楔形闸门技术

楔形闸门技术

孟维忠，蒋晓峰

闸门是输配水工程是用量最多的控制型建筑物。在辽宁省9大灌区中，仅分干以上的控制闸门数量就达5700余座，支、斗渠控制闸门的数量则数以万计。这些闸门大多是平板闸门，闸门板与闸槽间隙大，止水橡胶易老化破坏，闸门漏水十分严重。根据孤山灌区262座干渠闸渗漏测试结果，闸门的渗漏损失量占总放水量的9%左右，严重影响了灌溉用水的利用效率。另外，平板闸门止水橡胶与闸槽间的摩擦力较大，启闭闸门相当费力。针对上述问题，孤山灌区对普通的平板闸门进行了改进，通过技术引进和创新，研制出新式楔形闸门。它止水效果好，渗漏小，启闭省力，操作方便。该技术目前已在鸭绿江（中国一侧）护岸工程及丹东地区灌区改造中得到广泛应用，改造各级闸门1200余座，应用效果较好。

一、楔形闸门的特点与应用范围

楔形闸门的正、侧面均为梯形断面，上宽下窄，外观上形如“楔子”，故称之为楔形闸门。与传统的平板闸门相比，具有以下特点：

一是闸门板与闸槽间不设止水橡胶，通过特殊的施工方法，使闸门板、闸槽和底坎自然紧密结合，止水效果好，无渗漏。

二是闸门外形如楔子，在启闭闸门时，闸门板与闸槽之间无摩擦，运行操作方便，省时省工。

三是与普通平板闸门比，由于省去了止水橡胶、闸槽预埋角钢及一部分铁件，不仅节省了材料，降低了工程造价，而且简化了施工操作。

楔形闸门应用范围广泛，适宜时流能力在0.8~1m3/s以上。不仅可用作各级沿式灌溉渠道、排水沟道的控制闸门，还可用作各类过水涵洞的涵闸和小型水库的溢洪道闸门。

二、楔形闸门的结构设计

根据不同的流量范围，楔形闸门分为3种不同结构。

1、板式结构

使用流量范围：0.1~5m3/s。结构形式见图1

2、槽式结构

使用流量范围：5~8m3/s。结构形式见图2。

3、梁式结构

使用流量范围：8m3/s以上。结构形式见图3。

三、楔形闸门的制作与安装

1、闸门制作

在施工现场预制钢筋混凝土楔形闸门板，闸门板两侧面和底边需抹光压实，保持光滑。浇筑后第2天拆除侧面模板，将闸门板两侧与底这用砂轮磨平，浇水养生，7天后闸门脱模准备安装。

2、闸门安装

楔形闸门不设止水橡胶。为保证闸门与闸底板、闸槽之间的密合，闸门安装与闸槽、闸框混凝土施工同时进行。首先将闸门与闸槽接触部分涂上一层黄甘油，并贴一层布，然后按照闸门正、侧位中心线将闸门安装在准备浇筑闸槽的位置上，并进行加固较正。最后，将闸门和模板固定，浇筑闸框混凝土。

3、底坎处理

闸框拆模后，将闸门慢慢吊起，把闸门底坎基坑冲毛干净，将水排除。先铺一层2cm 厚高标号水泥砂浆，然后浇筑二期混凝土，浇筑高度以超出闸底坎1~2cm为宜。捣实找平后垫上一层灰袋纸或油布，将闸门慢慢放下，直至闸门把底坎下部压出灰浆（闸门底部不能低于底坎，否则闸门需要再次吊起重新用混凝土找平），将多余的混凝土清除，找平压光。

四、应用效果测试与效益分析

为验证楔形闸门的止水效果，我们在孤山灌区进行了楔形闸门与普通平板闸门渗漏对

比试验。其中廉一干渠第二、五、七支渠安装楔形闸门，三、四支渠为平板闸。经测试，当闸前水位达到1.9m时，楔形闸门仅在闸后底板和两侧槽边有几处渗点，而普通闸门渗水量达0.05m3/s。可见，楔形闸门止水效果很好。

从经济效益分析看，也是可观的。以常用的2孔闸（单孔规格1.9×1.6m2）计算，每座楔形闸门可节省P型止水橡胶、预埋铁件等材料费600元。在灌溉期间，每座闸全年还可减少渗漏损失约12万m3，以水价0.05元/ m3计，就可产生节水效益6000元/座。

综上所述，楔形闸门具有止水效果好，操作省力，施工简单，容易掌握，运用方便，节省资金等诸多优点。经实际运行测试，节水效果好，经济效益显著。该项技术的实施对于提高灌区工作效率、提高水的利用率、降低大中型灌区改造投资具有重要和现实的意义，推广应用前景广阔