[其他]侧吊扇形闸门

说明书

侧吊扇形闸门是提升式水闸岸坡闸室闸门的一种。

提升式水闸岸坡闸室闸门用以封闭岸坡上的闸孔。现有提升式水闸挡水闸室纵断面一般成矩形，在两岸岸坡上不设闸室，而用填土封闭之。因此在挡水闸室两端需要修建挡土墙式靠岸闸墩，以抵挡岸土侧压力。此外，在靠岸闸墩上下游还要修建挡土墙式导流翼墙。挡土墙式靠岸闸墩与导流翼墙体积大，造价高。为了解决这个问题，近几年来在河北省出现了一些新的提升式水闸。这些水闸在两岸岸坡上并不填土，而也修建挡水闸室。这种挡水闸室称为岸坡闸室。设置岸坡闸室，一方面可以增加整个挡水闸室的洩水断面积，另一方面可以取消挡土墙式靠岸闸墩，再一方面还可取消上下游挡土墙式导流翼墙而以倾斜式护坡翼板代替之。岸坡闸室纵断面成三角形，其闸门结构很难布置。现有岸坡闸室闸门一般采用梯形平面闸门。其相应的岸坡闸室整体布置为：在每个岸坡闸室中设倾斜平板式闸底板一块与铅垂平板式闸墩两个或三个。闸底板斜卧在岸坡地基上。闸墩顺水流向竖立在闸底板上。闸底板与闸墩共同组成一个或两个梯形闸孔。在每个梯形闸孔中设梯形平面闸门一扇，简支式启闸桥一跨与卷扬式启闸机一部。梯形平面闸门简支在左右两端平板式闸墩侧壁上的直线形门槽中。启闸桥支承在平板式闸墩顶端。启闸机安装在启闸桥上。闸门启闭时沿直线形门槽铅垂升降。

现有岸坡闸室梯形平面闸门存在一个缺点，那就是：闸门局部开启时，出闸水舌断面成平行四边形，而下沋消能水池岸坡水流断面成三角形，两者不相对应。这样，在消能水池岸坡上不易形成水跃，因而消能效果不佳，易使下沋两岸发生冲刷。此外，现有岸坡闸室闸门除梯形平面闸门以外，还有矩形平面闸门与五边形平面闸门等类型。这些闸门的形状与岸坡闸室的三角形断面不相协调，因而在闸底板上需要设置固定的三角形门槛。这样，使岸坡闸室中的水流不顺。

1973年河北省根治海河指挥部勘测设计院编制的《河北省根治海河大中型闸涵图册》对现有提升式水闸岸坡闸室及其闸门的构造作了介绍。

本实用新型的研究目的是：改造现有提升式水闸岸坡闸室闸门的结构形式，使出闸水流能在下沋消能水池岸坡上进行较佳的消能，并使岸坡闸室水流顺畅。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：闸门平面形状采用扇形，垂直水流向竖立在岸坡闸室倾斜式闸底板上。闸门扇心用铰轴固定在闸底板坡顶。启闸吊索与启闸机设在闸门扇弧端上空。闸门启闭时绕扇心铰轴转动。这样，出闸水舌断面成三角形，与下沋消能水池岸坡水流断面相一致，因而可以提高消能效果，并使岸坡闸室水流顺畅。这种闸门称为侧吊扇形闸门。兹结合附图将侧吊扇形闸门及其相应的岸坡闸室的构造进一步说明如下：

图1为左岸坡闸室侧吊扇形闸门自河心侧视图。

图2为图1中的A～A纵剖视图。

在两岸岸坡闸室中各设侧吊扇形闸门一扇。两者构造相同，但布置对称于水闸顺水流向中心线。在每个岸坡闸室中设倾斜平板式闸底板〔1〕一块、铅垂平板式闸墩〔2〕一个、铅垂框架式闸墩〔3〕一个、侧吊扇形闸门〔4〕一扇、简支式启闸桥〔5〕一跨、卷扬式启闸机〔6〕一部，如附图1、2所示。倾斜式闸底板斜卧在岸坡地基上。平板式闸墩顺水流向竖立在闸底板坡脚。框架式闸墩顺水流向竖立在闸底板坡顶。在闸底板坡顶设置低矮形门槽〔7〕一个。在平板式闸墩迎岸侧壁上设置圆弧形门槽〔8〕一个。侧吊扇形闸门〔4〕的扇心端支承在低矮形门槽中，扇弧端支承在圆弧形门槽中。简支式启闸桥〔5〕支承在平板式闸墩〔2〕与框架式闸墩〔3〕顶端。卷扬式启闸机〔6〕安装在启闸桥上。在闸门扇心上插入铰轴〔9〕一根。扇心铰轴顺水流向固定在低矮形门槽〔7〕上下沋槽壁上。闸门吊点〔10〕一个，设在扇弧端顶部。闸门启闭时，垂直水流向绕扇心转动。在闸门扇心端下沋面上与低矮形门槽下沋槽壁上各设圆环形滑板〔11〕一块，作为闸门扇心端支座。在闸门扇弧端下沋面上设滑块或滚轮〔12〕若干个，在圆弧形门槽下沋槽壁上设圆弧形滑板或轨道〔13〕一根，作为闸门扇弧端支座。

侧吊扇形闸门的优点是：

1、闸门启闭力小：

侧吊扇形闸门启闭时绕扇心转动，而吊点位于扇弧端。吊点与扇心间距离比重心与扇心间距离为大，因而启闭力比现有梯形平面闸门为小。

2、闸墩个数少：

侧吊扇形闸门只需要一个平板式闸墩，而现有梯形平面闸门需要两个或三个平板式闸墩。

3、闸室造价低：

由于闸门启闭力小，平板式闸墩个数少，因而岸坡闸室的造价降低。

4、出闸水流消能效果佳：

侧吊扇形闸门无论局部开启与全部开启，出闸水舌断面都成三角形，与下沋消能水池岸坡水流断面相对应，容易产生水跃，因此消能效果佳。现有梯形平面闸门则否。