论文部分内容阅读
摘要：本文介绍了楼庄子水库工程的闸门、阀门及启闭设备布置与设计特点。
关键词：楼庄子水库 金属结构 总体布置
一、工程概况
楼庄子水库位于头屯河硫磺沟镇以南25km处，距下游昌吉市硫磺沟镇楼庄子村8km。楼庄子水库是头屯河上游山区控制性骨干工程，工程的主要任务是灌溉、防洪和城市工业生活供水。工程等别为Ⅲ等中型工程。
根据水库布置，金属结构主要设备设置在溢洪洞、导流兼泄洪冲砂洞和引水洞中。共设有孔口5个，其中设平板闸门2扇，弧形闸门3扇；固定卷扬式启闭机2台，液压启闭机3台。
二、导流兼泄洪冲砂洞金属结构
导流兼泄洪冲砂洞布置于河床右岸，施工期用于施工导流，工程建成后，作为永久建筑物用于灌溉、泄洪及沖沙， 1孔。进口处设置一道事故闸门及一道工作闸门，进口闸井底板高程1335.0m。
1、导流兼泄洪冲砂洞事故闸门
导流兼泄洪冲砂洞进水口设一道事故闸门，孔口尺寸4m×5m，设计水头63m。1孔，设1扇定轮支承、上游面板、上游封水的平板钢闸门。闸门门叶结构材料采用Q345C。顶、侧水封采用P60-A型橡塑复合止水，底止水均采用厚度20mm的条形橡皮。设四对侧轮导向，反向设置限位滑块，单吊点。门槽埋件主轨结构材料采用Q345C，副轨、反轨与底槛、顶楣采用Q235B。闸门靠自重及配重动水下门，启门前由设在门顶的充水阀充水平压，待水位差小于1m后静水启门，充水阀与启闭机联动。采用一台容量及扬程是2000kN-65m的固定卷扬式启闭机操作，启闭机布置于闸井平台以上的啟闭机机房内。闸门平时锁定于1397.8m的检修平台上。
2、导流兼泄洪冲砂洞工作闸门
孔口尺寸3m×4m，设计水头63m，一孔，设1扇主横梁直支臂圆柱铰弧形钢闸门，闸门面板曲率半径为8.0m，支铰铰心高度为5.6m，门叶结构与支臂材料均采用Q345C。支铰采用自润滑球面滑动轴承。闸门顶水封采用一道‘P’型橡皮和一道转铰式水封，侧水封采用方头型橡皮。闸门埋件材质采用Q235B。闸门门槽底板加钢板衬护。闸门动水启闭，由容量为1250/800kN（启门力/下压力，下同）液压启闭机操作，液压启闭机泵站设两套油泵电动机组互为备用。液压启闭机的控制设备（泵站、油箱、电气设备）均布置于1347.50m高程的闸井平台上。启闭机采用现地控制，并留有远控通讯接口。为方便液压启闭机检修，于1362.50m高程上设置LD100kN电动单梁吊。
三、溢洪洞金属结构
溢洪洞布置于右岸，用于水库泄洪。进口控制段采用WES堰型，堰顶高程1391.00m。孔口尺寸8×9.3m（宽×高），共一孔，设有一道工作闸门。水库水位每年有足够连续时段低于堰顶高程，工作闸门可在无水条件下检修维护，故无需设置检修闸门。
1、溢洪洞工作闸门
1孔，孔口尺寸8m×4.5m（宽×闸门高），设计水头4.2m。因弧形闸门门槽平顺，具有较好的水力学条件，故采用弧形钢闸门。闸门门叶采用双主横梁斜支臂结构。闸门面板曲率半径为5.5m，支铰铰心高度为2.5m，校核洪水位时，支铰位于泄洪水面以上。门叶结构与支臂材料均采用Q345D。闸门侧水封采用圆头L型橡皮，设导向侧轮，支铰采用自润滑球面滑动轴承。闸门埋件材质采用Q235B。闸门门叶结构按运输单元分节制造，运至工地后在现场拼焊成整体。闸门由容量为QY2×250kN的悬挂式液压启闭机（一机一站）操作，液压启闭机泵站设两套油泵电动机组互为备用。液压启闭机的控制设备（泵站、油箱、电气设备）均布置于1400.30m高程的闸井平台上。启闭机采用现地控制，并留有远控通讯接口。
四、引水洞金属结构
引水洞布置在河道右岸，用于向下游供城市工业生活用水及远期向下游灌溉渠道供水，共1孔。进口事故闸井底板高程1348.0m，出口工作闸井底板高程1318.0m。
在引水洞中后段压力洞内设置岔洞，用于向下游供城市工业生活用水，岔洞洞径2m，出口高程1342.70m，出口处设置10m长压力钢管，直径由2m变径为1.2m，后接城市工业供水管，管道尾部设置有调流阀与城市工业供水管连接，并控制供水流量。由于城市工业供水保证率要求较高，故设2套调流阀互为备用。为便于调流阀的在线检修维护，调流阀前后均设置有检修阀。
1、引水洞进口事故闸门与启闭机
引水洞进水口设一道事故闸门，一孔，孔口尺寸2.5m×2.5m，设计水头50m。设1扇悬臂轮支承，上游面板，下游封水的平面钢闸门。闸门门叶结构材料采用Q345C。顶、侧水封采用P60-A型橡塑复合止水，底止水均采用厚度20mm的条形橡皮。设四对侧轮导向，单吊点。门槽埋件主轨结构材料采用Q345C，副轨、反轨与底槛、顶楣采用Q235B。闸门靠自重和水柱压力动水下门，启门前由设在门顶的充水阀充水平压，待水位差小于1m后静水启门，充水阀与启闭机联动。采用一台容量及扬程是800kN-55m的固定卷扬式启闭机操作，启闭机布置于闸井平台以上的启闭机机房内。闸门平时锁定于1400.3m的检修平台上。
2、引水洞工作闸门与启闭机
引水洞工作闸门，一孔，孔口尺寸2m×2m，设计水头80m，设1扇主横梁直支臂圆柱铰弧形钢闸门，闸门面板曲率半径为4.5m，支铰铰心高度为3m，门叶结构与支臂材料均采用Q345C。支铰采用自润滑球面滑动轴承。闸门顶水封采用一道‘P’型橡皮和一道转铰式水封，侧水封采用方头型橡皮。闸门埋件材质采用Q235B。闸门门槽底板加钢板衬护。闸门动水启闭、有局部开启调节流量的要求，由容量为800/630kN（启门力/下压力，下同）液压启闭机操作，液压启闭机泵站设两套油泵电动机组互为备用。液压启闭机的控制设备（泵站、油箱、电气设备）均布置于1326.00m高程的闸井平台上。启闭机采用现地控制，并留有远控通讯接口。
3、引水洞岔洞工作阀门与检修阀门
城市工业生活供水管管道前端设置调流阀，并与自动化监测装置联动，可实时对流量进行动态调节。由于城市工业供水保证率要求较高，故设2套调流阀，调流阀并联设置，互为备用。为便于调流阀的在线检修维护，调流阀前后均设置有检修阀。城市工业生活供水管管道未安装完成前，引水洞岔洞管道末端暂时采用盲板焊接。
上下游检修阀采用金属硬密封电动偏心半球阀，共计4套，公称通径1200mm，公称压力1.0MPa，全开全关运行，该阀为全通流道，具有良好的过流能力。
工作阀采用电动调流阀，共计2套，公称通径800mm，公称压力1.0MPa，控制开度运行。
五、冬季防冰冻措施
溢洪洞闸门冬季有挡水要求，为防止闸门承受静冰压力，采用发热电缆电热法防止闸门承受冰静压力。
六、防腐
为使工程建成后增加闸门的使用寿命，减少运行维护工作量，闸门门叶、拦污栅栅叶表面均采用热喷锌金属防腐加涂料封闭的防腐措施。涂料封闭底漆为环氧封闭漆，封闭中间漆采用环氧云铁，封闭面漆为改性环氧漆。埋件采用涂料防腐，涂料封闭底漆为环氧富锌漆，封闭中间漆为环氧云铁，封闭面漆为丙烯酸聚氨脂。埋件与混凝土接触面采用滚刷或喷涂掺胶水泥沙浆。
对启闭机结构采用涂料防腐，涂料封闭底漆为环氧富锌漆，封闭中间漆为环氧云铁，封闭面漆为聚氨脂。
七、结语
本工程金属结构布置合理，为水库冬季可靠运行提供了可靠保证。
关键词：楼庄子水库 金属结构 总体布置
一、工程概况
楼庄子水库位于头屯河硫磺沟镇以南25km处，距下游昌吉市硫磺沟镇楼庄子村8km。楼庄子水库是头屯河上游山区控制性骨干工程，工程的主要任务是灌溉、防洪和城市工业生活供水。工程等别为Ⅲ等中型工程。
根据水库布置，金属结构主要设备设置在溢洪洞、导流兼泄洪冲砂洞和引水洞中。共设有孔口5个，其中设平板闸门2扇，弧形闸门3扇；固定卷扬式启闭机2台，液压启闭机3台。
二、导流兼泄洪冲砂洞金属结构
导流兼泄洪冲砂洞布置于河床右岸，施工期用于施工导流，工程建成后，作为永久建筑物用于灌溉、泄洪及沖沙， 1孔。进口处设置一道事故闸门及一道工作闸门，进口闸井底板高程1335.0m。
1、导流兼泄洪冲砂洞事故闸门
导流兼泄洪冲砂洞进水口设一道事故闸门，孔口尺寸4m×5m，设计水头63m。1孔，设1扇定轮支承、上游面板、上游封水的平板钢闸门。闸门门叶结构材料采用Q345C。顶、侧水封采用P60-A型橡塑复合止水，底止水均采用厚度20mm的条形橡皮。设四对侧轮导向，反向设置限位滑块，单吊点。门槽埋件主轨结构材料采用Q345C，副轨、反轨与底槛、顶楣采用Q235B。闸门靠自重及配重动水下门，启门前由设在门顶的充水阀充水平压，待水位差小于1m后静水启门，充水阀与启闭机联动。采用一台容量及扬程是2000kN-65m的固定卷扬式启闭机操作，启闭机布置于闸井平台以上的啟闭机机房内。闸门平时锁定于1397.8m的检修平台上。
2、导流兼泄洪冲砂洞工作闸门
孔口尺寸3m×4m，设计水头63m，一孔，设1扇主横梁直支臂圆柱铰弧形钢闸门，闸门面板曲率半径为8.0m，支铰铰心高度为5.6m，门叶结构与支臂材料均采用Q345C。支铰采用自润滑球面滑动轴承。闸门顶水封采用一道‘P’型橡皮和一道转铰式水封，侧水封采用方头型橡皮。闸门埋件材质采用Q235B。闸门门槽底板加钢板衬护。闸门动水启闭，由容量为1250/800kN（启门力/下压力，下同）液压启闭机操作，液压启闭机泵站设两套油泵电动机组互为备用。液压启闭机的控制设备（泵站、油箱、电气设备）均布置于1347.50m高程的闸井平台上。启闭机采用现地控制，并留有远控通讯接口。为方便液压启闭机检修，于1362.50m高程上设置LD100kN电动单梁吊。
三、溢洪洞金属结构
溢洪洞布置于右岸，用于水库泄洪。进口控制段采用WES堰型，堰顶高程1391.00m。孔口尺寸8×9.3m（宽×高），共一孔，设有一道工作闸门。水库水位每年有足够连续时段低于堰顶高程，工作闸门可在无水条件下检修维护，故无需设置检修闸门。
1、溢洪洞工作闸门
1孔，孔口尺寸8m×4.5m（宽×闸门高），设计水头4.2m。因弧形闸门门槽平顺，具有较好的水力学条件，故采用弧形钢闸门。闸门门叶采用双主横梁斜支臂结构。闸门面板曲率半径为5.5m，支铰铰心高度为2.5m，校核洪水位时，支铰位于泄洪水面以上。门叶结构与支臂材料均采用Q345D。闸门侧水封采用圆头L型橡皮，设导向侧轮，支铰采用自润滑球面滑动轴承。闸门埋件材质采用Q235B。闸门门叶结构按运输单元分节制造，运至工地后在现场拼焊成整体。闸门由容量为QY2×250kN的悬挂式液压启闭机（一机一站）操作，液压启闭机泵站设两套油泵电动机组互为备用。液压启闭机的控制设备（泵站、油箱、电气设备）均布置于1400.30m高程的闸井平台上。启闭机采用现地控制，并留有远控通讯接口。
四、引水洞金属结构
引水洞布置在河道右岸，用于向下游供城市工业生活用水及远期向下游灌溉渠道供水，共1孔。进口事故闸井底板高程1348.0m，出口工作闸井底板高程1318.0m。
在引水洞中后段压力洞内设置岔洞，用于向下游供城市工业生活用水，岔洞洞径2m，出口高程1342.70m，出口处设置10m长压力钢管，直径由2m变径为1.2m，后接城市工业供水管，管道尾部设置有调流阀与城市工业供水管连接，并控制供水流量。由于城市工业供水保证率要求较高，故设2套调流阀互为备用。为便于调流阀的在线检修维护，调流阀前后均设置有检修阀。
1、引水洞进口事故闸门与启闭机
引水洞进水口设一道事故闸门，一孔，孔口尺寸2.5m×2.5m，设计水头50m。设1扇悬臂轮支承，上游面板，下游封水的平面钢闸门。闸门门叶结构材料采用Q345C。顶、侧水封采用P60-A型橡塑复合止水，底止水均采用厚度20mm的条形橡皮。设四对侧轮导向，单吊点。门槽埋件主轨结构材料采用Q345C，副轨、反轨与底槛、顶楣采用Q235B。闸门靠自重和水柱压力动水下门，启门前由设在门顶的充水阀充水平压，待水位差小于1m后静水启门，充水阀与启闭机联动。采用一台容量及扬程是800kN-55m的固定卷扬式启闭机操作，启闭机布置于闸井平台以上的启闭机机房内。闸门平时锁定于1400.3m的检修平台上。
2、引水洞工作闸门与启闭机
引水洞工作闸门，一孔，孔口尺寸2m×2m，设计水头80m，设1扇主横梁直支臂圆柱铰弧形钢闸门，闸门面板曲率半径为4.5m，支铰铰心高度为3m，门叶结构与支臂材料均采用Q345C。支铰采用自润滑球面滑动轴承。闸门顶水封采用一道‘P’型橡皮和一道转铰式水封，侧水封采用方头型橡皮。闸门埋件材质采用Q235B。闸门门槽底板加钢板衬护。闸门动水启闭、有局部开启调节流量的要求，由容量为800/630kN（启门力/下压力，下同）液压启闭机操作，液压启闭机泵站设两套油泵电动机组互为备用。液压启闭机的控制设备（泵站、油箱、电气设备）均布置于1326.00m高程的闸井平台上。启闭机采用现地控制，并留有远控通讯接口。
3、引水洞岔洞工作阀门与检修阀门
城市工业生活供水管管道前端设置调流阀，并与自动化监测装置联动，可实时对流量进行动态调节。由于城市工业供水保证率要求较高，故设2套调流阀，调流阀并联设置，互为备用。为便于调流阀的在线检修维护，调流阀前后均设置有检修阀。城市工业生活供水管管道未安装完成前，引水洞岔洞管道末端暂时采用盲板焊接。
上下游检修阀采用金属硬密封电动偏心半球阀，共计4套，公称通径1200mm，公称压力1.0MPa，全开全关运行，该阀为全通流道，具有良好的过流能力。
工作阀采用电动调流阀，共计2套，公称通径800mm，公称压力1.0MPa，控制开度运行。
五、冬季防冰冻措施
溢洪洞闸门冬季有挡水要求，为防止闸门承受静冰压力，采用发热电缆电热法防止闸门承受冰静压力。
六、防腐
为使工程建成后增加闸门的使用寿命，减少运行维护工作量，闸门门叶、拦污栅栅叶表面均采用热喷锌金属防腐加涂料封闭的防腐措施。涂料封闭底漆为环氧封闭漆，封闭中间漆采用环氧云铁，封闭面漆为改性环氧漆。埋件采用涂料防腐，涂料封闭底漆为环氧富锌漆，封闭中间漆为环氧云铁，封闭面漆为丙烯酸聚氨脂。埋件与混凝土接触面采用滚刷或喷涂掺胶水泥沙浆。
对启闭机结构采用涂料防腐，涂料封闭底漆为环氧富锌漆，封闭中间漆为环氧云铁，封闭面漆为聚氨脂。
七、结语
本工程金属结构布置合理，为水库冬季可靠运行提供了可靠保证。