文档介绍：张峰水库溢洪道三支臂弧形钢闸门设计与研究
薛桂荣
(山西省水利水电勘测设计研究院太原 030024)
摘要:张峰水库是位于山西省晋城市沁水县郑庄镇张峰村沁河干流上的一座大型水库。文中阐述了张峰水库枢纽工程溢洪道大跨度三支臂弧形钢闸门的设计,并对扭角的计算及液压启闭机的选用、减小组合错位偏差等技术问题进行了分析研究。
关键词:三支臂弧形钢闸门; 扭角; 支铰; 液压启闭机; 设计与研究。
中图分类号:TV222 文献标识码:B

张峰水库是我省的一座大型水库,位于山西省晋城市沁水县郑庄镇张峰村沁河干流上,距晋城市城区90km。,总工程分为枢纽和输水两部分。主要建筑物有大坝、泄洪导流洞、供水发电洞、电站、溢洪道、提水泵站、输水渠道等。水库金属结构设置在泄洪导流洞、供水发电洞、电站、溢洪道、泵站等处。它的设计特点是水头高、闸门大、种类多、设备功能齐全,也是金属结构设计技术难度较大的一项工程。
本文主要介绍溢洪道弧形工作闸门,斜支臂扭角计算,减小组合错位偏差技术问题。闸门型式为露顶式斜支臂弧形钢闸门,该闸门门体大,最大特点是三支臂形式,并且主梁和支臂均为箱形结构,空间几何关系较复杂,这在我院设计是第一次,在全国水利工程也不多。本文将对这些设计特点和专题研究加以阐述,以求对水利水电工程金属结构设计有所裨益。
2总体布置
张峰水库泄洪设施主要有溢洪道和导流泄洪洞,根据张峰水库的防洪调度原则,当入库洪水超过20年一遇洪水且库水位高于防洪水位时,导流泄洪洞全部开启,并开启两孔溢洪道闸门;当入库洪水超过100年一遇洪水且洪水位超过设计洪水位时,泄洪洞与溢洪道闸门全部开启敞泄。溢洪道闸门为弧形工作闸门
共4孔,,,,。闸门结构型式:门体三主梁三支臂双腹板斜支臂弧形闸门。
3设计技术问题
1)水头高:,在省内溢洪道闸门设计中属于最大水头。
2)闸门封水:常规溢洪道闸门设计采用L型水封。该闸门水头超出10m,如果继续使用L型橡皮,受拉强度已不能满足要求。如果采用P型橡皮,就要提高闸门刚度、制作精度和安装精度。设计从“百年大计,质量第一”原则上考虑,决定采用P型橡皮。
3)闸门结构大:考虑运输要求,需对门叶及支臂进行分节制作,运输单元分门叶4节,支臂2节,支铰2套及闸门封水等。需制定制作拆装方案、运输变形措施。
4)支臂结构:该闸门最大特点是支臂是三支臂型式。支臂截面为箱型结构,其尺寸由叉角、偏角和扭角等几个方位组合而成。它与门叶和支铰精密连接相互配合。
5)闸门支铰:闸门的水压力、启闭力及运行中形成的各种力汇交一点作用支铰上。这样每个支铰上有垂直力、平行力、侧推力。当弧门在启闭过程中,支铰轴上还有摩阻力矩。所有的力通过支铰传到闸墩牛腿上。
4闸门设计

孔口数量:4孔
孔口净宽:
溢洪道堰顶高程: m
闸门挡水水位:
弧门面板外缘曲率半径:R=
支铰型式:圆柱铰(自润滑轴承)
支铰中心到底槛距离:

该闸门孔口高度大于孔口宽度,采用主纵梁显得比较合理,但对于由主横梁和支臂形成的主框架,《水利水电工程钢闸门设计规范