水电站船闸人字闸门维修保养施工

摘要：人字门的维修保养对船闸闸室的运行安全，和延长闸门的使用寿命有着重要的意义，本文简单介绍红岩子水电站船闸人字门维修保养的施工。

关键词：人字门 ，维修保养 ，施工

Abstract: the repair of the miter gate of the safety operation of the lock chamber, and prolong the service life of the gate has an important meaning, the paper simply introduces hongyan son hydropower station miter gate maintenance construction.

Keywords: miter gate, maintenance, construction

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

1. 概述

红岩子水电站船闸，位于四川省南部县红岩子水电站的右岸。按嘉陵江航运规划：为四级航道，闸室有效尺寸为120m×16m×2.5m（长×宽×高（门槛水深）），上游防洪水位347.90m，设计水位（正常挡水位）336.00m，上游最高通航水位337.60m，上游最低通航水位333.00m，设计水位差13.80m，总水压力5846kN。通航船队为2×500t/300HP拖轮。上、下闸首长各为30m，闸首设有人字门、充泄水闸门和检修门。人字门启闭选用了两台型号为QRWY-800-4B的液压启闭机。船闸上闸首人字门单扇门叶尺寸为10.0m×19.0m×1.5m(长×宽×厚)，人字门轴线与船闸横轴线的夹角∠＝22.5°，两人字闸门旋转中心距离为17600mm。人字闸门总重300.4吨，其中固定部分25.7吨，活动部分274.7吨。船闸金属结构于2002年6月完成安装、调试并投入运行。根据多年船闸运行,为保障水电站船闸人字门安全运行，电站业主委托水利部水工金属结构质量检验测试中心对船闸上闸首人字闸门进行了专项检测。在质检中心对上闸首人字门进行了多项技术检测的数据和实际运行的现象分析后，专家组建议对该人字闸门及启闭设备进行维护检修，所以要对该闸门进行维修保养。由于目前国内水电行业对人字门的维修保养施工尚处于一个摸索阶段,本文主要骤述在维修保养施工过程及一些注意事项。

2. 维修保养内容

2.1 检查人字闸门顶枢、底枢的磨损程度、状况；及调整轴线垂直度；

2.2 通过背拉杆的拉伸调整，调节闸门门叶的扭曲变形；

3. 维修保养施工

3.1 原始数据测量

由于人字门已经运行多年，在各零件、部件之间会产生一定程度的磨损和相对位移。因此，首先要对门体、传动部件分别进行原始数据测量，尤其是顶、底枢移动轨迹，并做好顶枢的中心点位置的标记；然后是门叶在无载荷、无约束的状态下测量其的几何尺寸的变形量。

3.2 底枢、顶枢调整

3.2.1 顶枢

顶枢的检查，先要将人字门用千斤顶支在门叶底部斜接柱部位，调至水平后，再用楔子板顶紧后进行顶枢的拆除。顶枢部位的所有盖板吊卸开，拆除人字门顶部人行通道。顶枢装置拆除按照安装时的逆向顺序对进行。由于顶枢装置在运行过程中会左右移动，推拉杆的螺母、螺杆由于长期受外力作用，容易产生间隙。所以在拆卸顶枢装置的同时进行推拉杆的检查与调整。

3.2.2 底枢

底枢的检查，将人字门开启到与闸室边墙大约成20°～30°角位置，沿面板纵向移动门叶。门叶顶部两端用牵引钢丝绳和手拉葫芦拉紧门叶，以防止门叶倾覆。在门叶下部地面铺设一块20mm厚的钢板，并与地面紧固，并在其在上面用20号～32号工字钢及多种规格的钢板搭设顶升承重平台。用4个100吨带自锁装置的液压同步短行程千斤顶作为顶升动力（由于门叶原设计未考虑在下主梁及底梁部位设置专为检修顶升受力的顶升机构，所以必须在门叶下部受力部位增加顶升结构，以防止门叶受力变形）。在拆除顶枢后，将进行门叶的顶升和滑移。4个千斤顶同步动作，每次按50mm的行程进行顶升，同时底部用楔块在不同位置顶紧。顶升至可拆装底枢的高度时停止顶升，转致对门叶进行平移。平移采用机械千斤顶顶伸方式实施。在顶升和平移过程中，设有专人负责门叶顶部的张拉钢丝绳和手拉葫芦操作，防止门叶倾倒。当门叶顶升、平移到位后，固牢好门叶。开拆底枢检查，重点是要将底枢中心点反放到顶枢位置，和原顶枢中心点对比调整。更换底枢“蘑菇头”轴套和脂。

在底枢处理完毕后，回装门叶、顶枢、盖板及路桥。

4. 门叶扭曲变形调节

门叶扭曲变形调节，是通过背拉杆预应力的拉伸来实现。

背拉杆预应力施加的主要目的是：①矫正边柱扭转，使闸门获得最优门形，即让闸门水平度与垂直度偏差满足规范要求（水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范 DLT 5018-2004）；②背拉杆能增强人字门的抗扭刚度，并纠正闸门的翘曲变形，从而实现闸门关门挡水和承担、传递荷载的作用；③背拉杆作为人字门抵抗扭转变形的主要构件，为整个门体提供约40%的抵抗扭转变形的能力。控制背拉杆预应力的大小和张拉次序，对避免张拉预应力或结构局部应力过高，并使门体的变形在规定的范围内，以调整人字闸门背拉杆使门叶竖向直线度和扭曲以符合规范规定。

背拉杆用细长的扁平带钢制造，其抵抗屈曲失稳的临界压力较小，如果不加预应力，在闸门运转过程中，背拉杆极可能因承受较大的压力而出现失稳现象。为避免发生失稳情况，背拉杆预应力应大于背拉杆工作中可能承受的最大压应力。

4.1 背拉杆张拉前测量、记录人字门底主梁底部固定支撑拆除前、后的门叶整体几何尺寸的偏差值（特别是门轴柱、斜接柱的正面和侧面直线度）；根据测量的数据，分析闸门由自重引起的变形情况。

4.2 在人字门门轴柱、斜接柱的正面和侧面分别取9个测点，每级加载时测量并记录每一组拉应力与闸门的变形测量，分析闸门变形的变化规律，从而确定最终张拉预应力。

4.3 下表为人字门经过上述检查、维修及调整后的人字门的最终检测数据

1 顶、底枢轴线偏离值 左：1.5

右：2.0

2 旋转门叶，从全开到全关过程中，斜接柱上任一点的跳动量 左: 1.8，1.3，1.5，1.0

右：2.0,1.5,1.3,1.5

3 底横梁在斜接柱一端的下垂度 左: 5

右：4

4.4 由于门叶的顶枢中心点位置、门轴柱及斜接柱的垂直线经过调整，与原安装数据有所偏差。在背拉杆预应力测试结束，并确定最终值后，接着进行调整支枕垫块的工作，然后重灌环氧填料。

至此整个维修工作完成。最后作无水调速；有水联调验收。

5. 结语

船闸在运行了一段时间后，通过对人字门的维修，不但提高其运行的安全性、可靠性，而且延长了其的使用寿命。本文简单介绍了对人字门的维修保养施工、操作流程、调整步骤以及检测。最终目的是通过维修改造，闸门的使用能够符合设计及相关规范的要求。并在施工过程中起工艺流程及指导作用。

本人简介：

黄定坡,男，1957年12月，本科，工程师，主要从事水电站金属结构、水工机械的制造和安装工作。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。