文档介绍：广州市增城区初溪水利枢纽船闸工程金属结构设计
 
 
邬显强 郑建坤 李强 黄亚栋
Summary：广州市增城区初溪水利枢纽船闸工程位于增江画廊，景观要求高，船闸使用频繁， m， m。
人字门门体结构设计依据等荷载原则，采用主横梁方式布置。主横梁与面板、门轴柱、斜接柱等构成门叶挡水支承系统。上、下闸门厚度均为700 mm，门顶设有工作桥，门背设工作爬梯。上下闸首人字门均为多主横梁结构。主横纵次梁均为实腹工字（或“T”型）组合梁，梁格同层布置，门叶门轴柱和斜接柱均
采用闭口式截面，具有较大的抗扭刚度。上下闸门支承运转主要部件尽可能采用统一规格，方便制造和安装。
三铰拱人字门采用连续钢支承方式将反力传递于闸首边墩，并兼作侧止水。门扇支承中心位于门龛边墩墙面内646 mm。底枢为固定式，球径110 mm。闸门顶枢采用三角桁架式。上下闸首人字门均采用卧式直推式液压启闭机，启闭方式为静水启闭， m考虑。
门轴柱和斜接柱截面形式为闭口式，门轴柱支承在顶枢和底枢上。门轴柱、斜接柱处支、枕垫块对应主梁端部设置，采用分块式支承、枕垫接触。在闸门与闸墙之间设置侧止水，在两扇闸门之间的接缝处设置中间止水，并与P型橡胶底止水形成封闭的闸门止水线。门背一侧（下游面）布置十字交叉背拉杆[3]。
顶枢是防止门扇倾斜的上部支承，利用顶枢可以调整门扇转动轴，使门扇保持垂直。顶枢为三角形桁架式。闸门的调整装置采用双向螺纹式，前、后拉杆采用45号优质锻钢，- mm。顶枢轴座采用螺栓连接安装于门轴柱顶部，拉杆的调节采用双向螺纹式法兰螺母;顶枢轴以简支方式固定于顶枢轴座中。拉杆的锚定结构为竖向三角形桁架，下部增设预应力锚杆，锚固结构埋设于闸墙混凝土中。
底枢为固定式结构，底枢半圆球轴材料为40Cr钢锻制，承轴巢采用自润滑免维护球面滑动轴承，其材质为Q235B、MGB，～ 。底枢的基座埋设于混凝土中，承轴台嵌入基座上部的弧形槽内，弧形槽的半径与承轴台的半径相同。液压启闭机推拉杆与闸门连接为简支竖轴式。轴座采用螺栓连接安装在顶主横梁腹板上，并增設剪力板。初溪船闸人字闸门BIM模型见图2。
液压启闭机设计
人字门采用QRWY2x320kN/2x320kN卧式液压启闭机操作，启闭机工作行程2 873 mm。
为保证通航效率，缩短船只通航过闸时间，液压启闭机启门时间为4 min，闭门时间为4 min， m/min，液压系统最大压力不大于16 MPa。液压泵站采用比例泵进行控制。启闭机活塞杆选用陶瓷活塞杆，以提高活塞杆的耐腐蚀性，液压缸的行程检测装置采用与陶瓷活塞杆结合使用的绝对型内置式行程检测传感器。
绝对型传感器配套的陶瓷活塞杆上的刻度沟槽采用二维码原理设计，每处沟槽均不相同，传感器放置满足任意位置均可准确读出活塞杆的要求。在液压缸或系统的内部因泄漏而产生沉降时能保证绝对数据信号，主要优点有：①结构紧凑、体积小，直接安装于液压缸的下端盖上，便于安装检修;②实现了行程检测装置的高检测精度和高抗干扰性能，保证了开度检测及控制的精确性和设备运行的可靠性;③活塞杆任意位置输出唯一数据，与运行状态前后数据无关;④采用定制硬件逻辑，抗干扰能力极强，即使存在干扰，也能瞬间恢复数据;⑤上电后即得当前准确位置值，无论活塞杆是否移动，不受断电时间限制;⑥ mm，防护等级IP68，满足长期泡水要求。液压启闭机可由中控室远程控制，也可在当地操作。
检修闸门及启闭设备
检修闸门设计
浮体闸门在船舶工程、水利工程中应用广泛，如葛洲坝枢纽工程船闸浮式检修闸门、富春江水电站溢洪道浮式检修闸门、沙溪口水电站浮式检修闸门、汉江崔家营航电枢纽工程船闸浮式检修闸门、荷兰新沃特伟赫河防浪闸门等。浮体
闸门不需要专设启闭设备，可利用自身浮力自由浮动，运输方便[4]。叠梁闸门利用多节单独的梁体叠放形成一个完整的平面挡水结构，各节可互换，通用性较好，且降低了单节的高度和重量，便于制作、安装及运输。设计拟结合浮体闸门和叠梁闸门的特点，采用浮式叠梁闸门，，便于使用[5]。浮式叠梁检修闸门设计主要考虑单节闸门的自浮性，单节闸门挡水的强度、刚度要求及止水密封性等问题。
初溪船闸是增江下游船舶的进出通道，船闸运行直接影响增江航运的发展，因此，检修时间不宜过长。根据枢纽运行条件、水文情况、航运检修能力和持续时间等要求， m， m3/s， m。为