底轴驱动翻板闸门在水闸工程中的应用

1· 概述

在水利水电建设中，随着城市用水、景观建设及环境整治和灌溉、发电的需要，翻板闸、水闸和橡胶坝得到***的运用。然而，橡胶坝制造比较复杂，运行时充水（充气）升坝或放水（放气）塌坝时间较长，影响快速截流或泄洪，再加上橡胶存在易老化、割裂等弊端，质量事故常有发生；老式钢筋混凝土结构水力翻板闸门，运行时当闸门开启后，由于每片门叶间易卡污物，闸门经常不能及时关闭而造成重大损失甚至危及工程安全。另外，传统的钢闸门或翻板闸门，无论是提升式或卧倒式，单孔闸都很难适用较宽的河道。因此，2005 年以来，以上海市苏州河河口闸为代表的许多水闸采用了底轴驱动翻板闸门（钢坝）［1］。

底轴驱动翻板闸门是一种***可调控溢流闸门，它主要由土建结构、圆柱形底轴、固定在底轴上的门叶、支承底轴的若干固定支铰座、底侧止水、闸墩侧墙密封件及启闭机驱动连接拐臂等组成。闸门的启、闭操作由布置在两侧启闭机室内的液压启闭机控制。目前，国内建成或正在建造的此类闸门工程有近百座（如黄山湖边水利枢纽花山坝工程、泰州市水生态环境建设工程、苏州工业园区金鸡湖游艇码头工程、上海市苏州河河口水闸工程等）。

本文根据底轴驱动翻板闸门的工作原理、结构特点和结构布置的要求，以及启闭机控制操作运行的要求，针对城市景观水闸工程的闸门型式进行了比选设计。

2 ·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。