导流隧洞采用弧形闸门进行下闸封堵的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及到水利水电工程施工导流封堵技术领域，更加具体来说是导流隧洞采用弧形闸门进行下闸封堵的方法。
【背景技术】
[0002]目前国内外导流隧洞封堵技术:
[0003]高山峡谷地区修建高坝，施工导流前期通常采用围堰拦断河床、导流隧洞泄流的导流方式，施工导流后期，采取坝身临时导流底孔和岸边导流隧洞的导流方式。当导流隧洞下闸封堵后，水库水位逐渐上升，在水位未达到高坝泄洪孔(深孔或中孔)高程前，水流无下泄通道，导致下游河道脱水断流，使蓄水期水生生态遭受破坏，对鱼类资源、工农业生产和生活取水、航运、景观等产生不利影响。如果不断流并且满足生态流量要求，导流隧洞封堵闸门必须在大坝泄洪孔(深孔或中孔)过流并满足生态流量要求后，才能下闸封堵。这样导致导流隧洞封堵门下闸封堵水头h(闸门动水闭门截断水流时对应的水头)高，一般h>35.0m，甚至超过50.0m。封堵闸门挡水水头H(闸门动水下闸成功处于挡水状态，在土建永久堵头施工完成肖U丨同门所挡的最尚水头)也很尚，一般达到80.0m以上或更尚。目肖ij国内外导流隧洞普遍采用平面闸门动水下闸封堵。在下闸水头h高的条件下利用平面闸门进行封堵主要存在以下问题:
[0004](1)平面闸门需要在流道上设置门槽。门槽附近水流边界突变，容易发生空穴水流(图中箭头表示水流流向)，致使门槽及其附近的边墙和下游附近侧墙区发生空蚀(参照图1)。
[0005](2)平面闸门关闭过程中水流与闸门底缘垂直相交，门后水流流态差。闸门后孔口顶部容易形成负压区，需要下游门楣处增设通气孔；后期还需对通气孔进行封堵，增加施工难度。
[0006](3)闸门挡水水头Η高，平面闸门作封堵门需采用滑块支承，在较高水头动水下闸时由于滑块的摩擦阻力大，导致启闭机容量大，制造困难；门槽顶部需布置高排架，启闭机安装困难(参照图2所示)。
[0007](4)由于存在门槽空蚀及门后负压，平面闸门在启闭过程中容易产生振动，从而容易导致安全事故。国内某工程平面闸门在下闸封堵时就出现事故，造成较大损失。
[0008](5)平面闸门在启闭过程中容易产生振动，不宜长时间局部开启，不能通过控制闸门开度来控制下泄流量，从而导致水能浪费。
【发明内容】
[0009]本发明的第一目的在于克服现有技术中门槽附近水流边界突变，容易发生空穴水流的缺点，而提出一种导流隧洞弧形闸门，其在动水条件下操作平稳可靠，可局部开启。
[0010]本发明导流隧洞弧形闸门，它包括导流隧洞，在所述的导流隧洞内开挖有启闭机室和弧形闸门室，所述的启闭机室位于所述的弧形闸门室上方，在所述的启闭机室与所述的弧形闸门室之间设置有隔断梁；在所述的弧形闸门室内安装有弧形闸门，所述的弧形闸门位于所述的混凝土结构体上，所述的弧形闸门通过安装在所述的混凝土结构体上的弧门支铰转动中心转动；在所述的启闭机室内安装有启闭机，在所述的启闭机上安装活塞杆控制弧形闸门的开度。
[0011]在上述技术方案中:所述的弧形闸门位于导流隧洞内的混凝土永久堵头上游。
[0012]本发明的第二目的在于克服现有技术的不足之处而提出一种导流隧洞采用弧形闸门进行下闸封堵的方法，其能通过控制闸门开度来控制下泄流量，从而节约水能资源。
[0013]本发明导流隧洞采用弧形闸门进行下闸封堵的方法，它包括如下施工步骤:
[0014]①、它包括在大坝工程施工中，在导流隧洞内开挖出启闭机室、弧形闸门室的空间和相配套土建结构；
[0015]②、在所述的土建结构中预埋弧形闸门和启闭机的一期埋件；
[0016]③、在专业工厂内制造弧门闸门、启闭机及二期埋件；
[0017]④、将已经制造完成的弧形闸门安装在混凝土结构体上，并围绕弧门支铰转动中心转动；将所述的启闭机安装在所述的启闭机室内；
[0018]⑤、对弧形闸门、启闭机进行联合调试，调试合格后投入使用。
[0019]在上述技术方案中:所述的弧形闸门可安装在所述的导流隧洞的进口段。
[0020]在上述技术方案中:所述的弧形闸门位于导流隧洞内的混凝土永久堵头上游。
[0021]在上述技术方案中:在所述的步骤④中，在所述的启闭机上安装活塞杆控制弧形闸门的开度。
[0022]在上述技术方案中:所述的启闭机室位于所述的弧形闸门室上方，所述的启闭机室与所述的弧形闸门室之间浇筑有隔断梁。
[0023]本发明具有如下技术优点:1、导流隧洞下闸封堵是一次性工程，为关键性、控制性节点工程，成功下闸封堵对于整体工程顺利实施意义重大。由于最近国内采用平面闸门高水头下闸封堵已出现失败案例，因此引起业内人员对其安全性和可靠性的担心。利用弧形闸门动水下闸封堵安全可靠，安全和社会效益显著。
[0024]2、在工程截流期间，通过控制弧形闸门开度向下游供水，不仅能满足生态和环保要求，而且能节约宝贵的水能资源。
[0025]3、对于高坝水电枢纽工程，利用平面闸门作为封堵闸门，导流隧洞进口段一般需要开挖并衬护很高的门槽竖井，土建结构复杂。平面闸门门槽顶部需布置高排架，增加启闭机的安装难度。
【附图说明】
[0026]图1为水槽断面结构示意图。
[0027]图2为平板门结构示意图。
[0028]图3为弧形门结构示意图。
[0029]图4为前期布置弧形闸门室方案示意图。
[0030]图5为后期改造形成弧形闸门室方案示意图。
[0031]图中:启闭机室1、弧形闸门室2、隔断梁1.2、一期埋件3、弧形闸门4、弧门支铰转动中心4.7、启闭机5、活塞杆5.1、二期埋件6、混凝土结构体7、导流隧洞8、高排架9、负压区10、通气孔11、门槽区12、水面线13。
【具体实施方式】
[0032]下面结合【附图说明】本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。
[0033]参照图3-5所示:导流隧洞弧形闸门，它包括导流隧洞8，在所述的导流隧洞8内开挖有启闭机室1和弧形闸门室2，所述的启闭机室1位于所述的弧形闸门室2上方，在所述的启闭机室1与所述的弧形闸门室2之间设置有隔断梁1.2 ;在所述的弧形闸门室2内安装有弧形闸门4，所述的弧形闸门4位于所述的混凝土结构体7上，所述的弧形闸门4通过安装在所述的混凝土结构体7上的弧门支铰转动中心4.7转动；在所述的启闭机室1内安装有启闭机5，在所述的启闭机5上安装活塞杆5.1控制弧形闸门4的开度；所述的弧形闸门4位于导流隧洞8内的混凝土永久堵头上游。
[0034]本发明还包括一种导流隧洞采用弧形闸门进行下闸封堵的方法，它包括如下施工步骤:
[0035]①、在高坝工程施工中，在导流隧洞8内开挖出启闭机室1、弧形闸门室2的空间和相配套土建结构；
[0036]②、在所述的土建结构中预埋弧形闸门4和启闭机5的一期埋件3 ;
[0037]③、在专业工厂内制造弧门闸门4、启闭机5及二期埋件6 ;
[0038]④、将已经制造完成的弧形闸门4安装在混凝土结构体7上，并围绕弧门支铰转动中心4.7转动；将所述的启闭机5安装在所述的启闭机室1内；
[0039]⑤、对弧形闸门4、启闭机5进行联合调试，调试合格后投入使用。
[0040]所述的弧形闸门4可安装在所述的导流隧洞8的进口段；所述的弧形闸门4位于导流隧洞8内的混凝土永久堵头上游；在所述的步骤④中，在所述的启闭机5上安装活塞杆
5.1控制弧形闸门4的开度；所述的启闭机室1位于所述的弧形闸门室2上方，所述的启闭机室1与所述的弧形闸门室2之间浇筑有隔断梁1.2。
[0041]上述未详细说明的部分均为现有技术。
【主权项】
1.导流隧洞弧形闸门，它包括导流隧洞(8)，其特征在于:在所述的导流隧洞(8)内开挖有启闭机室(1)和弧形闸门室(2)，所述的启闭机室(1)位于所述的弧形闸门室(2)上方，在所述的启闭机室(1)与所述的弧形闸门室(2)之间设置有隔断梁(1.2);在所述的弧形闸门室(2)内安装有弧形闸门(4)，所述的弧形闸门(4)位于所述的混凝土结构体(7)上，所述的弧形闸门(4)通过安装在所述的混凝土结构体(7)上的弧门支铰转动中心(4.7)转动；在所述的启闭机室(1)内安装有启闭机(5)，在所述的启闭机(5)上安装活塞杆(5.1)控制弧形闸门(4)的开度。2.根据权利要求1所述的导流隧洞弧形闸门，其特征在于:所述的弧形闸门(4)位于导流隧洞(8)内的混凝土永久堵头上游。3.导流隧洞采用弧形闸门进行下闸封堵的方法，其特征在于:它包括如下施工步骤: ①、在工程施工中，在导流隧洞⑶内开挖出启闭机室(1)、弧形闸门室⑵的空间和相配套土建结构； ②、在所述的土建结构中预埋弧形闸门⑷和启闭机(5)的一期埋件(3); ③、在专业工厂内制造弧门闸门(4)、启闭机(5)及二期埋件(6); ④、将已经制造完成的弧形闸门(4)安装在混凝土结构体(7)上，并围绕弧门支铰转动中心(4.7)转动；将所述的启闭机(5)安装在所述的启闭机室(1)内； ⑤、对弧形闸门(4)、启闭机(5)进行联合调试，调试合格后投入使用。4.根据权利要求3所述的导流隧洞采用弧形闸门进行下闸封堵的方法，其特征在于:所述的弧形闸门(4)可安装在所述的导流隧洞(8)的进口段。5.根据权利要求3所述的导流隧洞采用弧形闸门进行下闸封堵的方法，其特征在于:所述的弧形闸门(4)位于导流隧洞(8)内的混凝土永久堵头上游。6.根据权利要求3所述的导流隧洞采用弧形闸门进行下闸封堵的方法，其特征在于:在所述的步骤④中，在所述的启闭机(5)上安装活塞杆(5.1)控制弧形闸门(4)的开度。7.根据权利要求3所述的导流隧洞采用弧形闸门进行下闸封堵的方法，其特征在于:所述的启闭机室(1)位于所述的弧形闸门室(2)上方，所述的启闭机室(1)与所述的弧形闸门室⑵之间浇筑有隔断梁(1.2)。
【专利摘要】本发明公布了一种导流隧洞采用弧形闸门进行下闸封堵的方法，它包括导流隧洞(8)，在所述的导流隧洞(8)内开挖有启闭机室(1)和弧形闸门室(2)，所述的启闭机室(1)位于所述的弧形闸门室(2)上方，在所述的启闭机室(1)与所述的弧形闸门室(2)之间设置有隔断梁(1.2)；在所述的弧形闸门室(2)内安装有弧形闸门(4)，所述的弧形闸门(4)位于所述的混凝土结构体(7)上，所述的弧形闸门(4)通过安装在所述的混凝土结构体(7)上的弧门支铰转动中心(4.7)转动；它克服现有技术中门槽附近水流边界突变，容易发生空穴水流的缺点，具有利用弧形闸门动水下闸封堵安全可靠，安全和社会效益显著。
【IPC分类】E02B7/42
【公开号】CN105401561
【申请号】CN201510963924
【发明人】钱军祥, 翁永红, 石运深, 胡清义, 李蘅, 熊绍钧, 洛文, 范五一, 徐唐锦, 王启行, 齐文强
【申请人】长江勘测规划设计研究有限责任公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月18日