一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的制作方法及结构技术

本发明专利技术公开了一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的制作方法及结构，本发明专利技术在现有双支臂与门叶之间增设斜撑，通过斜撑使门叶的主纵梁由双悬臂简支梁结构变为双悬臂的多跨连续梁结构；另外将现设在门叶顶部的吊耳板改在门叶背水面中部或下部，并选用双缸悬挂式液压机与埋设于闸墩两侧二期混凝土中的支铰座铰接；门叶的面板支承在由主纵梁、垂直次梁、橫梁、边柱及吊耳板组成的梁格上，主纵梁的后翼缘板采用分段制作。本发明专利技术弧门的稳定性和闸门的刚度好，可减少主纵梁跨中弯矩从而实现减少主纵梁截面尺寸的目的；选用双缸悬挂式液压机与埋设于闸墩两侧二期混凝土中的支铰座铰接，以减小液压机行程和降低制造难度，并无需设置启闭机操作平台。

Method and structure for producing arc gate of main arch of high narrow and large orifice

The invention discloses a method and a structure made of high narrow main beam large orifice hole arc gate, the invention is arranged between the existing double arm and door leaf bracing, bracing the main beam through the door leaf by double cantilever beam structure into double cantilever multi span continuous beam structure; lifting lug in addition to the top of the door leaf is located in middle or lower part of the back surface of the water door leaf, and the hinged seat suspension type double cylinder hydraulic machine and buried in two concrete piers on both sides of the door leaf; panel supported on lattice beam is composed of a main beam, the vertical beam, beam, column and edge lifting lug on the flange plate, after the main longitudinal beam adopts production. The present invention arc door gate stability and good rigidity, can reduce the main beam midspan moment which can reduce the size of the main beam cross-section; use hinged seat suspension type double cylinder hydraulic machine and buried in two concrete piers on both sides of the hydraulic machine to reduce stroke and lower manufacturing difficulty, there is no need to set the hoist operating platform.

【技术实现步骤摘要】
一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的制作方法及结构
本专利技术涉及一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的制作方法及结构，属于水利水电工程金属结构

技术介绍
传统的主纵梁潜孔弧门为上下两根支臂支撑的双悬臂主纵梁框架结构，主纵梁与支臂之间通常不设置其它支撑结构，根据《水电工程钢闸门设计规范》（NB35055-2015），目前国内金属结构设计采用容许应力法，对于主纵梁，均以跨中最大弯矩选择截面尺寸，再通过选择的截面尺寸验算其强度、刚度及稳定性是否满足规范要求，因此，跨中弯矩大的主纵梁，其截面尺寸也较大，尤其在高窄大孔口潜孔弧门中更加突出，因两支臂中心主纵梁跨度较大，因此在水压力作用下主纵梁的跨中弯矩也较大，会造成主纵梁截面尺寸较大，闸门重量增加较多，经济性较差；此外，潜孔弧门一般吊耳设置在门叶顶部，采用单缸摇摆式液压机操作，因液压机行程较闸门高度大，则在高窄大孔口潜孔弧门中使用单缸摇摆式液压机存在行程过长，制造、运输及安装难度大等主要技术难题；对于闸坝工程，还存在液压机外露部分多，工程美观性较差、液压机油缸长期大部分暴露于空气中容易发生锈蚀破坏等技术问题，尤其对于低闸坝工程，有时还会导致闸墩高度增加，增加投资较多，技术经济性较差；对于主纵梁，一般主梁前翼缘板、主梁腹板、主梁后翼缘板均整体下料制作，在厂内整体加工好后再与面板焊接，这对于常规孔口尺寸闸门来说难度不大，但对于高窄大孔口潜孔弧门就不易实现，例如某水电站泄洪闸孔口尺寸8×16（宽×高），设计水头近40m，其主纵梁加工长度达20多米，其后翼缘板因与支臂之间有连接须进行两次弯折且与支臂连接板接触面要进行精加工，若采用整块钢板下料加工十分困难，又因与支臂连接采用螺栓，而螺栓安装有空间要求，这会造成后翼缘板的宽度较大，浪费材料较多，另外，支臂与主纵梁螺孔须全部对位螺栓才能完成装配，现场安装难度也较大。综上所述：现有技术的高窄大孔口主纵梁潜孔弧门结构还存在不足，有待于进一步完善。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种结构简单并且刚度较高、制作成本较低、工作稳定性好的高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的制作方法及结构，以克服现有技术的不足。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术的一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的制作方法为，该方法根据高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的特点，在现有双支臂与门叶之间增设斜撑，通过斜撑使门叶的主纵梁由双悬臂简支梁结构变为双悬臂的多跨连续梁结构，减少主纵梁跨中弯矩，从而达到减少主纵梁截面尺寸的目的；另外将现设在门叶顶部的吊耳板改在门叶背水面中部或下部，并选用双缸悬挂式液压机与埋设于闸墩两侧二期混凝土中的支铰座铰接，以减小液压机行程，降低液压机制造难度，并无需在闸门上部设置启闭机操作平台，使坝面布置整洁美观；门叶的面板支承在由主纵梁、垂直次梁、橫梁、边柱及吊耳板组成的梁格上，以提高弧门的稳定性和整个闸门的刚度；主纵梁的后翼缘板采用分段制作，以减小下料长度方便加工，并降低现场装配的难度。按上述方法形成的本专利技术的一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门结构，该结构包括门叶，门叶包括梁格，梁格的迎水面设有面板；梁格的背水面中部或下部设有一对左右对称布置的吊耳板，吊耳板分别经双缸悬挂式液压机与埋设于闸墩两侧二期混凝土中的支铰座铰接；吊耳板上方和下方的梁格分别经支臂底板与支臂连接；两根支臂与梁格背水面之间分别设有斜撑，斜撑底部设有斜撑底板，斜撑底板与梁格连接；两根支臂之间设有竖撑；梁格包括左右对称的一对主纵梁，一对主纵梁经一组横梁连接，一组横梁之间与垂直次梁连接；横梁包括基座横梁和小横梁；一组横梁两端与边柱和吊耳板连接，吊耳板位于一组横梁的纵向中部或下部，吊耳板上设有滑道装置、吊耳孔和进人孔，吊耳孔两侧设有耳孔加强板；边柱包括上边柱和下边柱，位于吊耳板上方的为上边柱，位于吊耳板下方的为下边柱；上边柱和下边柱外侧设有一组简支侧轮。上述结构中，所述主纵梁包括一对左右对称的腹板，腹板的形状近似于弧板；一对左右对称的腹板之间经加强板连接，加强板上设有进人长圆孔；一对左右对称的腹板的背水侧经主纵梁后翼缘连接，主纵梁后翼缘包括由上至下依次排列的上后翼缘板、连接后翼缘板、中后翼缘板、连接后翼缘板和下后翼缘板；连接后翼缘板上设有一组螺栓孔；连接后翼缘板两端或其两端的中后翼缘板和上后翼缘板或下后翼缘板上设有定位板；一对左右对称的腹板的迎水侧设有前翼缘板；前翼缘板与面板连接。由于采用了上述技术方案，本专利技术与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：（1）门叶结构采用垂直次梁、主纵梁、橫梁、边柱及吊耳板同层布置方式，面板支承在垂直次梁、主纵梁、橫梁、边柱及吊耳板组成的梁格上，稳定性较好，整个闸门的刚度也较大；（2）主纵梁与支臂之间设置上、下两根位于吊耳板外侧且刚度较大的斜撑，斜撑设置底板，底板设置位于主纵梁腹板外侧并与主纵梁后翼缘配钻螺栓孔，便于安装斜撑，且不影响液压机吊头的安装；斜撑可作为主纵梁基座，具有减少主纵梁跨中弯矩作用，降低了主纵梁截面尺寸，节省了投资；（3）主纵梁潜孔弧门启闭设备选用双缸悬挂式液压机，较传统采用单缸摇摆式液压机，减少了液压机行程，降低了液压机制造难度，且无需在闸门上部设置启闭机操作平台，直接将液压机油缸上挂点支铰座埋设于闸墩两侧的二期混凝土中，油缸整体均位于坝顶以下，液压机无外露部分，坝面布置整洁美观；（4）闸门吊耳设置在门叶两侧的下部并高于下游正常尾水位处，具有防止液压机吊头浸泡水中发生锈蚀破坏，降低液压机上挂点铰座中心的高度，减小闸墩后部高度的优点；（5）闸门吊耳板对称设置在主纵梁两侧且吊耳板沿弧面方向的长度满足不干涉液压机油缸的运行即可，无须延伸至与上下支臂中心位置对应的横梁处，减少了吊耳板的跨中弯矩，继而减小了吊耳板的截面；（6）吊耳板的吊耳孔中心沿直径方向的位置高于主纵梁后翼缘，具有便于装配液压机吊头的优点；此外，吊耳板开进人孔并采用加强板补强，在满足吊耳板强度的同时具有便于吊耳板与面板焊接的优点；（7）取消现有技术里主梁后翼缘板为整板的结构型式，分段下料制作，加工方便，且上后翼缘板、中后翼缘板及下后翼缘板的宽度仅考虑自身结构需要，无需考虑螺栓安装要求，宽度较小，节省投资；（8）在连接后翼缘板设置定位板便于现场主纵梁与支臂的装配，定位板厚度略大于支臂底板可承受支臂传递的剪力，使螺栓不承受剪力，有效保证螺栓的使用安全；（9）连接后翼缘板尺寸规格小，在工厂内可实现精加工，与支臂配钻难度不大；（10）加强板开进人长圆孔便于焊工焊接操作；（11）上下支臂之间设置竖撑连接，竖撑与主纵梁、支臂及斜撑之间构成三角形稳定性结构，有利于框架的稳定；（12）对于吊耳设置在闸门中部或下部的高窄大孔口主纵梁潜孔弧门，采用简支侧轮和滑道的混合支承限位型式有利于减缓闸门振动。附图说明图1是本专利技术潜孔弧门下游侧的示意图；图2是图1的的侧视图；图3是图1的A-A剖视图；图4是图1俯视图；图5是主纵梁的结构示意图。图中标记为：1-主纵梁、2-垂直次梁、3-橫梁、4-边柱、5-吊耳板、6-面板、7-支臂、8-斜撑、9-斜撑底板、10-螺栓、11-腹板、12-主纵梁后翼缘、13-螺栓孔、14-吊耳孔、15-进人孔、16-耳孔加强板、17-小横梁、18-基座橫梁、19-上边柱、20-下边柱、21-简支侧轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的制作方法，其特征在于：该方法根据高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的特点，在现有双支臂与门叶之间增设斜撑，通过斜撑使门叶的主纵梁由双悬臂简支梁结构变为双悬臂的多跨连续梁结构，减少主纵梁跨中弯矩，从而达到减少主纵梁截面尺寸的目的；另外将现设在门叶顶部的吊耳板改在门叶背水面中部或下部，并选用双缸悬挂式液压机与埋设于闸墩两侧二期混凝土中的支铰座铰接，以减小液压机行程，降低液压机制造难度，并无需在闸门上部设置启闭机操作平台，使坝面布置整洁美观；门叶的面板支承在由主纵梁、垂直次梁、橫梁、边柱及吊耳板组成的梁格上，以提高弧门的稳定性和整个闸门的刚度；主纵梁的后翼缘板采用分段制作，以减小下料长度方便加工，并降低现场装配的难度。

【技术特征摘要】
1.一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的制作方法，其特征在于：该方法根据高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的特点，在现有双支臂与门叶之间增设斜撑，通过斜撑使门叶的主纵梁由双悬臂简支梁结构变为双悬臂的多跨连续梁结构，减少主纵梁跨中弯矩，从而达到减少主纵梁截面尺寸的目的；另外将现设在门叶顶部的吊耳板改在门叶背水面中部或下部，并选用双缸悬挂式液压机与埋设于闸墩两侧二期混凝土中的支铰座铰接，以减小液压机行程，降低液压机制造难度，并无需在闸门上部设置启闭机操作平台，使坝面布置整洁美观；门叶的面板支承在由主纵梁、垂直次梁、橫梁、边柱及吊耳板组成的梁格上，以提高弧门的稳定性和整个闸门的刚度；主纵梁的后翼缘板采用分段制作，以减小下料长度方便加工，并降低现场装配的难度。2.一种高窄大孔口主纵梁潜孔弧门的结构，包括门叶，其特征在于：门叶包括梁格，梁格的迎水面设有面板（6）；梁格的背水面中部或下部设有一对左右对称的吊耳板（5），吊耳板（5）分别经双缸悬挂式液压机与埋设于闸墩两侧二期混凝土中的支铰座铰接；吊耳板（5）上方和下方的梁格分别经支臂底板（32）与支臂（7）连接；两根支臂（7）与梁格背水面之间分别设有斜撑（8），斜撑（8）底部设有斜撑底板（9），斜撑底板（9）与梁格连接；两根支臂（7）之间设有竖撑（34）；梁格包括左右对称的一对主纵梁（1），一对主纵梁（1）经一组横梁（3）连接，一组...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴恩，
申请(专利权)人：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52