洪溪一级水电站事故检修闸门设计

电力18讯：    【文摘】洪溪一级水电站隧洞进水口设事故检修闸门，是一扇中等水头小孔口闸门。针对该事故检修闸门从布置、门体和埋件结构的设计加以论述。图３幅。 【主题词】水电站设计 金属结构 事故闸门 检修闸门 闸门启闭机 １概述 洪溪一级水电站位于浙江省泰顺县洪口溪支流洪溪上游，坝址距泰顺县城２６ｋｍ，厂房位于下洋溪与洪溪交汇处对岸下游５０ｍ处。枢纽主要由拦河坝、发电引水隧洞、支流引水隧洞、引水砌石坝、调压井、压力钢管、发电厂房、升压站等建筑物组成。电站是单目标发电工程，装机容量２×６３００ｋＷ。 工程共设有５种闸（阀）门，在水库引水隧洞进水口设置一扇事故检修闸门，孔口尺寸为２ｍ×２ｍ；在隧洞出口即压力明管的首部设置一台直径为１．４ｍ事故阀门；大坝内设置一直径为０．８ｍ的放水冲砂阀；在支流引水隧洞进水口设置一孔口尺寸为０．８ｍ×０．８ｍ的检修及冲砂钢闸门；在二台机组的尾水出口处设孔口尺寸为２．８ｍ×２．１ｍ的尾水检修闸门。本文就事故检修闸门及启闭机的布置、设计特点作一介绍。 ２事故检修闸门的设计及启闭机布置 ２．１闸门及启闭设备 事故检修闸门为深孔式平面定轮焊接钢闸门，布置（见图１）。闸门孔口尺寸为２ｍ×２ｍ，底坎高程５１６ｍ，设计水头４５．１４ｍ，总水压力２４８ｔ，门重５．２ｔ，最大轮压４５ｔ，采用单吊点，闸门由一台ＱＰＱ－４０－４０固定卷扬式启闭设备操作，扬程４０ｍ。事故检修闸门要求动水关闭，静水启门，为降低启门力，门顶设两个Φ１５０充水阀，闸阀开启行程为１４５±２ｍｍ，充水平压后再开启闸门。 ２．２闸门结构设计和底缘形式 闸门面板布置在上游面，顶、侧止水布置在下游面。门体宽２．８ｍ，高２．４ｍ，厚０．４５ｍ，止水净宽２．１ｍ，止水净高２．１ｍ，面板厚１６ｍｍ，闸门整体制造。闸门结构布置为３根主梁，最大梁高ｈ＝０．４３４ｍ，截面为Ｔ字形；２根角钢作为小梁。 闸门每侧共设２个Φ６００ｍｍ主轮，按等荷载布置，并按构造要求适当调整主轮位置。为防止闸门在闸槽中移动时被卡住或碰撞，以确保闸门能顺利启闭，上游面板设置４个Φ２５０ｍｍ反轮，每个侧面各设２个Φ１２０ｍｍ侧轮。 事故检修闸门有动水下门的要求，其底缘形式的设计很重要。按照《水利水电工程钢闸门设计规范》，动水下门时，为避免门底过水的射流冲击主梁腹板及翼板而形成真空，从而增加闸门振动，下游倾角不小于３０°，对于部分利用水柱的平面闸门，其上游倾角不应小于４５°，尽量采用６０°，本闸门底缘的设计符合以上要求。 ３支承和埋件设计 ３．１支承型式的选择 闸门在动水中闭门，闸门运行时易受泥砂影响，为降低启闭设备容量，经比较后支承型式采用滚轮。挡水时门前会有淤泥，故面板设在上游侧，在轴承两端加设止水圈以防止进入泥砂后磨擦阻力增大。定轮直径Φ６００ｍｍ，轮缘宽度１２０ｍｍ，轮轴直径Φ１２０ｍｍ。轴套选用ＺＱＡ１９－４轴承，其与４０Ｃｒ轮轴的磨擦系数小，闸门可靠自重关闭，不需要加重。主轮布置图（见图２）。 ３．２主轨设计 事故检修闸门主轮轮压较大，分布不均，主轨采用铸钢轨道。为提高轨道的侧向刚度，把主轨与门槽的护角焊接起来，并用连接板支撑。主轨高度ｈ＝２５０ｍｍ，轨道底板宽度Ｂｋ ＝３００ｍｍ，主轨采用ＺＧ２７０－５００整体制造，工作表面平整。 为保证安装精度，在主轨上开设Φ２２小孔，内套与混凝土插筋焊牢的焊接单头螺柱，通过调节螺母来保证主轨的工作技术要求。４结束语 事故检修闸门由门顶充水阀充水平压后，静水启门，可大大降低启门容量。由于充水孔设在闸门本身的顶主梁上，平压装置不与水工布置发生关系，可以简化水工布置，减少工程费用。此平压方式的充水阀门的开启与闸门的开启应有联动机构，在启闭设备上设充水阀门启闭的行程控制开关。 本闸门尺寸较小，水头较高，在设计上要满足强度要求，在结构布置上，要特别注意满足构造要求。