[其他]反拉提升式水闸

说明书

本实用新型是一种涉及提升式水闸挡水闸室的结构。

水闸是用在河渠上的一种既能挡水又能泄水的活动结构。它由防渗铺盖、挡水闸室、消能水池、防冲海漫与导流翼墙等五大部件所组成。其中关键部件是挡水闸室。挡水闸室由闸底板、闸墩、闸门、启闸桥与启闸机等5个部件所组成。当闸门的开启依靠机械提升时，称为提升式闸门。提升式闸门由门板与支座等两个部件所组成。支座可以位于门板下游，也可位于上游。位于下游时，支座受压。这种支座称为正压式支座。相应的闸门称为正压提升式闸门。相应的水闸称为正压提升式水闸。反之，称为反拉式支座、反拉提升式闸门与反拉提升式水闸。现有提升式水闸都是正压提升式水闸。本实用新型属于反拉提升式水闸。这就是本实用新型命名的由来。它是由对现有正压提升式水闸挡水闸室进行改造而成的。兹先将现有提升式水闸挡水闸室的构造说明如下：

闸底板一般采用平板式，垂直水流向横卧在河床地基上。在它的上下游端底面设有防渗齿墙。闸墩也采用平板式，顺水流向竖立在闸底板上。它把挡水闸室分成若干个闸孔。靠两岸的闸墩要抵挡岸土，采用挡土墙式。闸门采用简支式平面闸门或弧面闸门，垂直水流向竖立在各个闸孔的闸底板上。平面闸门支座一般采用滚轮，支承在闸墩侧壁的门槽中。弧面闸门支座采用支架，支承在闸墩侧壁的悬臂座上。启闸桥采用简支式梁板，支承在闸墩顶端。启闸机一般采用卷扬机，安装在启闸桥上。当挡水闸室纵向长度较大时，必须设置纵向伸缩缝。纵向伸缩缝通过闸墩中心面，一般每隔两个闸孔设置一道。相临两条伸缩缝之间的闸室称为单元闸室。在每个单元闸室中，一般设闸底板一块，闸孔两个，整闸墩一个，半闸墩两个。整闸墩居中，半闸墩位于左右两端。在每个闸孔中设闸门一扇，启闸桥一跨，启闸机一部。1980年3月水利出版社出版的灌区水工建筑物丛书《水闸》一书对现有提升式水闸挡水闸室的构造作了比较详尽的论述。

现有提升式水闸挡水闸室结构牢靠，运用灵活。但它也有不少缺点，兹说明如下：

1、闸墩体积大：

闸门支承在闸墩侧壁上，闸墩受有巨大的挡水推力，要产生较大的弯矩与扭矩，因而需要较大的厚度。为了避免闸底板应力集中并呈辐射向，闸墩长度应与闸底板宽度相等。为了支承闸门与启闸桥，闸墩高度应等于闸门高度的两倍左右。这说明，闸墩是一种厚板式重型结构。其厚度一般为1.2米左右。

2、闸室抗滑稳定性差：

由于闸墩重量大，因而闸室地基反力也大。再由于挡水推力的作用，下游端地基反力更大，有可能超过许可承载力。为了减小下游端地基反力，门板离开下游端应有一定的距离。这样，闸室水重减小，因而容易向下游滑动。

3、闸底板厚度大：

由于闸室抗滑稳定性差，闸底板需要有较大的厚度。再由于闸墩重量大，闸底板受有很大的横向分布线荷载，因而要产生很大的纵向应力。应力愈大，则厚度也愈大。这说明，闸底板也是一种厚板式重型结构。其厚度一般为1.5米左右。

4、闸门与启闸桥用材量多：

闸门与启闸桥都系简支梁式结构，弯矩较大。弯矩愈大，则用材量愈多。

5、启闸机规模大：

平面闸门启闭力较大，因而启闸机规模也较大。弧面闸门启闭力虽然较小，但它的吊点位于门板迎水面水下，不易安装滑轮组，因而启闸机规模也较大。由水电部郑州水工机械厂产品目录查得，不装滑轮组卷扬式启闸机的造价比装滑轮组要大2倍以上。

由上述可知，现有提升式水闸挡水闸室构件笨重，耗材量多，造价昂贵。这个问题存在已久。水工学者们曾试图采用水动式水闸来解决这个问题。所谓水动式水闸就是闸门的开启依靠水力推动的水闸，如翻板水闸与浮体水闸等。水动式水闸在造价上虽然可以降低一些，但它功能不齐全，结构不牢靠，运用不灵活，经常出事故。例如：翻板水闸不能控制泄水流量与闸上水位。浮体水闸启闭时，各块闸板不同步，止水橡皮常被撕裂。因此上述问题到目前为止并未彻底解决。

本实用新型的研究目的是：改造现有提升式水闸挡水闸室，保持它结构牢靠，运用灵活的优点，克服它构件笨重，耗材量多，造价昂贵的缺点。