关于卷扬式启闭机闸门闭落难点分析

摘要:水工闸门因要用于挡水与泄水，所以经常要进行启闭。对于螺杆式启闭机，只要选择拥有足够启闭吨位的启闭机，正常启门闭门不会有问题。但是，对于卷扬式启闭机，由于绳索只能传递拉力不能传递压力，启闭机本身对闸门只产生启门力不产生闭门力。这样的话可能就会出现因闭门力不足，造成闸门没办法关闭的问题。作者根据多年的实践，总结出了解决问题的办法。

关键词:水工闸门;闭落难点;解决办法

1问题的提出

某城市的两条骨干排水河道，现有大、中型节制闸15座，其中10座使用卷扬式启闭机的节制闸，有8座建成于20世纪70年代初，闸门均为平面钢结构，提升方式均为直升式，闸门尺寸(宽X高)为:(5.8 mX5 m)一(10 mX5.5 m)。受当时设计和制作工艺水平以及经济条件等的限制，工程建设标准总体较低、个体参差不齐。部分钢闸门由于设计缺陷和制作工艺较差而存在先天不足;部分闸门及其附属构件经30余年的运行，锈蚀、变形异常严重。近年来，由于早情较重，节制闸蓄、泄水启闭较为频繁。在启闭操作中发现，部分使用卷扬式启闭机的节制闸，当闸门在高水位差的动水中关闭至剩余20 cm左右时，时常出现不再下落的状况。在无辅助工具和相应措施的情况下，管理人员通常采用木桩下捣闸门或向闸门抛投重物的方法使其关闭。实践证明，该方法不仅损坏闸门，而且效果很不理想，并经常出现抛投物卡在闸门底部或闸槽处，影响闸门启闭的情况。

2原因分析

造成闸门闭落困难的原因是闭门力不足。在闸门闭落过程中，随着闸门的下落，闸门受到的水压力和摩擦力，以及水流对闸门的上托力逐渐增大，闸门必须克服上述阻力才能顺利闭落。对于卷扬式启闭机，由于其自身无法对闸门产生闭门力，只能靠闸门自重产生。因而，卷扬式启闭机闸门闭落困难的原因，主要有闸门自重不足;由于长期使用。闸门主、侧轮及轨道锈蚀、变形，摩阻力增大;卷扬式启闭机对闸门不产生闭门力等。

3解决办法

3. 1闸门配，

对纯属由闸门重量小而造成闭门力不足的情况，可经演算，在闸门结构、卷扬机功率、工作桥承载能力都能够满足的情况下，按所需的最大闭门力计算闸门应具有的重量，以其与闸门实有重量之差作为应增配的重量进行配重。

配重物重量g(t)的计算公式如下:

g>(ItXT十P)/n一G

式中:G―闸门自重(t);k摩阻力安全系数，一般采用1.2;T―支撑摩阻力与止水摩阻力之和;P―上托力，与闸门的底缘形状有关;n―修正系数，一般选用0. 9-rl. 0。

该方法实施较为简便，但配重增加闸门闭门力的同时，亦增加了启门所需的力量，因而受启闭机启门力及工作桥梁等结构承载力的限制，需经验算，在满足要求的情况下方可实施。配重材料可选择比重较大、易于安装施工的硷或铸铁材料。配重物应在靠近吊点处对称设置，重心应在闸门重心线上，避免因配重造成重心偏离或引起闸门变形，影响启闭。

在经验算满足的情况下，我们对其中两座闸门较轻(尺寸:5 mX5.8 m，重量:6. 05 t )的节制闸，每孔闸门分别配备了3. 3 t混凝土，达到了理论重量。实践证明，此法对大多数闸门效果是比较明显的，但仍有几孔闸门存在闭落困难的问题。

3. 2对阐门主、侧轮及轨道进行维修校正，减少摩阻力

对闸门理论重量或经配重后重量满足要求，但因闸门主、侧轮或轨道锈蚀、变形，使摩阻力增大造成闸门闭落困难或对于不够顺畅的节制闸，我们采取了对闸门主、侧轮及轨道进行维修校正的措施，有效降低了启闭阻力，使闸门启闭变得顺畅。

3. 3改变操作方式

(1)下冲法。对ICJ门闭门力处于临界状态或稍小于阻力的情况，为增加闸门克服阻力的能力，根据能量转化原理，在进行操作时可将闸门适当提高，然后放松制动，使闸门以较高势能下冲。具体提升高度可经实验确定。

(2)减压法。如与闭落困难闸门(或称问题闸门)毗邻的闸门能够顺利闭落，可将两侧易闭闸门首先开启，使问题闸门上下游水位差减小，从而降低水压力，进而降低摩擦力，使问题闸门能够顺利降落。在问题闸门顺利降落后，再行关闭无问题闸门。实践证明，下冲法和减压法均非常有效，两法联合使用效果更佳。

3. 4施加外力

对经验算无法利用配重或采取上述综合措施仍不能解决问题的节制闸，可采用对闸门施加外力的方法。即利用相关设备给闸门施加一个向下的外力，只要这个力足够大，便可满足闭门要求，而不论它是压力还是拉力。

(1)用千斤顶顶压。在闸门经常不能闭死的位置，于两侧闸墩上，闸门上方、闸槽两边适当部位，各打孔铆固两根钢柱作为上支撑(钢柱外露长度根据支撑材料确定)。然后利用千斤顶进行顶压闸门操作。操作应在闸门两端同时进行，力求均匀，避免一端快一端慢(图1)。

经实际检验，该方法采用设备及操作较为简便，但操作人员需下到闸门上进行操作，应采取相应安全措施。

(2)用倒链和转向滑轮下拉。首先在排架柱和闸墩下部适当部位，分别布设用于承挂倒链和转向轮的“U”形钢结构(可用膨胀螺栓和钢筋制作)，按照图2所示安装倒链和其他设备，在交通便桥上便可进行闭门操作。

该方法与千斤顶顶压法有些类似，设备及操作简易，也需要到闸门上安装设备，但操作相对较安全。此操作亦应在闸门两端同时均匀进行。

施加外力的方法，在操作前应放松卷扬机制动装置。此方法较闸门配重，操作相对麻烦一些，但它不增加启闭机启门时的负担，对其他结构亦不造成影响，尤其在结构构件承载力不允许配重或卷扬机容量不太富裕的情况下，是较为理想的一种方法。

综上所述，在结构强度满足的情况下，应首选维修与配重;临界状态采用高起快落和邻孔泄水减压的方式;在结构不允许配重，且综合措施仍达不到理想效果的情况下，应采取施加外力的方法。

4结语

水闸作为挡水和泄水建筑物，闸门在高水位差下启闭是常事。在采取各种措施仍不能使闸门闭落时，可根据情况采用封堵的办法解决。