底驱式移动闸门在城市防洪中的应用

赵华军，张鹏飞，郭瑞军

（山东临沂水利工程总公司，山东 临沂 276006）

随着全国各地对城市建设和发展的需求逐步提高，城市内河建造标准逐渐加大，蓄水量逐年增多，城市防洪工程已经成为保护城区汛期安全的一大民生工程，在江河两岸修筑防洪闸可以将洪水限制在行洪道内，使同等流量的水深增加，行洪流速增大，有利于泄洪排沙，防止漫溢成灾。本文以枣庄市薛城区过路防潮闸工程为实际案例，详述底驱移动闸门在现在城市防洪工程中的应用。

1 工程简况

枣庄市薛城区过路防潮闸工程河西沿岸筑堤坝防洪，但到路口处堤坝影响交通，而城区地处小沙河两岸高差大，在道口需要建设1座防洪闸才能满足城市防洪要求，只能建设一座可以隐藏的隐形闸门，防洪时闸门挡水，不工作时闸门隐藏，不影响交通。

2 移动闸门设计及计算

2.1 现场条件测量

根据现场地形及道路宽度，查阅相关材料确定河道50年一遇洪水蓄水水位，对现场岸堤进行测量，在河道蓄水达到最大水位时高程比现有堤顶路面高程高1.6 m，故拟建防洪闸的挡水高度为1.6 m。

河道两岸道路宽度41.0 m，且为下坡路段，道路两个为暗墙，暗墙高度高程大于拟设计闸门高度，满足挡水高度要求，故闸门净宽为41.0 m。

2.2 门叶设计理论计算

1）现场测量和资料查阅。根据水利水电工程钢闸门设计规范，本闸门形式为潜孔式平面钢闸门，闸门面板设于迎水侧，主、纵梁布置采用齐平连接，宽度4.1 m，高度1.6 m。闸门运行方式采用底驱横向运行，启闭时需要来回左右移动，行走机构设计为行走钢轮，驱动装置选用摆线减速机和制动电机驱动行走轮。为行走平稳和导向，选用双轨道前止水预埋。

2）闸门门体结构布置。闸门支撑跨度为4.1 m，建筑物等级为3级，设计防洪标准为50年一遇设计洪水水位，本工程拟定闸门厚度为0.8 m，根据门叶尺寸42.5 m×1.6 m×0.8 m，根据相关设计规范结合实际工程情况，设计2道主梁，肋板厚度采用14.0 mm，纵梁间距为500 mm平均分布，腹板厚度为12.0 mm。详见图1：

图1 闸门结构布置图

3 关键部位工作原理

结合现有工况，本工程设计重点在于驱动装置的可靠性和稳定性，必须操作方便、简易。闸门侧之水和底止水的止水效果及隐藏门库的设计，详见图2、图3。门体进入门库需在墙体支撑轮系的作用下平稳运行，以免门体在门库内发生扭转，对整个结构性能产生影响，缩短使用寿命。

图2 底止水及水轨道大样图

图3 支撑轮系和侧之水装置大样图

根据闸门总水压力，结合闸门横向移动的运行方式，须加设运行轨道，保证运行顺畅，底轨运行轨道采用双排QU120重型轨道，轨道长度为83.0 m，隐藏门库 45.0 m×2.0 m×2.0 m，驱动装置安装在下游面，设双电源，动力装置采用市电，增设一台发电机为备用电源，便于应急操作，驱动采用手动和遥控双操作系统，侧止水设预压定位行程开关，摆线减速机和制动电机双制动，行走装置驱动电机额定功率为2.2 kW前后各一台，启动时应同步，操作箱及操作面板应安放在闸门下游侧背水面上，并设摇控手持盒。为确保闸门到位不回退，终端加装形成限位器，满足侧止水的止水功能。门库出口设导向轮，对边边墩设止水侧轨和定位槽。控制系统为三相四线制，配电盘为挂墙安装，内装三相电表1只，总开关1只，分开关2只，施工严格按照电气图配电箱系统图。

4 施工控制要点

4.1 预埋件的安装

本工程部分预埋件是在原有地貌和建筑物上增设二期混凝土槽，埋件就位调整完毕后，应按图纸要求与一期混凝土中的预埋插筋或锚板焊接牢固，再进行二次校核。由于行走轨道较长，搭接较多，轨道安装时必须设置基准控制点，用拉钢丝法控制双排轨道的平行度和就位尺寸。

4.2 闸门门体现场拼装

闸门尺寸较大，场内需要分节，为保证闸门直线度和最小变形量，现场拼装时采用双边对称焊接，对接完成后拉线测量门叶平整度，特别是门叶底驱座板直线度，测量完成后再底驱座板上将行走轮系安装位置进行精确放样，方便下道工序安装工作。

4.3 支撑轮系和行走机构安装

应采用现场安装，待闸门门体安装就位后，测量是否变形，调整完成后安装减速机和驱动电机，保证电机输出轴应垂直于闸孔中心线，安装前采用红外准直仪将轨道中心线和闸孔中心线放样。

4.4 空载试运行

安装完成后应进行三次空载试运行，运行时测量电动机是否平稳，电流平衡度是否满足要求，电气设备有无发热现象，限位装置、保护装置是否动作可靠，所有机械零件在运行时的噪音值是否满足要求，市电和发电装置是否能切换自如，测量闸门完全开启或闭合时止水是否有效。

5结论

本文通过论述底驱式移动闸门在枣庄市薛城区过路防潮闸工程中的成功应用，为类似工况下城市防洪提供了一个可行的方案，具有一定的借鉴参考作用。