底轴驱动翻板闸门的原理及特点

水压力通过悬臂式门叶结构传递到圆柱形底横轴，底横轴作用力可分解为水平力、垂直力和力矩。水平力、垂直力通过固定支铰座传递给土建结构，力矩（扭矩）由底横轴传递给液压启闭机或锁定装置。闸门启闭运行时， 液压启闭机通过拐臂驱动底横轴转动，同时使门叶以底横轴中心为圆心作扇形转动实现闸门的开启和关闭。闸门局部开度（或转角）取决于锁定装置的锁定位置或液压启闭机活塞杆持住位置，闸门的开度范围为垂直与水平之间（0°～90°）的任意位置或角度。闸门全部关闭时门顶可溢流以达到景观效果。

2.2 使用条件及优缺点分析

底轴驱动翻板闸门适合于闸孔较宽（10～100 m）而水位差比较小（1～7 m）的城市景观工程，或山区河道洪水急涨，要求快速开闸泄洪的工程[2]。由于可以将孔口设计的比较宽，可以省去数孔中间闸墩，所以不仅结构简单，而且可以节省土建投资。该闸门能够实现双向挡水及立门蓄水或防洪，卧门行洪排涝；闸门启闭灵活快速、开度无级可调且调度方便；启闭设备隐蔽，门顶过水形成人工瀑布，改善工程景观效果；另外，该闸型泄洪能力大，卧门时无碍通航。该闸型的主要缺点：总造价相对较高；要求闸基不存在大的不均匀沉陷；不便设置检修闸门，闸门检修较困难。

3· 基本布置要求

3.1 闸孔宽度的确定

目前国内已建工程中，底横轴旋转钢闸门*闸孔宽度为100 m（苏州河河口水闸）。闸孔宽度确定主要考虑泄量要求、闸基地质条件、经济指标等因素（见图2）。如果闸基地质条件较好不存在不均匀沉陷问题，泄量又有要求，闸孔宽度可适当偏大取值；如果闸基地质条件较差，需要选择较大闸孔宽度时，应对闸基进行打桩、浇筑整体式钢筋混凝土底板以避免闸基产生不均匀沉陷。但当闸孔宽度大于约45 m 时，由于扭矩使底横轴产生扭角变形，跨中变形较大，通常将跨中门叶断开设置柔性止水以便避免两侧启闭机不同步而产生的巨大闸门内力。对于高度较小、闸孔宽度较大的闸门，底横轴结构尺寸由刚度控制，因而经济指标较差。