弧形閘門具有弧形的擋水面板，當弧形擋水面板受水壓后，通過支臂傳給固定邊墩的2個支座。啟閉時整個閘門繞轉，鉸軸的旋轉動通常與弧形擋水面板的圓心重合，因而水壓力的合力總是通過轉動中。當閘門啟閉時，只需克服閘門部分自身質量所產生的重力和轉動軸承處的摩阻力，所以，它的啟閉力比平面閘門小得多，只相當于平面閘門的1/3—1/2。由于弧形閘門門葉結構較輕，啟閉力小且速度快，操作靈活，運轉安全，具有其他閘門所不具備的特性和優點，是閘門中經濟的一種。所以，弧形閘門為現代水工建筑應用較廣泛的門型之一。

弧形閘門門體：門體為整體鑄造的方形或圓形平板，并在迎水面自帶“#"字形的加強筋，加強筋的數量視閘門規格大小而定，門體平面精加工并帶有鑲銅條的槽，以便鑲入青銅密封面，門體兩側精加工與門框側槽配合，形成上下滑軌。門體上端有吊耳，門體與吊耳的兩接觸面精加工之后用螺栓固定。

弧形閘門門框：門框由鑄鐵整體澆筑而成，門框兩側自帶導槽，精加工之后作門體升降的導軌。門框平面經龍門刨及立車精加工并分別加工一道槽，以便鑲入青銅密封面。

弧型閘門安裝過程中常見問題分析

1、支座基礎螺栓位置與支座螺空位置不吻合，支座基礎螺栓由土建單位在澆筑一期混凝土時埋設，由于螺栓安裝尺寸誤差可能偏大，澆筑混凝土時的振動會使螺栓產生位移，如用鋼管校正，螺栓容易被扳彎，支座無法緊貼混凝土面。

安裝中，常采用的辦法有：

1、將支座基礎螺栓附近混凝土鑿去10cm左右，再用鋼管校正螺栓，使螺栓露出混凝土面部分保持垂直，安裝好支座后再回填砂漿混凝土。這種方法雖然能保證支座可緊貼混凝土面，但回填砂漿不能保證質量，消弱了螺栓與混凝土的接觸。

2、在澆筑一期混凝土時，根據圖紙尺寸，用10mm鋼板制作一個樣板，將螺栓穿過樣板，用木樣板卡住，使其位置固定，然后安裝于模板上。這樣雖然能使螺栓的間距誤差減小，但整個鋼板仍有發生位移的可能。

3、預留二期混凝土可以解決螺栓校正問題，但工序增加、工期較長，一般不予采用。

4、有的弧門支座支承部分不采用混凝土牛腿，而用埋藏式箱梁結構。箱梁上的螺栓孔在支座安裝時配鉆，這樣螺栓位置就較準確。在安裝箱梁時必須保證安裝質量且加固一定要牢固，以防止混凝土澆筑時箱梁產生位移而影響整個閘門的安裝質量。由于箱梁埋于閘墩中，安裝費時，且用的鋼材較多，不經濟，因此，除特殊情況外很少采用。

二、支臂連接后支臂總長度不滿足設計要求：

支臂連接后支臂總長度不符合設計要求的情況出現后，在確定處理方法時一定要慎重。應仔細反復測量鉸孔中至支臂與門葉連接處之間的距離，測量時兩支臂應在同一水平面上，以減少測量誤差。在確定切割或加墊時，在門葉主梁接點與支臂接點相吻合時，再測量有關尺寸和門葉水封在導板上的位置。由于弧門受壓后支臂后退將達10mm左右，所以，加墊厚度應比實際測量的計算值加大3～5mm，如要切割就少割3～5mm。 斜支臂是一復雜的空間幾何體系，各零件的幾何尺寸可以用幾何計算的方法求出，但在下料時，都必須經過放大取樣，求出與設計相一致的尺寸。一般支臂下料時要考慮焊接收縮量、火焰校正收縮量以及加工余量，先不焊連接板和底板，在端部預留調整修切余量，待弧門組裝時，根據曲率半徑的要求進行修切。

弧型閘門各結構分析

1.底檻安裝：底檻安裝前,在埋件上作出中線。底檻安裝時利用水準儀控制高程,利用已放出的門槽中線及孔口中線控制中偏差。

2.側軌安裝：側軌設計為兩個獨立部件:側止水埋件;側輪導軌埋件。兩個部件獨立安裝。

1、側軌至支鉸中距離控制。

側軌安裝前,在已安裝的底檻上作出側軌與底檻在孔口方向的接觸線、側止水埋件安裝中線、側輪導軌埋件安裝中線;以閘室側墻上已設置的支鉸中投影為圓心,利用經過校核的30m鋼卷尺沿閘室側墻在側軌上、下游放出8組控制點。

2、側軌孔口中控制。

側軌安裝時,利用兩條基準線為布置經緯儀,測量其到側止水工作面(或側輪導軌埋件工作面)的距離來控制側止水埋件(或側輪導軌埋件)的安裝垂直度及扭曲度。

在同時安裝多孔弧門側軌時,也可以控制基準線為基礎,設置距側軌止水面100mm的控制線,以該控制線為基準在閘室頂部掛線錘,測量側軌止水面與線錘的水平距離控制側軌在孔口方面的位置。安裝完畢,利用經緯儀及兩條基準線。

3、支鉸鋼梁安裝：支鉸鋼梁的安裝質量直接影響到支鉸的安裝質量影響到弧門運行狀況的優劣,因此其安裝質量需嚴加控制。

為保證支鉸鋼梁安裝質量,預先用厚度為20mm鋼板按固定支鉸設計尺寸制作2對假固定支鉸,假支鉸底座及軸孔經過加工處理,且需有足夠的剛度。

支鉸鋼梁安裝時主要控制三個尺寸：

1、支鉸鋼梁上假支鉸軸孔中線(支鉸中)。

2、支鉸鋼梁在孔口方向的中線。

3、支鉸鋼梁的傾斜度。

4、支鉸鋼梁安裝前,在支鉸鋼梁上標出中線。

5、支鉸鋼梁上假支鉸軸孔中控制支鉸鋼梁安裝時,假支鉸與支鉸鋼梁裝配,支鉸中線(鋼琴線)通過假支鉸軸孔且固定牢靠,測量假支鉸軸孔內徑與鋼琴線的距離,即可控制支鉸軸中位置。

6、支鉸鋼梁在孔口方向的中線控制利用兩條基準線架設經緯儀控制支鉸鋼梁在孔口方向的位置。

7、支鉸鋼梁的傾斜度支鉸鋼梁的傾斜度按其水平投影尺寸L的偏差值來控制,要求L的偏差值不大于L/1000。

8、支鉸鋼梁安裝完畢,用全站儀校驗安裝尺寸,合格后設計要求對支鉸鋼梁進行加固。在焊接加固過程中需對支鉸鋼梁變形情況進行監控,以防變形。

9、支鉸安裝，支鉸安裝為整體吊裝。支鉸運至現場后調整其角度,并用型鋼臨時焊接固定,使固定支鉸與活動支鉸位置相對固定。用M1500塔機配合2個10t葫蘆吊起固定支鉸端,在此狀態下利用2個葫蘆將支鉸按設計安裝角度基本調整到位,然后將支鉸吊裝就位,經檢查合格后將預埋螺栓上的螺母擰緊。

10、弧門支鉸兩種安裝方法所需時間:弧門單側支鉸在空中調整安裝角度,吊裝時間約5h;弧門單側支鉸安裝角度在地面基本調整到位,吊裝時間約3h。

11、由此可見,固定支鉸與活動支鉸裝配后在地面將支鉸安裝角度基本調整到位后整體吊裝,可大大減少高空作業量,既提高了安裝效率,也增加了安全性。

5.支臂組裝及安裝

(1)為方便支臂安裝,利用I20工字鋼制作2~4個活動式鋼支墩為上、下兩節,可以重復利用,且移動方便。用于安裝過程中的支撐支臂。

(2)支臂各安裝單元,在弧門閘室內進行組拼。

支臂前端板不與支臂焊成整體,而是在安裝門葉時先用螺栓將其固定在主橫梁上的安裝部位。支臂拼焊完畢并經檢查合格后,前2孔弧門支臂安裝時預留約20mm修切余量;從第3孔開始,支臂吊裝前按設計圖紙要求及安裝經驗將支臂長度基本修切到位(預留約5mm修切余量)。此方法安裝質量較好,安裝效率也較高。

(3)支臂安裝時,用M1500塔機將支臂吊起,用2個葫蘆調整支臂安裝角度。角度基本調好后,起吊支臂與對應支鉸進行組裝,通過連接螺栓將支臂和支鉸連接成整體,并用支墩在靠近支臂前端板的位置(底檻下游側)將支臂支撐牢固,此時可將臨時固定支鉸的型鋼取掉。

4、弧門支臂兩種安裝方法所需時間:

①弧門單側支臂在安裝位置調整角度時,吊裝時間約5h;

②弧門單側支臂吊離地面約500mm,將安裝角度基本調整到位,然后吊到安裝部位與支鉸連接,吊裝時間約3h。

6.門葉組裝

(1)弧門門葉分4節運至現場,在弧門門槽內立拼為整體。與支臂連接的節、第3節門葉吊裝前用螺栓將支臂前端板與主橫梁裝配。

將下節門葉用M1500塔機吊至安裝部位,用2個10t葫蘆將門葉水平牽引逐漸和支臂靠攏,并控制門葉中與孔口中對齊后落地,門葉底緣與底檻上定位板接觸緊密后在底檻上游側焊定位擋板。

(2)在鋼支墩上放32t或50t千斤頂調整支臂高度,同時對支臂前端進行少量修整,調整弧門門葉面板外緣與側軌上放樣尺寸相符,直到弧門半徑,門葉與支臂、側止水埋件相互裝配關系符合圖紙及規范要求后,在側軌上焊定位擋板(面板上游側),下節門葉與支臂連接處點焊牢固,并焊上加勁板。門葉面板上游側以型鋼支撐,隨后依次吊裝第2節~第4節門葉就位。

第4節門葉全部調整到位、檢查控制尺寸符合圖紙及規范要求后點焊固定。當第4節門葉全部拼裝完畢后,對弧門控制尺寸進行檢查,合格后方可開始焊接。

(3)為確保弧門門葉安裝過程中的安全,支臂連接板與門葉組裝螺栓未連接或連接板未與支臂點焊固定前禁止松去塔機吊鉤,以免門葉在傾斜狀態下滑落發生事故。

7.安裝焊縫焊接

為保證弧門安全,先焊支臂與前端板連接焊縫,再焊門葉安裝焊縫。

(1)支臂與前端板連接焊接由偶數焊工對稱焊(兩支臂同時進行)。先焊加強筋板與支臂及前端板連接焊縫,再焊支臂與前端板連接焊縫。

(2)門葉安裝焊縫焊接順序是:先焊邊梁及隔板腹板焊縫,再焊下游側翼緣板焊縫,焊接面板焊縫。

(3)焊接過程中需監測弧門面板外緣至支鉸中曲率半徑、面板變形情況等,發現問題及時處理。抗剪板必須頂緊連接板邊緣,并在整個門葉安裝之后進行焊接。

(4)焊接完畢后探傷一、二類焊縫,復測弧門整體幾何尺寸。

8.水封及側輪安裝

弧門水封及側輪安裝待弧門與液壓啟閉機連接并能提升弧門后進行。

(1)弧門水封安裝前測量水封固定螺栓孔與側軌止水座板距離,調整水封壓縮量后壓緊。

(2)側輪安裝時調整鋼墊板及橡膠墊厚度使側輪到側軌距離符合安裝要求。

弧形閘門的安裝

弧形閘門安裝順序根據其止水裝置的不同分為以下兩種：

一、利用門葉側面橡皮進行止水，安裝順序一般為：埋件安裝(包括：支承大梁(或錨栓架)、底坎、側軌、門楣)，固定支鉸及啟閉機機架安裝，門體安裝，啟閉機安裝，啟閉機聯門運行。

二、利用側軌上沖壓水封進行止水，安裝順序一般為：支承大梁(或錨栓架)的安裝，固定支鉸及啟閉機機架安裝，門體安裝，啟閉機安裝，啟閉機聯門運行，埋件安裝(包括：底坎、側軌、門楣)。

弧形閘門的安裝測量的準備：

安裝測量前需選擇精度和性能滿足要求的全站儀(或經緯儀)和水準儀，并對全站儀的對中器、水準氣泡(電子水準器)、視準軸誤差C、指標差i等以及水準儀的指標差進行檢測和校正。 確定配套使用的測具，包括：經過檢定的鋼帶尺(長鋼尺)、微型棱鏡、鋼板尺、彈簧秤等。比較全站儀測距(直接測距和差分測距)與鋼帶尺量距差，并對棱鏡常數進行改正。 校核土建結構圖提供的坐標、高程、角度等數據與金屬結構圖提供的尺寸數據是否一致，統一測量放樣和驗收時需使用的起算參數，主要包括：支承大梁(或錨栓架)的里程、傾角和高程，弧門工作半徑，側軌的偏距和工作半徑，以及支鉸中、底坎、門楣和啟閉機機架的里程和高程等。

弧型閘門調試：在弧門液壓啟閉機系統安裝調試完畢、弧門水封及側軌安裝完畢后進行弧門整體調試。

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