钢坝闸门门型选择

底轴驱动下卧式翻板闸门与支撑坝的比较

一、简介

底轴驱动下卧式翻板闸门（钢坝闸门）是一种新型可调控溢流闸门，它有土建结构、带固定轴的钢闸门门体、启闭设备等组成。这种建筑物适合于闸孔较宽（10m-100m）而水位差比较小（1-7m）的工况，由于它可以设计的比较宽，可以省去数孔闸墩，所以不仅结构简单，可以节省不少土建投资，而且可以立门蓄水，卧门行洪排涝，适当开启调节水位，还可以利用闸门门顶过水，形成人工瀑布的景观效果。

名称：四川米易项目

规格：40mx3.7m钢坝闸门

数量：3孔

二、结构组成

在孔口净宽范围内由左、右相对独立的两扇带底轴的门叶组成，相对孔口中心线呈对称布置，孔口中心线处的连接结构采用对各向变位有一定适应能力的Q形橡皮。每扇门叶沿宽度方向由多块的门叶结构用螺栓拼接而成，相邻的门叶结构之间设有纵向止水。门叶与底轴间采用螺栓连接。翻板闸门的上游设一道底水封，采用耐磨损高分子合成硬质材料，为延长使用寿命，补偿磨损量，压板上设有预压板弹簧。侧水封为插拔式具自动补偿功能的双向止水装置，不仅具有止水功能，在出现温变情况下，还具有自动调节功能。翻板闸门允许门顶溢流，门顶设有破水器，以避免局部开启运行时因门顶溢流及启闭操作时造成门后负压。底轴作为门叶纵向悬臂梁的固端和闸门启闭驱动轴是本水闸最重要的构件之一。为最大限度地避免土建结构变形和变位对底轴运行的影响，使底轴受力状态明确，设计将底轴主体在孔口中心线处一分为二，再采用波纹管加滑动止水衬套的柔性连接形式将左右两段底轴连接起来。

三、钢坝特点

1、双向挡水，启闭灵活，可任意角度（0°-90°范围内）启动/停止闸门来调节闸门；

2、工程隐蔽，无碍防汛和通航，改善河道景观，可以大跨度运行。枯水期可将闸门竖立进行检修。

3、响应速度快，压力可调，可远程控制监控。

四、支撑坝

1、支撑坝结构

支撑坝是由挡水板、橡胶袋（气囊）和锚固压板等组件组成，运行时充水（充气）升坝或放水（放气）塌坝。

2、优缺点

优点：结构简单

缺点：1、橡胶易老化再加上橡胶易老化及划伤的弊端，易发生质

量事故。

2、升坝和塌坝时间较长，影响快速截流或泄洪。

3、单向挡水，不可调节水位。

4、橡胶袋出现故障检修不方便。

5、挡水板和锚固压板之间易出现老化损坏影响启闭。

6、无法使用位移传感器进行开度控制。

五、钢坝闸门与支撑坝在运行中的比较：

（一）、泥沙淤积对启/闭门影响

泥沙和石头是河流中常见的流动物质。在水闸运行挡水（蓄水）时，挡水的时间越长，上游的淤积会越多。支撑坝上游的泥沙淤积会对橡胶袋产生压力（大于正常设计水压）和吸力，长时间淤积对橡胶袋有损坏，影响闸门正常启闭；钢坝是一种特殊结构，没有底门槽和侧门槽，是门叶围绕底轴心旋转的结构。上游止水压在圆轴上，当坝竖起或倒下时，止水不离圆轴表面，始终保持密封止水状态；侧止水同样的原理，止水面始终不离开侧胸墙（一般采用大理石），故淤沙

不影响钢坝的升坝和塌坝。

（二）影响泄洪断面

一般情况，支撑坝依靠背部橡胶袋来升坝和塌坝，当上游和下游的水压差较小时，支撑坝不能正常塌坝，会影响泄洪；钢坝是靠液压力作用来向下游倾倒，倒下后坝体在坝底板高层以下，不会影响泄洪。（四）运行稳定性

支撑坝一般须建一座供气站或水泵房，管路多且复杂，钢坝仅需两套驱动装置，该驱动方式结构简单，操作方便，无需专门油管和泵站等设施，如果发生停电或其它故障可以使用手动装置操作。这样可以有效的保证塌坝和升坝，安全行极高。

（五）坝顶溢流

支撑坝在设计规范中规定溢流不超过50cm，否则会出现垮坝事件（钢坝为大尺寸高强度的底轴结构连接，支撑坝只是依靠连接板），而钢坝可以克服这一缺陷，可以长时间大流量的从坝顶溢流形成瀑布效果。

（六）冬季冰冻问题

支撑坝主体部分仍为橡胶袋，根据橡胶坝的设计规范和实际使用情况，冬季一旦结冰就必须做好刨冰工作，否则将对橡胶坝造成致命损坏，而刨冰工作完全依靠人工完成，既耗时又耗力，给管理带来极大的不便。而钢坝则可以安全的度过冬季，钢坝本身的坚硬特性和特殊的制作工艺，解冻后冰棱可以在坝顶溢流泄洪。

（七）能耗的对比

100m支撑坝的用电负荷量最少需要功率100KW左右，每次升坝时间为2-3小时，耗电量约为200-300KWh，有的工程为了长期升坝，需要电机不间断工作。100m的钢坝升坝和塌坝只需要4台驱动装置，每台驱动装置的额定功率为15KW。这样100m的钢坝用电负荷只需功率60KW左右。每次升坝时间约为2-3分钟，耗电量约为2-3KW，升坝后电机即停止工作。每年可节省大量电量。