導流隧洞采用弧形閘門進行下閘封堵的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及到水利水電工程施工導流封堵技術領域，更加具體來說是導流隧洞采用弧形閘門進行下閘封堵的方法。
【背景技術】
[0002]目前國內(nèi)外導流隧洞封堵技術:
[0003]高山峽谷地區(qū)修建高壩，施工導流前期通常采用圍堰攔斷河床、導流隧洞泄流的導流方式，施工導流后期，采取壩身臨時導流底孔和岸邊導流隧洞的導流方式。當導流隧洞下閘封堵后，水庫水位逐漸上升，在水位未達到高壩泄洪孔(深孔或中孔)高程前，水流無下泄通道，導致下游河道脫水斷流，使蓄水期水生生態(tài)遭受破壞，對魚類資源、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活取水、航運、景觀等產(chǎn)生不利影響。如果不斷流并且滿足生態(tài)流量要求，導流隧洞封堵閘門必須在大壩泄洪孔(深孔或中孔)過流并滿足生態(tài)流量要求后，才能下閘封堵。這樣導致導流隧洞封堵門下閘封堵水頭h(閘門動水閉門截斷水流時對應的水頭)高，一般h>35.0m，甚至超過50.0m。封堵閘門擋水水頭H(閘門動水下閘成功處于擋水狀態(tài)，在土建永久堵頭施工完成肖U丨同門所擋的最尚水頭)也很尚，一般達到80.0m以上或更尚。目肖ij國內(nèi)外導流隧洞普遍采用平面閘門動水下閘封堵。在下閘水頭h高的條件下利用平面閘門進行封堵主要存在以下問題:
[0004](1)平面閘門需要在流道上設置門槽。門槽附近水流邊界突變，容易發(fā)生空穴水流(圖中箭頭表示水流流向)，致使門槽及其附近的邊墻和下游附近側墻區(qū)發(fā)生空蝕(參照圖1)。
[0005](2)平面閘門關閉過程中水流與閘門底緣垂直相交，門后水流流態(tài)差。閘門后孔口頂部容易形成負壓區(qū)，需要下游門楣處增設通氣孔；后期還需對通氣孔進行封堵，增加施工難度。
[0006](3)閘門擋水水頭Η高，平面閘門作封堵門需采用滑塊支承，在較高水頭動水下閘時由于滑塊的摩擦阻力大，導致啟閉機容量大，制造困難；門槽頂部需布置高排架，啟閉機安裝困難(參照圖2所示)。
[0007](4)由于存在門槽空蝕及門后負壓，平面閘門在啟閉過程中容易產(chǎn)生振動，從而容易導致安全事故。國內(nèi)某工程平面閘門在下閘封堵時就出現(xiàn)事故，造成較大損失。
[0008](5)平面閘門在啟閉過程中容易產(chǎn)生振動，不宜長時間局部開啟，不能通過控制閘門開度來控制下泄流量，從而導致水能浪費。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的第一目的在于克服現(xiàn)有技術中門槽附近水流邊界突變，容易發(fā)生空穴水流的缺點，而提出一種導流隧洞弧形閘門，其在動水條件下操作平穩(wěn)可靠，可局部開啟。
[0010]本發(fā)明導流隧洞弧形閘門，它包括導流隧洞，在所述的導流隧洞內(nèi)開挖有啟閉機室和弧形閘門室，所述的啟閉機室位于所述的弧形閘門室上方，在所述的啟閉機室與所述的弧形閘門室之間設置有隔斷梁；在所述的弧形閘門室內(nèi)安裝有弧形閘門，所述的弧形閘門位于所述的混凝土結構體上，所述的弧形閘門通過安裝在所述的混凝土結構體上的弧門支鉸轉動中心轉動；在所述的啟閉機室內(nèi)安裝有啟閉機，在所述的啟閉機上安裝活塞桿控制弧形閘門的開度。
[0011]在上述技術方案中:所述的弧形閘門位于導流隧洞內(nèi)的混凝土永久堵頭上游。
[0012]本發(fā)明的第二目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處而提出一種導流隧洞采用弧形閘門進行下閘封堵的方法，其能通過控制閘門開度來控制下泄流量，從而節(jié)約水能資源。
[0013]本發(fā)明導流隧洞采用弧形閘門進行下閘封堵的方法，它包括如下施工步驟:
[0014]①、它包括在大壩工程施工中，在導流隧洞內(nèi)開挖出啟閉機室、弧形閘門室的空間和相配套土建結構；
[0015]②、在所述的土建結構中預埋弧形閘門和啟閉機的一期埋件；
[0016]③、在專業(yè)工廠內(nèi)制造弧門閘門、啟閉機及二期埋件；
[0017]④、將已經(jīng)制造完成的弧形閘門安裝在混凝土結構體上，并圍繞弧門支鉸轉動中心轉動；將所述的啟閉機安裝在所述的啟閉機室內(nèi)；
[0018]⑤、對弧形閘門、啟閉機進行聯(lián)合調(diào)試，調(diào)試合格后投入使用。
[0019]在上述技術方案中:所述的弧形閘門可安裝在所述的導流隧洞的進口段。
[0020]在上述技術方案中:所述的弧形閘門位于導流隧洞內(nèi)的混凝土永久堵頭上游。
[0021]在上述技術方案中:在所述的步驟④中，在所述的啟閉機上安裝活塞桿控制弧形閘門的開度。
[0022]在上述技術方案中:所述的啟閉機室位于所述的弧形閘門室上方，所述的啟閉機室與所述的弧形閘門室之間澆筑有隔斷梁。
[0023]本發(fā)明具有如下技術優(yōu)點:1、導流隧洞下閘封堵是一次性工程，為關鍵性、控制性節(jié)點工程，成功下閘封堵對于整體工程順利實施意義重大。由于最近國內(nèi)采用平面閘門高水頭下閘封堵已出現(xiàn)失敗案例，因此引起業(yè)內(nèi)人員對其安全性和可靠性的擔心。利用弧形閘門動水下閘封堵安全可靠，安全和社會效益顯著。
[0024]2、在工程截流期間，通過控制弧形閘門開度向下游供水，不僅能滿足生態(tài)和環(huán)保要求，而且能節(jié)約寶貴的水能資源。
[0025]3、對于高壩水電樞紐工程，利用平面閘門作為封堵閘門，導流隧洞進口段一般需要開挖并襯護很高的門槽豎井，土建結構復雜。平面閘門門槽頂部需布置高排架，增加啟閉機的安裝難度。
【附圖說明】
[0026]圖1為水槽斷面結構示意圖。
[0027]圖2為平板門結構示意圖。
[0028]圖3為弧形門結構示意圖。
[0029]圖4為前期布置弧形閘門室方案示意圖。
[0030]圖5為后期改造形成弧形閘門室方案示意圖。
[0031]圖中:啟閉機室1、弧形閘門室2、隔斷梁1.2、一期埋件3、弧形閘門4、弧門支鉸轉動中心4.7、啟閉機5、活塞桿5.1、二期埋件6、混凝土結構體7、導流隧洞8、高排架9、負壓區(qū)10、通氣孔11、門槽區(qū)12、水面線13。
【具體實施方式】
[0032]下面結合【附圖說明】本發(fā)明的實施情況，但它們并不構成對本發(fā)明的限定，僅作舉例而已。同時通過說明本發(fā)明的優(yōu)點將變得更加清楚和容易理解。
[0033]參照圖3-5所示:導流隧洞弧形閘門，它包括導流隧洞8，在所述的導流隧洞8內(nèi)開挖有啟閉機室1和弧形閘門室2，所述的啟閉機室1位于所述的弧形閘門室2上方，在所述的啟閉機室1與所述的弧形閘門室2之間設置有隔斷梁1.2 ;在所述的弧形閘門室2內(nèi)安裝有弧形閘門4，所述的弧形閘門4位于所述的混凝土結構體7上，所述的弧形閘門4通過安裝在所述的混凝土結構體7上的弧門支鉸轉動中心4.7轉動；在所述的啟閉機室1內(nèi)安裝有啟閉機5，在所述的啟閉機5上安裝活塞桿5.1控制弧形閘門4的開度；所述的弧形閘門4位于導流隧洞8內(nèi)的混凝土永久堵頭上游。
[0034]本發(fā)明還包括一種導流隧洞采用弧形閘門進行下閘封堵的方法，它包括如下施工步驟:
[0035]①、在高壩工程施工中，在導流隧洞8內(nèi)開挖出啟閉機室1、弧形閘門室2的空間和相配套土建結構；
[0036]②、在所述的土建結構中預埋弧形閘門4和啟閉機5的一期埋件3 ;
[0037]③、在專業(yè)工廠內(nèi)制造弧門閘門4、啟閉機5及二期埋件6 ;
[0038]④、將已經(jīng)制造完成的弧形閘門4安裝在混凝土結構體7上，并圍繞弧門支鉸轉動中心4.7轉動；將所述的啟閉機5安裝在所述的啟閉機室1內(nèi)；
[0039]⑤、對弧形閘門4、啟閉機5進行聯(lián)合調(diào)試，調(diào)試合格后投入使用。
[0040]所述的弧形閘門4可安裝在所述的導流隧洞8的進口段；所述的弧形閘門4位于導流隧洞8內(nèi)的混凝土永久堵頭上游；在所述的步驟④中，在所述的啟閉機5上安裝活塞桿
5.1控制弧形閘門4的開度；所述的啟閉機室1位于所述的弧形閘門室2上方，所述的啟閉機室1與所述的弧形閘門室2之間澆筑有隔斷梁1.2。
[0041]上述未詳細說明的部分均為現(xiàn)有技術。
【主權項】
1.導流隧洞弧形閘門，它包括導流隧洞(8)，其特征在于:在所述的導流隧洞(8)內(nèi)開挖有啟閉機室(1)和弧形閘門室(2)，所述的啟閉機室(1)位于所述的弧形閘門室(2)上方，在所述的啟閉機室(1)與所述的弧形閘門室(2)之間設置有隔斷梁(1.2);在所述的弧形閘門室(2)內(nèi)安裝有弧形閘門(4)，所述的弧形閘門(4)位于所述的混凝土結構體(7)上，所述的弧形閘門(4)通過安裝在所述的混凝土結構體(7)上的弧門支鉸轉動中心(4.7)轉動；在所述的啟閉機室(1)內(nèi)安裝有啟閉機(5)，在所述的啟閉機(5)上安裝活塞桿(5.1)控制弧形閘門(4)的開度。2.根據(jù)權利要求1所述的導流隧洞弧形閘門，其特征在于:所述的弧形閘門(4)位于導流隧洞(8)內(nèi)的混凝土永久堵頭上游。3.導流隧洞采用弧形閘門進行下閘封堵的方法，其特征在于:它包括如下施工步驟: ①、在工程施工中，在導流隧洞⑶內(nèi)開挖出啟閉機室(1)、弧形閘門室⑵的空間和相配套土建結構； ②、在所述的土建結構中預埋弧形閘門⑷和啟閉機(5)的一期埋件(3); ③、在專業(yè)工廠內(nèi)制造弧門閘門(4)、啟閉機(5)及二期埋件(6); ④、將已經(jīng)制造完成的弧形閘門(4)安裝在混凝土結構體(7)上，并圍繞弧門支鉸轉動中心(4.7)轉動；將所述的啟閉機(5)安裝在所述的啟閉機室(1)內(nèi)； ⑤、對弧形閘門(4)、啟閉機(5)進行聯(lián)合調(diào)試，調(diào)試合格后投入使用。4.根據(jù)權利要求3所述的導流隧洞采用弧形閘門進行下閘封堵的方法，其特征在于:所述的弧形閘門(4)可安裝在所述的導流隧洞(8)的進口段。5.根據(jù)權利要求3所述的導流隧洞采用弧形閘門進行下閘封堵的方法，其特征在于:所述的弧形閘門(4)位于導流隧洞(8)內(nèi)的混凝土永久堵頭上游。6.根據(jù)權利要求3所述的導流隧洞采用弧形閘門進行下閘封堵的方法，其特征在于:在所述的步驟④中，在所述的啟閉機(5)上安裝活塞桿(5.1)控制弧形閘門(4)的開度。7.根據(jù)權利要求3所述的導流隧洞采用弧形閘門進行下閘封堵的方法，其特征在于:所述的啟閉機室(1)位于所述的弧形閘門室(2)上方，所述的啟閉機室(1)與所述的弧形閘門室⑵之間澆筑有隔斷梁(1.2)。
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種導流隧洞采用弧形閘門進行下閘封堵的方法，它包括導流隧洞(8)，在所述的導流隧洞(8)內(nèi)開挖有啟閉機室(1)和弧形閘門室(2)，所述的啟閉機室(1)位于所述的弧形閘門室(2)上方，在所述的啟閉機室(1)與所述的弧形閘門室(2)之間設置有隔斷梁(1.2)；在所述的弧形閘門室(2)內(nèi)安裝有弧形閘門(4)，所述的弧形閘門(4)位于所述的混凝土結構體(7)上，所述的弧形閘門(4)通過安裝在所述的混凝土結構體(7)上的弧門支鉸轉動中心(4.7)轉動；它克服現(xiàn)有技術中門槽附近水流邊界突變，容易發(fā)生空穴水流的缺點，具有利用弧形閘門動水下閘封堵安全可靠，安全和社會效益顯著。
【IPC分類】E02B7/42
【公開號】CN105401561
【申請?zhí)枴緾N201510963924
【發(fā)明人】錢軍祥, 翁永紅, 石運深, 胡清義, 李蘅, 熊紹鈞, 洛文, 范五一, 徐唐錦, 王啟行, 齊文強
【申請人】長江勘測規(guī)劃設計研究有限責任公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月18日