底驅式移動閘門在城市防洪中的應用

趙華軍，張鵬飛，郭瑞軍

（山東臨沂水利工程總公司，山東 臨沂 276006）

隨著全國各地對城市建設和發展的需求逐步提高，城市內河建造標準逐漸加大，蓄水量逐年增多，城市防洪工程已經成為保護城區汛期安全的一大民生工程，在江河兩岸修筑防洪閘可以將洪水限制在行洪道內，使同等流量的水深增加，行洪流速增大，有利于泄洪排沙，防止漫溢成災。本文以棗莊市薛城區過路防潮閘工程為實際案例，詳述底驅移動閘門在現在城市防洪工程中的應用。

1 工程簡況

棗莊市薛城區過路防潮閘工程河西沿岸筑堤壩防洪，但到路口處堤壩影響交通，而城區地處小沙河兩岸高差大，在道口需要建設1座防洪閘才能滿足城市防洪要求，只能建設一座可以隱藏的隱形閘門，防洪時閘門擋水，不工作時閘門隱藏，不影響交通。

2 移動閘門設計及計算

2.1 現場條件測量

根據現場地形及道路寬度，查閱相關材料確定河道50年一遇洪水蓄水水位，對現場岸堤進行測量，在河道蓄水達到最大水位時高程比現有堤頂路面高程高1.6 m，故擬建防洪閘的擋水高度為1.6 m。

河道兩岸道路寬度41.0 m，且為下坡路段，道路兩個為暗墻，暗墻高度高程大于擬設計閘門高度，滿足擋水高度要求，故閘門凈寬為41.0 m。

2.2 門葉設計理論計算

1）現場測量和資料查閱。根據水利水電工程鋼閘門設計規范，本閘門形式為潛孔式平面鋼閘門，閘門面板設于迎水側，主、縱梁布置采用齊平連接，寬度4.1 m，高度1.6 m。閘門運行方式采用底驅橫向運行，啟閉時需要來回左右移動，行走機構設計為行走鋼輪，驅動裝置選用擺線減速機和制動電機驅動行走輪。為行走平穩和導向，選用雙軌道前止水預埋。

2）閘門門體結構布置。閘門支撐跨度為4.1 m，建筑物等級為3級，設計防洪標準為50年一遇設計洪水水位，本工程擬定閘門厚度為0.8 m，根據門葉尺寸42.5 m×1.6 m×0.8 m，根據相關設計規范結合實際工程情況，設計2道主梁，肋板厚度采用14.0 mm，縱梁間距為500 mm平均分布，腹板厚度為12.0 mm。詳見圖1：

圖1 閘門結構布置圖

3 關鍵部位工作原理

結合現有工況，本工程設計重點在于驅動裝置的可靠性和穩定性，必須操作方便、簡易。閘門側之水和底止水的止水效果及隱藏門庫的設計，詳見圖2、圖3。門體進入門庫需在墻體支撐輪系的作用下平穩運行，以免門體在門庫內發生扭轉，對整個結構性能產生影響，縮短使用壽命。

圖2 底止水及水軌道大樣圖

圖3 支撐輪系和側之水裝置大樣圖

根據閘門總水壓力，結合閘門橫向移動的運行方式，須加設運行軌道，保證運行順暢，底軌運行軌道采用雙排QU120重型軌道，軌道長度為83.0 m，隱藏門庫 45.0 m×2.0 m×2.0 m，驅動裝置安裝在下游面，設雙電源，動力裝置采用市電，增設一臺發電機為備用電源，便于應急操作，驅動采用手動和遙控雙操作系統，側止水設預壓定位行程開關，擺線減速機和制動電機雙制動，行走裝置驅動電機額定功率為2.2 kW前后各一臺，啟動時應同步，操作箱及操作面板應安放在閘門下游側背水面上，并設搖控手持盒。為確保閘門到位不回退，終端加裝形成限位器，滿足側止水的止水功能。門庫出口設導向輪，對邊邊墩設止水側軌和定位槽。控制系統為三相四線制，配電盤為掛墻安裝，內裝三相電表1只，總開關1只，分開關2只，施工嚴格按照電氣圖配電箱系統圖。

4 施工控制要點

4.1 預埋件的安裝

本工程部分預埋件是在原有地貌和建筑物上增設二期混凝土槽，埋件就位調整完畢后，應按圖紙要求與一期混凝土中的預埋插筋或錨板焊接牢固，再進行二次校核。由于行走軌道較長，搭接較多，軌道安裝時必須設置基準控制點，用拉鋼絲法控制雙排軌道的平行度和就位尺寸。

4.2 閘門門體現場拼裝

閘門尺寸較大，場內需要分節，為保證閘門直線度和最小變形量，現場拼裝時采用雙邊對稱焊接，對接完成后拉線測量門葉平整度，特別是門葉底驅座板直線度，測量完成后再底驅座板上將行走輪系安裝位置進行精確放樣，方便下道工序安裝工作。

4.3 支撐輪系和行走機構安裝

應采用現場安裝，待閘門門體安裝就位后，測量是否變形，調整完成后安裝減速機和驅動電機，保證電機輸出軸應垂直于閘孔中心線，安裝前采用紅外準直儀將軌道中心線和閘孔中心線放樣。

4.4 空載試運行

安裝完成后應進行三次空載試運行，運行時測量電動機是否平穩，電流平衡度是否滿足要求，電氣設備有無發熱現象，限位裝置、保護裝置是否動作可靠，所有機械零件在運行時的噪音值是否滿足要求，市電和發電裝置是否能切換自如，測量閘門完全開啟或閉合時止水是否有效。

5結論

本文通過論述底驅式移動閘門在棗莊市薛城區過路防潮閘工程中的成功應用，為類似工況下城市防洪提供了一個可行的方案，具有一定的借鑒參考作用。