第九章 闸门,闸门的作用,闸门的组成,装于溢流坝、岸边溢洪道、泄水孔、水工隧道和水闸等建筑物的孔口上，用以调节流量，控制上、下游水位，宣泄洪水，排除泥沙或漂浮物等主体活动部分：门叶埋固部分：门槽等启闭设备：启闭机,9.1 概述,一、闸门的类型,按工作性质分类,按门叶材料分类,工作闸门：承担各项设计任务，动水中启闭事故闸门：设备和建筑物出事故时用,动水关闭,静水开启检修闸门：短期挡水以检修，静水中启闭钢闸门：最常用钢筋混凝土闸门：低水头用，或施工导流时一次性用钢丝网水泥闸门木闸门：基本不用铸铁闸门,9.1 概述,按结构形式和动作特征分类（图）,①叠梁门：只用于小型涵闸上的检修闸门，或隧道出口挡水;②平面闸门：应用最广，形式多样;③转动式门：包括舌瓣闸门、翻板闸门和盖板门;④浮箱闸门：在水中可浮动的空箱,靠充放水启闭,常作检修;⑤弧形闸门：闸门启闭绕铰座转动，广泛用于工作门⑥扇形闸门：靠门下空腔冲泄水来启闭闸门，顶板为溢流面，当铰支座位于上游时称鼓形闸门⑧圆筒闸门：直立圆筒，合力为零，启闭力小⑦圆辊闸门：横卧圆辊，沿门槽轨道滚到底则关闭挡水⑨人字闸门：多用于船闸，不能承受双向压力,9.1 概述,je,按门顶出露水面分类,露顶式闸门：溢流坝等闸门顶高于设计水位，出露水面。
潜孔闸门：具胸墙的溢流坝、深式泄水孔等门顶部低于水面阀门：用以封堵管道内部9.1 概述,按闸门启闭方式分类,垂直升降式、转动式、横拉式、滚动式、升卧式,按闸门门叶控制方式分类：,机械操作水力自动,满足各项运用要求，能在各种情况和各种开度下启闭水流条件好，即泄流能力大，出流平顺，避免引起门底、门槽空蚀及闸门振动闸门与孔口周边的接触处，应有固定的与活动的止水设备闸门的启闭力小，操作简便、灵活闸门各部件的设计应适宜制造能力、运输条件、安装水平，满足运用、检修及养护等方面的要求二、闸门的设计要求,9.1 概述,一、型式、结构组成与布置,y,型式,直升式平面闸门,直升式：普遍用于工作、检修和事故闸门升卧式：下部门叶直立，上部门叶倾斜，全开门叶水平优点缺点,9.2 平面闸门,升卧式平面闸门,特点优点:可降低工作桥的排架高度，从而提高抗震性能缺点:吊点位于上游水体内，启闭机的动滑轮组和钢丝绳长期浸水易锈蚀9.2 平面闸门,平面钢闸门的组成,平面钢闸门的大小,由孔口尺寸确定,9.2 平面闸门,承重结构：面板、梁系、竖向联结系、隔板、支承边梁行走支承：支承于门槽的滑轮等止水装置吊耳,9.2 平面闸门,二、启闭力计算,闭门力FW:,nT=1.2，摩阻力的安全系数； nG=0.9，自重修正系数(闭门)Tzd－支承摩阻力； Tzs－止水摩阻力；G－闸门自重； Pt－上托力。
FW<0，闸门可靠自重关闭FW>0，需加闭门力，如用油压或螺杆加压，利用水柱重或重块加压9.2 平面闸门,启门力FQ:,静水启闭力,计算方法与动水启闭力一样，但需考虑水位差产生的摩阻力，潜孔闸门可取1～5m的水头差，露顶闸门可取1m的水头差进行计算9.2 平面闸门,三、启闭机,启闭机的类型,按启闭方式分卷扬式螺杆式液压式按移动与否分固定式：需一门一机移动式：闸门不需同步开启，如检修闸门等,9.2 平面闸门,卷扬式启闭机,螺杆式启闭机,液压式启闭机（图）,采用定、动滑轮组提高力臂，可用较小的启闭力开启需较大启门力的闸门，但无单独闭门的能力一般用于小型闸门，目前产品启闭力100～750KN优点：动力小、启闭力大，机体小、重量轻，可集中操作，易遥控和自动化，操作平稳、安全，对闸门有减震功用目前产品的启门力达6000KN9.2 平面闸门,50T手电两用螺杆启闭机,2T直连螺杆启闭机,螺杆启闭机,四、吊耳与锁定,吊耳,吊耳固定于闸门的起吊点，便于启闭机的绳、杆与闸门的连接需承受全部启门力直升式平面闸门的吊耳设在竖向隔板或支承边梁的顶部,应位于门的重心垂面内；升卧式平面闸门的吊耳位于竖向隔板的下部，面板的上游侧。
9.2 平面闸门,锁定器,锁定器的作用：锁定器用于锁定闸门，即将闸门固定在指定开度的位置，以解除启闭机的荷载或移走启闭机锁定器的类型（Fig9-12）：翻转式悬臂梁锁定梁平移式悬臂梁锁定梁 均需借助闸门上的牛腿平移式简支锁定梁,,9.2 平面闸门,五、行走支承,行走支承的作用,行走支承的类型,将闸门承受的荷载传递给闸墩，保证闸门沿门轨平顺移动,轮式支承：应用最广泛定轮式支承：悬臂式、简支式、轮座式台车式支承：(Fig9-13) 滑道式支承胶木作滑道，木材9.2 平面闸门,j5,侧向和反向导承——侧轮、反轮,9.2 平面闸门,六、止水装置,止水的作用将闸门与闸孔周界之间的间隙密封，阻止漏水，又称水封止水装置的要求止水严密闸门启闭时摩阻力小止水材料磨耗少、耐用、安装方便、更换容易,9.2 平面闸门,止水材料主要是橡胶，偶用方木(仅用于底止水),橡皮止水的形式定型产品有4种,止水设置及构造止水位置：底止水、 侧止水、 顶止水(潜孔式闸门)，各向止水需连接潜孔式闸门止水设置：(Fig9-19),9.2 平面闸门,弧形闸门的特点,优点 缺点,9.3 弧形闸门,一、总体布置,承重结构的组成,弧形面板、主梁、次梁、竖向联结系或隔板、起重桁架、支承铰。
支承铰的位置,布置在闸墩侧的牛腿上位于不受水流及漂浮物冲击的高程上,弧面半径,R=(1.1~1.5)H (H:闸门的高度),9.3 弧形闸门,三、结构选型,主要结构形式,主横梁式：水平横梁为主梁，适用于宽高比较大的弧形门主纵梁式：竖向纵梁为主梁，适用于宽高比较小的弧形门支臂形式,直支臂式： 斜支臂式：主梁跨度小，内力矩小，省材；但支承铰的侧 向推力加大，结构复杂，闸墩需加厚主横梁带双悬臂的直支臂式：具有前二者的优点9.3 弧形闸门,四、启闭力,j4,启门力,Fw (9-4),闭门力,FQ (9-5),弧形闸门在启闭过程中，各中作用力的大小、作用点、方向及力臂随开度变化而变化.,9.3 弧形闸门,五、支承铰,作用,将闸门所受的水压力和部分门重传给闸墩，保持闸门启闭时能绕水平轴转动支承铰类型,承轴+ 活动铰链 +固定铰座,支承铰组成,圆柱铰 圆锥铰 双圆柱铰,9.3 弧形闸门,六、启闭机、吊耳,j6,启闭机,卷扬式 螺杆式 液压式,吊耳布置,顶部 底部,卷扬式,油压式,9.3 弧形闸门,9.3 弧形闸门,9.3 弧形闸门,9.3 弧形闸门,9.3 弧形闸门,七、止水与侧向导承,je,9.3 弧形闸门,9.4 深孔闸门,布置的位置布置在泄水孔(管)或水工隧洞内，一般设有闸门井(室)，潜没于水下。
工作特点承受高压水头，止水要求严，局部开启流速很高，易引起闸门振动和空蚀常用的闸门平面闸门弧形闸门阀门：高压平面滑动阀门、锥形阀、空注法只用于小型涵闸上的检修闸门，或隧道出口挡水闸门应用最广，形式多样翻板门图片,,,弧形钢闸门,,,,在水中可浮动的空箱，靠充放水启闭，常作检修闸门闸门启闭绕铰座转动，广泛用于工作门扇形闸门,外形似弧形门,但有封闭的顶板,铰支在底板上靠门下空腔冲泄水来启闭闸门，顶板为溢流面，当铰支座位于上游时称鼓形闸门鼓形闸门,,,圆辊闸门,横卧圆辊，沿门槽轨道滚到底则关闭挡水圆筒闸门,,,直立圆筒，用以封堵竖井环列的一圈孔口，合力为零，启闭力小,,,人字门,多用于船闸，不能承受双向压力,,,直升式平面闸门：门叶铅直升降,普遍用于工作、检修和事故闸门升卧式平面闸门：下部门叶直立，上部门叶倾斜，全开门叶水平卷扬式启闭机,,,液压启闭机,,,,直升式平面闸门,升卧式平面闸门,吊耳的布置,Fig9-12,,,翻转式悬臂锁定梁,平移式悬臂锁定梁,平移式简支锁定梁,,,简支式,悬臂式,轮座式,台车式,,,,,,,侧滑块在闸门两端反滑块在上游侧,悬臂式侧轮在上游侧反滑块在上游侧,侧轮在下游侧主轮起反轮作用,止水,止水,止水,隙距,Fig9-17,,,P-B型,L型,条型,P-A型,,,门叶,闸墩,底板,门叶,,Fig9-20,,,适用于胸墙在下游侧,适用于胸墙在上游侧,适用于胸墙在上游侧止水可转动,适用于胸墙在上游侧止水位于门楣,,。