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【学员问题】水利水电工程钢闸门设计规定?
【解答】1、为了便于制造、运输和安装,设计时应考虑:
(2)运输单元应具有必要的刚度,外形尺寸和重量应满足运输的要求。
2、在泄水孔工作闸门的上游侧,应设置事故闸门。对高水头长泄水孔的闸门,尚应研究在事故闸门前设置检修闸门的必要性。
3、大型工程中重要的工作闸门在运行过程中可能产生的空蚀、振动、磨损和启闭力等问题,应作专门研究。通常可从通气孔、底缘型式、门槽型式、止水型式和操作方法等方面采取有效措施,以尽量避免或减轻不利影响。若水流条件复杂,应专门进行模型试验研究。
4、对于低水头弧形闸门,应特别注意支臂的动力稳定性,注意保养维护和按章操作外,并宜从支臂的结构和构造上予以保证。
5、快速闸门的关闭时间,应满足机组和钢管的保护要求,快速闸门的下降速度,在接近底槛时,不宜大于5m/、min.
快速闸门启闭机,应能就地操作和远方操作,并应配有可靠电源和准确的开度指示控制器。
6、强度验算:对于闸门承重构件和连接件,应验算正应力和剪应力。在同时受较大正应力和剪应力作用处,尚应验算折算应力。
计算的 应力值不得超过容许应力的5%.
弧形闸门的纵向梁系和面板,可忽略其曲率影响,近似按直梁和平板进行验算。
7、刚度验算:应验算受弯构件的挠度。 挠度与计算跨度之比,不应超过下列数值:
(1)潜孔式工作闸门和事故闸门的主梁、1/750
(2)露顶式工作闸门和事故闸门的主梁、1/600
(3)检修闸门和拦污栅的主梁、1/500
(4)次梁、1/250
8、稳定验算:对受弯、受压和偏心受压构件,应验算整体稳定和局部稳定性。
9、闸门承重构件的钢板厚度或型钢截面不得小于:
(1)6mm的钢板;
(2)L50mm×6mm的等边角钢;
(3)L63mm×40mm×6mm的不等边角钢;
(4)口2.6的工字钢;
(5)[8的槽钢。
10、在设计中,焊缝的布置应尽量对称于构件的重心。不得任意加大焊缝,并应避免焊缝立体交叉和在一处集中多条焊缝。
闸门及埋件结构,不得采用间断焊缝。
11、承受主要荷载的结构,不得采用塞焊连接。
(二)损坏及维修
1、坝的损坏
(1)人为破坏造成的损坏
橡胶坝容易受到尖利和有尖角物体的损坏,在容易受到人为破坏或河道内有尖角物较多的地方不宜安装橡胶坝。
(2)洪水过后的残骸造成的损坏,景观的影响
由于洪水过后遗留的各种残骸,诸如民用设施与建筑材料这类尖利的物体很可能对坝体的上游面造成损伤。微小处的漏气易于修复,如果漏气面积较大,修复起来比较困难。每次升坝或塌坝后各种残骸遗留在坝袋上给景观带来极大影响,运行单位每次都派员进行擦洗,工作量较大。
(3)放气孔(水)造成的损坏
放气(水)期间,橡胶坝体可能会由于紧靠坝下游面的尖利物体所刺破。
(4)火造成的损坏
1、火也许是对橡胶坝为不利的潜在危害因素。火可引起大范围的坝体损坏,而修复大面积的坝体有时是不可能的。对于很重要的坝,可行的办法是提供备用橡胶坝,以便在出现严重损坏时,能迅速替换。运行成本大大增加。
2、钢性闸门它本身属性决定上述情况都不会发生。在此我们对钢性闸门进行了细致的分析,现在闸门的运转件采用特殊复合材料,该种材料在水下运行若干年无需加润滑油,也不会锈蚀。
3、近有资料报导山东某工程拦河橡胶坝运行五六年,就坝体已维修了三次,费用高达600万元(其它未计算),而钢性闸门约三十年左右进行一次防腐即可。
可靠性分析
橡胶坝一般须建一座供气站或水泵房,管路多且复杂,而钢坝仅仅配套二台驱动装置,该种型式驱动装置是一种新型驱动型式,它结构简单,操作方便,无须油管、泵站等附属设施,另该种驱动装置配备了手动装置,若由于停电或其他故障可以手动操作,操作力只需5kg。这样可以有效的保证塌坝时能塌坝,立坝时能立坝,性极高。
(五)、冬季冰冻问题 橡胶坝根据《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,否则将对橡胶坝的使用造成致命的损坏,而刨冰工作完全依靠人工完成,既耗时又耗力,且给管理带来极大的不便。到春天解冻时,冰凌不能在橡胶坝上溢流,结实而锋利的冰块很可能把橡胶坝划破。
到了冬季,将钢坝倾斜一定角度,此时若结冰,冰层可以沿着斜角向上延伸,从而有效的释放水结冰的膨胀力,这样钢坝不会受到任何破坏,另由于钢材本身的坚硬特性,每年春天的凌汛可以在坝顶泄洪,钢坝可以轻松的度过冬季。
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