链设置在门后与挡水墙之间即可实现关闭；

2、改造常规的门槽系统为一个门框，减少了原门槽结构门楣之上的主轨、副轨、侧轨部件的制作安装与二期混凝土浇筑等，缩短了安装工期和施工成本；

3、如果采用常规的平板闸门作为封堵闸门设计，在洞内会造成无法安装，只能安装工程原设计的泄洪闸门门槽内，闸门自重需要23.8吨，而在洞内设计挡水墙加侧开闸门设计，门板结构和门座总重量不到10吨，降低成本一半有余，其经济性得到大幅提升。

附图说明

图1是本发明所述的侧开闸门的正面结构示意图；

图2是本发明所述的门板与门座结合部分的连接结构示意图；

图3是图2中K向结构示意图；

图4是本发明所述的承压块与门座贴合面的连接结构示意图；

图5是本发明所述的偏心铰轴的结构示意图。

图中所示：

1-门座；2-铰轴；3-门板；4-密封条；5-滚轮装置；6-环形轨道；7-承压块；8-侧耳腹板；9-侧耳套；10-侧耳翼板；11-门座承压面；12-拉紧螺栓。

具体实施方式

下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本发明实施例所述的一种用于水电站泄洪洞临时封堵的大型侧开闸门，包括门板3、门座1和环形轨道6,所述门板3的四周设有密封条4，如水封橡胶，所述门板采用整体钢结构焊接而成，主要由面板、主梁和隔梁构成，所述门板3的横向一侧设有两个侧耳，每个侧耳由两块侧耳腹板8和筋板构成，所述门板3的底部设有与环形轨道6相匹配的两个滚轮装置5，用于支撑门板3的大部分重量，所述门座1固定设于泄洪洞洞内或者泄洪洞进水口，所述门座1的侧面设有铰座板，所述侧耳与所述铰座板通过铰轴2相连，从而可以实现门板3的开启转动。

门座1为中空方框形钢结构，由钢板、槽钢、工字钢等焊接而成，结合部位进行必要的机械加工。

环形轨道6俯视图呈两个90°～180°的同心半圆环，角度大小根据门板3需要敞开的位置决定。环形轨道6采用弯曲成圆弧的工字钢与环形钢板焊接成型，两侧等间距布置筋板增加刚性，滚轮行走的轨道面进行机械加工保证平面度。

在本实施例中，所述门板3的四周分布设有用于承载水压力的承压块7，所述门座1上设有与所述承压块7相贴合的门座承压面11。

在本实施例中，所述铰轴2为偏心铰轴，用于调整密封条4的水封压缩量，所述侧耳安装在铰轴2的偏心轴段。在厂内预组装时，将门座1与门板3平置到关闭状态，转动调整偏心铰轴让门板3上的承压块7与门座承压面11完全接触，保证水封橡皮的有效压缩量，消除制造误差提高封水性能。

进一步的，所述承压块7与门座承压面11贴合的部分设有拉紧螺栓12，用于固定承压块7和门座承压面11以及进一步调节水封橡皮的压缩量。

在本实施例中，所述滚轮装置5的滚轮上固定设有用于进一步提高其强度的加强筋。

在本实施例中，所述门板3和门座1上均设有防水涂层。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。

具体安装时，本发明所述封堵闸门布置在泄洪洞进水口或者洞内，垂直平面安装，门座铰座板和偏心铰轴安装孔轴线调整到垂线位置，门座1安装在混凝土挡水墙上预留孔位；环形轨道6安装在洞底的水平面，保证轨道踏面到门座铰座板水平中线的尺寸公差，且调整环轨中心与门座铰座板铰轴安装孔轴线在水平面的投影点重合。调整合格后固定位置，门座1、环形轨道6与预埋插筋焊接成一体，浇筑二期混凝土和混凝土挡水墙、洞底基础混凝土形成一体。吊装门板3安装在门座1之上，安装偏心铰轴、启闭试验、检查调整水封透光性。

验收合格后，将侧开闸门完全打开，在壁墙位置支撑固定，即可进行洞内的正常作业施工，接到洪水来临通知时将侧开闸门关闭，从后面用拉紧螺栓12将门板3与门座1固定，即可实现对洪水的封堵。

本发明的实际应用：

湖南省涔天河水库扩建工程根据2016年工程防洪渡汛节点目标，需要对1#泄洪洞临时封堵。由于1#泄洪洞及引水发电洞洞内正在施工作业，如果在洞口处修筑围堰或者安装平板闸门作为封堵闸门使用，不仅会增加施工成本，还会给汛期施工带来不便。平板闸门开启时需要长期悬挂在上方，下面通过车辆和人员，存在一定安全隐患。通过方案比对和经济性分析，最终确定在距泄洪洞口46米的洞内，修筑一道(宽度10米×高度10.5米×厚度4米)混凝土挡水墙从内部横断泄洪洞，在挡水墙中下部设置一扇侧开式封堵闸门，施工期间闸门侧向敞开，洪水来临时提前关闭的度汛方案。

由公司五分局负责挡水墙的施工，对侧开式封堵闸门的安装布置提出初步方案；由安装分局负责闸门优化设计，并制作安装完成。

安装分局组织技术人员论证、分析和计算，最终设计出如上所述的一种用于水电站泄洪洞临时封堵的大型侧开闸门。并在本单位金属结构厂制作完成，2016年3月在涔天河工地1#泄洪洞首次安装成功，经过启闭试验与水封密封性透光检查，各项指标满足设计制作规范要求，顺利地完成2016年防洪渡汛任务。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。