高水头弧形工作闸门及冲压式止水安装技术

任良龙，王亚芬，周竟平

(北大荒农业股份有限公司庆丰分公司，黑龙江 虎林 158421)

1 高水头冲压式止水弧形闸门安装技术难点分析

高水头冲压式止水弧形工作闸门与常规弧形闸门在止水型式上不同，常规弧形闸门只采用一套活动水封止水，而高水头冲压式止水弧门采用“活动水封+固定充压水封”两套水封止水，固定水封安装在门槽上，采用液压控制，止水效果好。

由于固定水封座与弧门面板的间隙为5 mm，固定水封外侧压板与弧门面板的间隙为1.5 mm，弧形闸门要控制外侧水封压板与弧门面板的间隙为1.5 mm，且必须保持间隙均匀，制造、安装难度大，技术措施复杂。

2 高水头冲压式止水弧形闸门安装

高水头冲压式止水弧形闸门采用先拼装弧门、再利用门槽配门叶的方式安装，所以闸门及门槽埋件的吊装次序、调整步骤、装配程序、充压系统压力试验等工序均有序控制，准确衔接。

门槽埋件及闸门的吊装方式及程序[1]，分为5个方面:

泄洪底孔弧形闸门及埋件单件最小重量均较大，缆机吊装，超过30t构件采用两台缆机双机台吊。当闸门支承大梁预应力锚栓张拉完成、门槽内所有土建施工完成并清理干净后，即可进行门槽埋件及闸门吊装。

2.1 弧门支承大梁安装

由于混凝土支承大梁一期混凝土为T型，缆机无法直接吊装到位，吊装前先在EL 1 344.5 m平台上安装固定滑轨，制造活动滑槽焊接在支承大梁底部，滑槽内涂装黄油。将支承钢大梁(重28.7 t)吊装在固定滑轨上，然后利用两个10 t倒链缓慢滑行至支承大梁安装位置，见图1。

支承钢大梁调整合格后，待固定支铰安装合格后，再进行二期混凝土浇筑。

2.2 固定支铰吊装[2]

为保证固定支铰安装精度，本弧门支铰总成采用分解式安装，先安装固定支铰，再将活动支铰与弧门下支臂在地面进行拼装，然后整体吊装，进行空中穿轴。

支铰中心安装偏差为:支铰中心对孔口中心线的距离偏差为±1 mm，里程偏差为±1.5 mm，高程偏差为1.5 mm，两铰座轴线同轴度≤1 mm，铰座轴孔倾斜≤1/1 000。

图1 弧门支承大梁安装示意图

2.3 门槽埋件吊装

在支承大梁、固定支铰安装的同时，将门槽二期埋件全部吊装至门槽内，吊装顺序如下:

底槛→左、右侧轨→左、右固定水封座→门楣。

底槛吊装前在门槽内设置支架平台，将底槛向上游平移200 mm放置在支架平台上，但必须保证底槛高程达到设计高程，以便后续闸门安装;左、右固定水封座与底槛相同，亦向上游平移200 mm放置，与门槽内插筋连接，临时固定牢靠;侧轨向左右两侧尽量靠一期混凝土放置，并与一期插筋焊接进行临时固定;门楣两侧锁定在左、右固定水封座之间，并用倒链挂靠在预埋锚栓上。

2.4 门叶及支臂吊装

右泄弧形闸门门叶分四节，支臂分上下两节，与常规弧形闸门安装的方法相同，门叶和支臂的吊装顺序如下:

第一节门叶→下支臂→第二、三节门叶→上支臂→第四节门叶。

门叶、支臂吊装完成后，进行调整、焊接、测量等工序。高水头冲压式止水弧门要求铰轴中心至面板外缘的曲率半径的允许偏差±1 mm，且两侧半径的相对差≤1.5 mm，这远远高于常规弧形闸门的安装精度，组装难度很高。先进行修磨找平，各结合面的间结合紧密，不允许存在间隙;门叶焊接时必须采取措施，控制焊接变形，确保焊接不影响闸门的安装精度，焊接变形的控制方法采用强制约束式和小能量焊接。

2.5 门槽二期埋件安装

先将底槛向下游平移200 mm至设计位置，利用一期插筋进行加固完成;再将固定冲压水封座及门楣向下游平移200 mm，使固定水封座底部与底槛配合，利用螺栓连接，最后将侧轨向闸门两侧靠拢配合，并利用螺栓将侧轨与固定水封进行连接。此过程为整个弧门安装的难点，固定水封座及门楣向下游与闸门面板靠拢时，在固定水封座的两侧检查其与闸门面板的间隙，保证间隙为5mm，且全行程范围内间隙均匀;左、右侧轨向闸门靠拢时，既要保证侧水封的压缩量，又要使侧轨与固定水封座之间具有良好的配合连接。

所有埋件与闸门配合完成后，将闸门提至全开位置，安装冲压水封。检查闸门的运行过程中，闸门面板与固定水封座的间隙是否均匀，侧水封压缩量是否均匀等，各检测指标达到设计和规范要求、充压水封系统压力试验合格后，进行门槽二期混凝土浇筑，浇筑过程中注意对闸门及水封进行可靠的防护。

充压水封安装时，必须对管路系统及水封进行充压试验，与门叶配合试验时，应保证在压力12 kg/cm2下系统无渗漏现象，24 h的压力降应 ＜5%，充压水封应能与启闭机闭锁连动，即油机动作时，充压水封不能充压，只能泄压。只有试验压力合格后才能进行门槽二期混凝土回填。

3 总结

高水头冲压式止水弧形闸门主要特点是闸门采用双水封止水，止水效果好，但制造、安装的难度均较大，弧门的面板、充压水封座均需进行机械加工，安装后闸门与门槽需要精准配合，安装难度大，技术措施复杂。

[1] 水利部，电力工业部，东北勘测设计研究院.SL74—95水利水电工程钢闸门设计规范[S].北京:中国水利水电出版社，1995.

[2] 水利部水工金属结构质量检验测试中心，二滩水电开发有限责任公司.GB/T 14173—2008水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范[S].北京:中国标准出版社，2008.