田應龍

(遼寧省石佛寺水庫管理局，遼寧 沈陽 110129)

1 工程概況

石佛寺水庫是遼河干流上唯一的一座大型控制性水利工程，壩址以上流域面積164786km2，其中省內流域面積16161km2，按100年一遇洪水標準設計，300年一遇校核，總庫容1.85億m3;主要永久性工程有攔河主壩、副壩、泄洪閘、水庫范圍內遼河支流改造工程、交叉建筑物及其他工程。

石佛寺水庫泄洪閘布置在攔河主壩右端的主河道上，其軸線與攔河主壩的軸線平行，樁號0+168.95～0+417.45，泄洪閘兩端與攔河主壩相連，泄洪閘總寬248.50m，凈寬200.00m，共設 16 孔，泄洪閘閘室順水流方向長23.5m，閘室底板高程41.00m，閘墩頂高程53.20m。泄洪閘工作閘門采用平面定輪雙扉門，位于U.0+8.690軸線上，與壩軸線平行，孔口尺寸 12.5m ×10.0 ～9.6m，結構形式為焊接鋼結構，設計水頭 9.6m，吊點數量為雙吊點，運用條件是動水啟閉、調節(jié)流量，閘門重量72 t/扇(其中下扉門40t，上扉門32t)，閘門啟閉采用2×630kN固定同軸式卷揚機。

2 啟閉方式

泄洪閘雙扉門啟閉機布置為一門一機形式，采用2×630kN卷揚式啟閉機，出槽檢修時，上扉門啟閉采用固定支架，起重量為2×200kN，揚程9m，電動葫蘆起吊，采用方便拆卸和便于接電的形式。電動葫蘆的上方應設有起吊吊耳，以便于用電動單梁起重機起吊并在各孔閘門上輪換使用。啟閉機既能在啟閉室內現地手動和自動控制，也能實現遠程集中控制。啟閉機布置及主要技術參數分別見圖1、下表。

啟閉機主要技術參數與機構工作級別表

圖1 泄洪閘雙扉門總布置

3 存在問題及分析

下扉門啟吊中心樁號為U.0+8.690，上扉門啟吊中心樁號為 U.0+9.840，下扉門起升到3.59m 時，開始頂背上扉門(此時門頁整體結構重心線位置向上游發(fā)生偏移)，隨著啟門高度逐漸上升到2.2m時，出槽時的上扉門側止水方頭“P”形橡膠及滑塊、反軌頂部、下扉門底部主輪、主軌受壓磨損明顯并伴有摩擦聲和粉塵等現象。

根據力矩平衡原理公式:

式中 X1——上扉門重心線至上下扉門疊加后平衡支點距離;

X2——下扉門重心線至上下扉門疊加后平衡支點距離。

上扉門重力F1=32t，下扉門重力F2=40t

上扉門與下扉門重心線間距為L:L=9.84-8.69=1.15m

得 X1=0.639m，X2=0.511m。雙扉門工況受力分析見圖2。

圖2 雙扉門工況受力分析

由圖2可知，上扉門頂部滑塊擠壓上游門槽反軌導板，下扉門底部主輪擠壓門槽下游主軌，在門槽內由于受大小相等、方向相反的門槽主反軌的反作用力，門體始終處于平衡狀態(tài)。當閘門逐漸通過頂部槽口時，由于反軌頂部設有導角，門葉失去門槽反軌的反向制約，門葉上緣部分逐漸向上游方向傾斜，軌跡呈線性方程。

4 解決措施

4.1 導輪滑道焊接

將上扉門反向滑塊(長 500mm，寬 280mm，高44mm)及固定螺栓取消，在兩塊反向滑塊墊板之間焊接一條3870mm×120mm×16mm的鋼板作為導輪滑道，滑塊部位的邊梁有效厚度減少了28mm，為閘門前后移動提供了調整間隙，材料為Q235B，角焊縫高度為6mm，連續(xù)焊縫并涂漆防腐。由原來的兩處滑塊點接觸變?yōu)?20mm寬的面接觸，消除由上部第一個滑塊出槽后，導致門槽反軌直接與上扉門邊梁側水封墊板接觸的不利影響。

4.2 導輪安裝

在高程53.2m的上游門槽頂部，安裝預置糾偏導輪，由原來的滑動摩擦改為滾動摩擦，導輪結構的底板與門槽埋件反軌頂部焊接。焊接前將埋件頂部鋼板開45°坡口，焊縫高度不小于12mm，然后用10mm厚的橡膠墊板調節(jié)導輪踏面與上扉門反向滑塊墊板之間的5mm間隙。具體參見圖3。

4.3 安置摩擦潤滑冷卻水管

石佛寺水庫原設計為滯洪水庫，平時水位較低，啟閉時止水橡膠始終處于無水潤滑狀態(tài)。為了降低止水橡膠的摩擦系數和受熱變形，特在工作橋上布設一條供水主管線，距孔口上游邊緣0.5m，平行于壩軸線;每孔兩側的反軌頂部止水位置安裝潤滑冷卻分水管及控制閥，即一孔兩閥，管材均為φ50mm聚乙烯管，并在左岸16號孔設置一臺2寸潛水泵，在閘門起落時從反軌頂部噴水潤滑冷卻，從而有效提高了止水橡膠的使用壽命。

圖3 導輪安裝

4.4 檢修中的起吊

閘門出槽檢修時，采用2×630kN卷揚式啟閉機和安裝在其固定支架上的2×200kN電動葫蘆分體啟吊，調整至便于施工的高度，針對上下扉門的不同部位，按由上至下的順序進行檢修。

5 結語

通過現場的實際檢測，閘門出槽啟升至上極限時(約為門葉的2/3高度，即最少保證下扉門底部2個主輪在門槽內)，上扉門側止水及主軌面磨損程度明顯減小，啟閉順暢，無卡阻現象。頂部預置的糾偏導輪徹底解決了上下扉門同時啟升至上極限位置時的閘門傾斜問題，經過多年運行，效果良好。