水工闸门的启闭力检测

陈树亮

（广西水利科学研究院 广西水工程材料与结构重点实验室，南宁 530023）

闸门启闭力检测是水工金属结构安全检测中的一项重要检测。闸门和启闭机安装好后，其启闭力是否达到设计要求，需要进行检测，在设计工况下检测最大启闭力，与启闭机的额定启门力进行比较，由此判断闸门启闭力是否满足设计要求，从而为工程管理单位制定运行管理措施和方法提供依据。

1 工程概况

某引水站设计引水流量为10 m3/s，装机容量3×110=330 kW，工程等别为Ⅲ等。引水站闸门共3孔，每孔净宽6 m，闸门型式为平面钢闸门，闸门高度为4.15 m，设计水头2.5 m。采用双吊点卷扬式启闭机启闭，额定启闭力为125 kN。根据《水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程》（SL101-2014），闸门启闭力检测1#工作闸门。

2 检测前的准备工作

为了确保闸门启闭力检测顺利进行，检测前已确认待检闸门满足下列条件:

（1）门槽结构情况良好，无变形，门槽内无异物卡阻。

（2）闸门整体情况良好，启闭机的外观形态完好，机架无变形和损伤。

（3）闸门的支承装置、支铰装置能正常工作。

（4）启闭机吊具与闸门连接可靠，卷筒表面、腹板、轮缘无裂纹及损伤，钢丝绳在卷筒上固定牢靠，不跳线，压板、螺栓齐全，开式齿轮齿面润滑良好，无严重磨损和锈蚀，齿轮啮合良好，转动平稳，无冲击声及异常噪声，减速箱密封良好，无渗漏制动器工作准确可靠，动作灵活，且启闭机附属设施完善。

（5）双吊点闸门满足同步要求。

（6）检查启闭机的所有机械部件和连接装置正常、润滑系统良好，电机绝缘电阻、电流、电压、转速均正常。

3 检测内容与检测方法

3.1 检测内容

测定引水站工作闸门在设计水头下的启门力、持住力、闭门力。

3.2 检测方法

采用直接测试法检测，检测设备系统主要配套仪器为2 个拉压传感器、2 个应变适调器、1 台16 通道的静态应变分析系统及计算机（见图1）。

图1 检测设备系统

闸门启闭力检测是检测闸门从启门一直到闸门完全露出水面后再闭门全过程启闭力的检测。因此，闸门在开启过程中的启闭力是不断变化的，启闭力检测是对启闭全过程的启闭力进行采集，以确定闸门的实测最大启闭力。

直接测试法原理如下:在启闭机钢丝绳与闸门间接入拉压传感器，拉压传感器放置中间，其一端直接与闸门吊耳连接，另一端与启闭机吊钩连接，通过运用静态应变分析系统多通道计算机数据采集技术，将采集软件与电脑连接，采集仪连续采集，记录闸门从零开度到闸门露出水面时闸门启门力随时间变化的过程曲线，并记录闸门完全露出水面到开度为零时闸门闭门力随时间变化的过程曲线，最后通过软件将测量的动态应变值转换成力并合成。上述检测过程共进行3次，现场检测装置图见图2。

图2 现场检测装置图

4 检测结果

引水站1#工作闸门在设计挡水头情况下，启闭力检测结果分别见表1，闸门启门及闭门过程曲线分别见图3～图5。

表1 引水站1#工作闸门启闭力检测结果 kN

图3 1#传感器启闭力时间～曲线图

图4 2#传感器启闭力时间～曲线图

图5 最大启闭力时间～曲线图

5 结论

（1）在设计水头情况下，1#工作闸门最大启门力为115.28 kN、最大闭门力为118.36 kN、最大持住力为118.11 kN，均小于启闭机额定启门力125 kN，闸门启闭力满足设计要求，没有超载现象发生，特性良好。

（2）闸门两侧吊点启吊力相差很小，表明闸门受力均衡，两侧吊点基本同步。

（3）1#工作闸门启闭力共检测3次的结果相近，表明检测系统可靠，检测数据满足工程精度要求。