1、中华人民共和国行业标准船闸闸阀门设计规范汀J308-2003 条文说明108 目次1 总则.(111) 2 基本规定.(1 12) 2.1 般规定.(112) 2.2 级别划分.(1 12) 2.3 门型选择.(113) 3 荷载.(1 14) 4 材料和容许应力(115)4.1 材料.(115)5 结构设计.(116)5.1 一般规定.(116) 6 零部件和埋件.(117) 6.1 -般规定.(117) 6.2 支承运转件.(117) 6.3 吊耳、吊杆和锁定装置.(117) 6 .4 止水装置.(1 17) 6.5 埋件.(1 18) 7 人字闸门.(119) 7.1 结构布置.(119
2、) 7.2结构设计.(120) 7.3 顶枢和底枢设计. (120) 7.4 支承装置.(1 21) 7.5 止水装置.(121) 7.6 附属设施.(121) 8 三角闸门.(122)109 8.1 结构布置.(1 22) 8.2 结构设计. . (123) 8.3 支承装置. . (124) 8.4 止水装置.(125) 9横拉闸门.(126) 9.1 结构布置.(126) 9.2 结构设计.(126) 9.3 行走和支承装置.(127) 10 平面闸门和平面阀门.(129) 10.2 结构设计.(129) 10.3 支承装置.(129) 11 反向弧形阀门.(口的11. 1 结构布置.(
3、130) 11. 2 结构设计.(131) 11. 3 支承装置和吊杆.(131) 11. 4 止水装置和检修槽.(132) 12启闭力计算.(134) 12.1 一般规定.(13的12.6 反向弧形阀门.(134) 附录B橡皮止水和橡塑复合止水的定型尺寸和性能(135) 附录D构件计算.(136) 附录F平面闸门和平面阀门的门槽和门棉布置(137) 110 1总则1.0 .4 现行船闸工程设计的其他规范包括船闸总体设计规范、船闸输水系统设计规范、船闸水工建筑物设计规范、船闸启闭机设计规范和船闸电气设计规范等。111 2基本规定2.1一般规定2. 1.6 在输水廊道的进口处设置拦污栅与否，主要
4、根据河流中污物的数量及船闸的规模等因素确定。据国内调查，大多数船闸，在输水廊道出口处都未设置拦污栅。少数大、中型船闸在输水廊道的进口设置可吊移的拦污栅或固定式拦污栅。因此，本次修订规定输水廊道拦污栅可根据需要设置。2. 1.8 根据国内已建成船闸闸门和阀门运行、管理的经验，特别是运行频率较高、门体尺寸较大时，其结构设计除要求进行强度、刚度和稳定性验算外，还要采取抗疲劳措施。2.1.9船闸闸门和阀门设计，过去普遍沿用平面体系的计算方法，即将整个闸门、阀门划分为单个的计算单元或构件，假定这些计算单元或构件单独工作并按平面假定计算。由于平面计算方法简单，本规范确定除大型三角闸门应采用整体空间体系计算
5、外，其余仍以平面体系计算方法为主。在特殊情况下，例如受力情况复杂、三边支承、门体较大、建筑物重要等，需要精确地确定内力时，按空间结构的有限元法进行计算。2.2级别划分2.2.2 闸门的级别主要用以确定闸门材料容许应力的调整系数。不同工作性质的闸门，其级别除与封闭孔口面积大小有关外，也与船闸的重要性即船闸的级别相关。考虑到小型闸门技术要求较低，加之目前材质较有保证，故将其等级降为3级，较为经济合理。112 2.3门型选择2.3.2船闸工作闸门的型式，从国内调查来看，人字闸门、三角闸门、横拉闸门和平面闸门使用最为广泛。条文分别叙述了4种门型的适用条件c2.3.3船闸工作阀门的型式，从国内调查来看，
6、平面阀门和反向弧形阀门使用最为广泛。根据实践经验，工作阀门选型主要取决于设计水头。113 3荷载3.0.3 据统计，地震烈度在7-9度时，地震动水压力占静水压力的比例为3.259毛-17.33%，影响较大，因此，本次修订校核荷载增加了地震力。3.0.7 由于闸门的结构复杂，流体与闸门结构的相互作用目前国内的研究仍属初步阶段，尚不能具体制定出一套完整的动力计算方法。因此，有必要对水流条件复杂的大型工作闸门和阀门进行模型试验或专题研究。114 4 材料和容许应力4.1材料4. 1.1 在推荐钢号中，增加了桥梁用钢。经工程运用实践证明推荐的钢号性能良好，并与现行钢结构设计规范相衔接。4.1.3 -
7、4. 1.5 对闸门和阀门采用的铸钢件、铸铁件和锻钢件的钢号按国家现行标准的有关规定进行了相应修订。4. 1.6 闸门和阀门的止水材料，增加了橡塑复合止水。该材料已通过水利水电建设总局技术鉴定，并在国内不少工程中应用。该材料的摩擦系数较低，但戚本较高，对安装有较高要求的闸门和阀门，需根据运行条件选用。4. 1.7-4.1. 12 根据现行国家标准修订。4. 1.13 根据现行国家标准混凝土结构设计规范)(GBJ 10)关于材料标号的规定修订。115 5结构设计5.1一般规定5. 1.1 采用同一层的布置方式，即主梁、水平次梁和垂直次梁等均与面板相连接。其优点是闸门的整体刚度大、面板可以参与梁系
8、工作、闸门的厚度较小等，缺点是制造、安装和防锈较为麻烦。建议尽量采用同-层的布置方式，但需注意制造、安装和防锈方面的合理性。5.1. 3 本条文主要依据常用人字闸门、三角闸门和横拉闸门的应用经验编写。116 6 零部件和埋件6.1一般规定6. 1. 4 根据多年的运行管理经验，经常处于水下的连接运转件，由于锈蚀严重，给闸门、阀门维修和零部件的更换造成极大的困难。现在已有多处船闸闸门和阀门的连接件采用不锈钢。因此，修订中增加了不锈钢材料。6. 1. 5 轴承的润滑，以前均采用油润滑，随着新型材料的不断推出，自润滑轴套在水工闸门和阀门中逐渐应用，如含油铸造尼龙等，使用效果较好。6.2支承运转件6.
9、2.1 为适应本次章节调整，修订中增加了各种门型适宜选用的支承型式。6.2.2钢基铜塑复合轴承为近年来研制的新材料，应用情况良好，予以推荐。6.3 吊耳、吊杆和锁定装置6.3.3 阀门上的吊耳，因工作条件复杂，所以超载系数取较大值。6.4止水装置6.4 .3 闸门止水设置在埋件上，其维修、更换都极不方便。实践证明，止水置于埋件的设置方式己不适用，予以删去。6.4.4根据多年成功的工程实践和应用，增加了闸门和阀门顶、侧、底止水的推荐形式。117 6.4.5 为解决闸门、阀门及埋件在制造、安装等过程中可能产生的累计误差，以及闸门、阀门承受水压后可能产生的变形，采用预留压缩量2-4mmo 6.5埋件
10、6.5.2 根据调查统计，多年来我国闸门和阀门埋件绝大部分采用二期混凝土安装，安装精度得到保证。6.5.4 根据调查，推移质泥沙较多的河流，阀门埋件受推移质泥沙的磨损、冲击较严重，需采取措施保护门槽周围的廊道，钢衬护是目前采用的措施之一。118 7人字闸门7.1结构布置7. 1. 1 我国船闸人字闸门绝大多数采用平面横梁人宇闸门。圆拱横梁人字闸门虽受力较平面横梁人宇闸门合理，但加工用料损耗较大，费用往往较平面横梁人字闸门高。因此推荐采用平面横梁人宇闸门。7. 1.2 人字闸门门扇轴线与船闸横轴线的夹角是根据国内外工程实践经验提出的。此夹角越大，人宇闸门的支承反力和闸首边墩受力越小，但门扇长度增
11、大。此夹角越小，则反之。我国的平面横梁人宇闸门门扇轴线与船闸横轴线的夹角绝大多数采用22.50 c 7. 1.4 为使人字闸门开启时支承能迅速脱离接触，关闭时减小支承的阻卡，根据国内外工程实际经验，对人宇闸门旋转中心向支承反力作用线上游偏离的距离进行了调整，要求不小于50mmo7. 1.5 门盒的富余长度是考虑对闸门启闭力的影响，根据工程实践经验提出的。7. 1. 8 门轴柱和斜接柱开口式截面较封闭式截面具有结构简单、制造加工、支承安装和调整方便等特点，我国近期建设的大多数人宇闸门门轴柱和斜接柱采用了开口式截面。虽然开口式截面的抗扭刚度较封闭式截面小，但根据有关资料，人宇闸门抗扭刚度主要是由背
12、拉杆提供的，可达门扇总抗扭刚度的90%以上，所以本条文推荐采用开口式截面。考虑我国现有的人宇闸门门轴柱和斜接柱多数仍为封闭式截面，因此本条文提出也可采用封闭式截面。端板与主梁腹板、端板与推力隔板和推力隔板与主梁腹板的连接119 焊缝，承受较大的支承反力，属重要的T形焊缝，要求焊透。7. 1.9 人字闸门背拉杆对提高门扇的抗扭刚度有较大作用，尤其是预应力背拉杆对提高门扇抗扭刚度，减少门扇的扭曲变形有显著作用。因此，推荐采用预应力背拉杆。根据国内外资料，背拉杆布置时，宜使其构成的每一个区格的刚度和宽度相等，故本条文推荐背拉杆与水平线的夹角宜取400- 5000 7.2结构设计7.2.2 本条文推荐
13、的初步拟定平面人宇闸门主横梁高度取1112-118，是根据国内外有关工程实际资料提出的。7.3 顶枢和底枢设计7.3.3 三角式顶枢结构其拉杆分别承受枢轴摩阻力或由枢轴偏心产生的附加弯短;较接框架式顶枢拉杆可避免承受这一附加弯矩。顶枢拉杆采用花蓝螺母调整器具有结构简单、加工方便等特点，在我国大多数船闸人字闸门顶枢中采用，但调整拉杆所需的调整力较大。而采用模形块调整器则具有调整力小的优点，但模形块调整器加工要求较高，在我国少数I级船闸中采用。7.3.4 我国早期建设的船闸人宇闸门底枢大多采用可动式底枢。该底枢，当支承磨损或拱高下垂可能造成梁将水压力传给底枢蘑菇头时，蘑菇头能适量的移动，而不承受闸
14、门关门挡水时的水压力。但工程实践经验表明，这种底枢结构工作并不可靠。因此，近期建设的船闸人宇闸门底枢不再采用。我国近期建设的船闸人字闸门底枢多为固定式或微动式结构。微动式底枢结构，当蘑菇头承受较大的推力时，蘑菇头可有适当的移动，以减小作用在其上的作用力，底枢蘑菇头可移动的程度取决于固定它的螺栓的抗剪能力，它具有检修方便、易于拆换等特点。固定式底枢具有结构简单、位移小、磨损小的特点。故本次规范修订时推荐采用固定式和微动式底枢结构。120 7.4支承装置7.4.1 连续式支承具有传力均匀，且可兼作侧止水，止水效果好等特点。因此，在近期建设的船闸人字闸门中被广泛采用。分段式支承，一些船闸的人宇闸门仍
15、在采用，其支承的调整较连续式支承方便，并具有用料省等优点，故提出宜采用连续式支承，也可采用分段式支承。7.4.2 我国已建船闸人字闸门门轴柱一侧的支承面大多采用弧面支承，且为同径弧面。近期建设的船闸人字闸门门轴柱支承也有采用不同径的弧面支展;斜接柱一侧的支承，已建船闸大部分采用平面对平面支承，近期建设的船闸人宇闸门斜接柱支承也有采用不同径的弧面支承。7.5止水装置7.5.2 人宇闸门连接支承兼作侧止水效果好，故推荐采用;考虑目前新建的船闸人宇闸门仍有采用橡皮侧止水的实际情况，因此规定也可采用橡皮侧止水。7.6附属设施7.6.1 为使大型人宇闸门在关门时，两扇门的斜接柱支承能准确的对中，以确保两
16、扇门构成三角拱的受力状态，在门扇顶部设置导卡。当门扇受到船舶撞击时，导卡还具有防止门扇相对移动的作用。为防止在关门过程中超过全关位置，而导致底止水构件的损坏，在门底靠近斜接柱处设置限位装置。7.6.6人宇闸门门轴柱、斜接柱下翼缘竖向爬梯是根据支承表面涂润滑油是否需要设置。121 8三角闸门8.1结构布置8. 1.1 作用在三角闸门上的外力，空间性显著，结构布置时，要求与力系的传递途径相协调，使结构布置合理，受力明确，节约材料。三角闸门在输水过程中水流直接冲击门叶，门体易产生震动或出现自开、自闭现象。因此，应尽量创造较好的过流条件，以减弱水流对门叶的冲击。8.1.2 闸门中心角是确定三角闸门平面
17、布置的重要因素。中心角的取值与船闸水力学条件、闸门工程量和闸首工程量有关，从经济、合理和工程实践来看，中心夹角取600-70。是适宜的。8.1.3 闸门的面板尽量朝向航道，以利用门前段布置阀门及输水廊道，并利用三角闸门面板后面一个较大的门库布置消能室，减少闸首长度，保证闸室内待泊条件。闸门的面板形状有圆柱曲面和平面两种形式。圆柱曲面状面板受力较合理，可使全部水压力、浪压力均为向心作用，支臂相对较短且不易受弯，但结构加工、制作较麻烦，做胎模需花费较多的施工用料，造价高，用于口门宽大于16m的三角闸门;平面形面板结构简单，施工方便，用于口门宽16m以下的三角闸门。8. 1. 4 旋转中心是三角闸门
18、平面控制点，旋转中心的位置应满足整个闸门的布置要求。即满足枢轴支承杆及二期混凝土槽的布置要求，枢轴支承忏和底枢的轮廊必须隐蔽于闸墙内，并留有富余距离。8.1.6 闸门外边缘与闸首边墙之间的间距确定，主要考虑三角门有开通闸的要求，船舶在水流作用下不易控制，特别是小吨位的挂122 机船，很容易碰撞闸门。所以要求闸门完全位于门库内，并留有一定安全距离。8.1.7 门库的外形合理与否，直接影响到边缝出流、水流消能和闸门的振动。设计的原则是在满足储放闸门要求的基础上，能使船舶安全进出闸室，有效地进行输水和消能，保证闸室内船舶安全停泊。门库要求外形简单，便于施工，特别对全水头启闭的闸门，土建轮廊线要求线型
19、良好，使两侧边缝出水在门库内有足够的回旋余地，以保证边流对冲消能条件良好，尽量避免回流对门体产生过大的冲击作用。8.1.8 条文中启闭机推拉杆与闸门顶析了架高程之差是指启闭机推拉杆中心高程与闸门顶椅架支臂杆中心高程之差。从闸门结构受力角度考虑，启闭机推拉杆中心高程应与顶椅架中心高程致，此时门体受扭较小。而启闭机推拉杆则要求尽量不接触水面，以防止泥沙侵蚀、锈蚀启闭机推拉杆。因此，综合考虑各方面的因素，启闭机推拉杆与闸门顶和架高程之差不宜大于4m。8.2结构设计8.2.1 空间网架结构由圆形管材和空间球节点组成。整体结构美观，线形好，具有较小的水流力系数;以圆形截面替代型钢组合截面，结构受力合理，
20、承载能力提高，且自重轻，节点处理简单，焊接工作量相对较小，制作容易。8.2.2 三角闸门端柱承受闸门自重，并将水平网架传来的水压力传递给支承。在构造上，端柱把上下几揣水平网架联接在一起，使闸门形成整体。因此，要求端柱应具有较大的刚度，并在截面形状上要便于支承的布置和与水平网架的连结。8.2.3 三角闸门面板部分的重量约占整个门叶重量的30%以上，整个闸门的重心远离旋转中心。故与人宇门相比由自重产生的前倾力矩较大。在闸门运转过程中，造成运转件受力的增加和磨损加剧。根据调查，在闸门面板侧增设浮箱可以大大减小自重力矩，从而减小各运转件的受力，对门头下垂量的减小以及运转件寿命123 的提高都将产生积极
21、作用。但是，浮箱容量设计过大也会造成负面作用。如闸门过轻在风浪作用下会发生漂移现象。故对大、中型三角闸门在门体面板侧设置浮箱时，浮箱大小的选择需综合考虑各方面的因素。8.2.4 三角闸门用于有潮汛的河流中，一般有开通闸的要求，在开通闸的条件下，船舶是在较大的水流速度下航行，往往会碰到闸门迎水面的杆件，所以应在闸室迎水面侧布置防撞设施。8.3支承装置8.3.1 目前三角闸门一般为支臂式结构，其布置方式与水压力大小、支座数量有关。在三角门总体设计时，优先考虑选用两支承静定结构。工程实践证明，两支承静定结构具有结构简单，受力明确、合理，安装调试和维修较方便等优点c多支承的超静定结构需保证多支承轴的同
22、轴度，对结构制造和安装要求较高。因此，应尽可能采用两支承静定结构，对口门尺度和水位差大的三角闸门，采用两支承结构有难度时，也可采用三支承超静定结构。8.3.2三角闸门在开关门运转时，所产生的内力均由支承杆承受。闸门全关时，闸门内力的合力线通过两支承杆之间的合力中心。闸门全开时，闸门内力的合力线与支承杆合力线间形成一个较大的夹角。这时支承忏受力不均且产生一较大的扭矩。此时在运转过程中，由于受波浪力的作用，闸门会产生摆动，随着开关门次数的增加，扭矩使支承杆产生松动，造成门头下垂、轴销倾斜、运行中出现异常响声、底止水损坏等。增大两支承杆的夹角口J减小闸门运行过程中的扭矩，但过大的夹角会给闸首布置带来
23、困难，根据工程实践证明，两支承杆之间夹角选择500-650是适当的。8.3.3顶枢采用花兰螺母式支承杆，虽然易产生松动，但具有便于安装、调整旋转轴线等优点，调整后采取可靠的防松措施即可08.3.5 底枢所受压力较大，且在水下不易调整，采取整体式结构配模块微调是合适的，既减小了支承杆长度，也不易产生松动。124 8.4止水装置8.4.1 从水力模型试验资料看，边羊角止水与闸首中心线的夹角直接影响边缝的出水量。夹角小，边缝出水量大;夹角大，边缝出水量小。根据国内三角闸门设计的工程实践，夹角分别取20。或70。是合适的。8.4.2三角闸门止水型式及止水材料选用的合理与否直接影响到闸门的使用。中缝止水
24、采用橡皮止水，弹性好、止水效果好、易安装调试，但容易被船舶撞坏，使用周期较短。采用尼龙板承压条式的中缝止水，止水效果虽不如前者，但使用周期长，已被广泛应用在工程实践中。8.4.3 底止水在闸门运转过程中容易磨损，选用橡塑复合止水橡皮，其硬度高、摩擦系数低、使用寿命长。底止水与底坎间隙过大，容易引起闸门振动，对门体结构不利，工程实践证明，宜小于3mmo125 9横拉闸门9.1结构布置9.1.1横拉闸门采用双面板结构，具有门体刚度大、结构对称、无偏重，不需设置纠偏浮箱，解决了顶、底平车主滚轮受力不均匀的状况，减少了轨道的偏磨;同时闸门重心位于底轨中心，闸门运行平衡，有利于止水橡皮的布置和提高止水橡
25、皮的使用寿命。对运行不频繁的小型船闸采用单面板结构时，闸门需设置门背联结系。9. 1.2 横拉闸门采用矩形竖剖面具有下列优点:顶主横梁高度增加，可提高强度和刚度;顶面工作桥宽度加大，增加安全性;所有主梁等高布置，利于闸门的制作。工程实践证明，厚度与跨度的比值取118-115是适宜。对高大于宽和有特殊要求的横拉门，为节约钢材，降低造价，也可采用梯形竖剖面。顶主横梁的宽度是考虑工作人员维修、行走的要求提出的。9. 1.4 横拉闸门在刚开启脱离门槽时，由于受到门前后水位差和风压力的作用，门体有倾覆趋势，上、下侧轮的着力点的连线为倾覆旋转线，所以侧轮的设计不仅要考虑导向作用，而且要考虑抗倾受力的要求。
26、9.2结构设计9.2.1 目前，国内已建横拉闸门的抗倾稳定安全系数采用1.25，经30多年的运行均未发生倾覆稳定事故。9.2.3 闸门的竖向联结系和端架采用柏架结构是为了增加过水断面，减小水流力系数，起到减小阻力的作用。9.2.4工程实践证明，横拉闸门增设浮箱后，减轻了闸门在使用126 期的自重，对运转件的受力和减小启闭力有利，对闸门稳定性不利。增设浮箱后，增加了闸门检修期的自重，对运转件受力不利，对闸门稳定性有利。因此，浮箱大小的选择需综合考虑确定。9.2.5不均匀系数取1.3-1.5包含两方面的因素，是载荷不均匀系数;二是闸门工作条件系数。9.2.6横拉闸门顶、底平车采用能承受水平力的滚动
27、轴承、增加密封装置和润滑装置的原因如下:1.横拉闸门在挡水和运行过程中横移是客观存在的，由横移所产生的水平力较大。为使闸门正常运行，在顶、底平车设计中，要求采用能够承受水平力的滚动轴承。2.采用滚动轴承，运行阻力小。3.顶、底平车工作条件较差，特别是底平车在水下工作，受到水和泥沙的作用，良好的密封装置将能提高顶底平车的使用寿命。4.良好的润滑装置能防腐和减少摩阻力。9.3 行走和支承装置9.3.3 根据多年来横拉闸门设计和大修改造的经验，横拉闸门绝大部分顶平车与闸门的连接，是通过吊杆与吊架连接。此种方式是一种柔性连接，吊杆上设有万向钱和法兰螺母或模块，通过法兰螺母和模块，可以调整顶平车与吊架间
28、的距离，使各点受力均匀，保持闸门平衡c同时吊杆还可起一定的缓冲作用，减轻门体的扭曲。9.3.4 横拉闸门底横梁与底平车的连接方式，有轴销连接和辑轴支承系统两种。轴销连接是50-60年代国内常用的一种连接形式，其结构简单，但不能适应水位变化而产生的闸门自由横移，水下更换不易，且无法采用贴靠式止水，该形式适用于运行不频繁的小口门横拉闸门。车昆轴支承系统，自70年代后在我国推广应用。该形式具有以下优点:1.闸门可自由横移，便于门体受力体系的转换和止水的布置。2.底平车与底横梁采用无钱连接，便于水下更换底平车。经多年127 运行证明，该连接形式效果良好。9.3.5 条形支承制成模形截面，其坡度取1:1
29、0-1:8的规定，是为了便于闸门人槽。9.3.7 横拉闸门各部位间的间隙是指尼龙支承座、侧轮与侧轨、主该轮轮缘与主轨道和底止水橡皮与止水板间的间隙。128 10 平面闸门和平面阀门10.2结构设计10.2.1 条文增加了对平面阀门主梁型式的要求，由于析了架式主梁对改善阀门的水流条件不利，且门体刚度较差，工程实践中，大多数平面阅门均采用实腹式主梁，不提倡采用和架式。10.2.2 原规范对平面闸门变截面主梁未作具体规定，据统计，现有平面闸门端部梁高大多为跨中梁高的0.4-0.6倍，梁高改变位置距支座116-114跨度处，现行行业标准水利水电工程钢闸门设计规范亦采用以上数值，本次修编予以补充。10.
30、3支承装置10.3.2 为保证将各滚轮踏面调整在同一平面上，达到滚轮受力均匀的目的，提出在滚轮布置时，采用偏心轴或偏心套的方法进行调节。129 11 反向弧形阀门11.1结构布置11.1.1 反向弧形阀门面板的曲率半径，是影响阀门布置的主要因素，包括对门体结构、阀门水力学条件、启门力和阀门段水工结构布置等，并与阀门处廊道孔高度有直接关系。反向弧形阀门面板曲率半径一般以阀门处廊道孔口高度的比值确定，根据国外诸多工程和国内的工程经验，曲率半径一般取廊道高度的1.3-1.6t立l口。11.1.2反向弧形阀门的支饺中心，应布置在不受水流冲击的高度上。布置过高将影响阀门的曲率半径、阀门结构和阀门井的布置
31、。根据国内、外工程经验，支饺中心的高度一般采用阀门处廊道孔口高度的1.1-1.3倍。11. 1.3 反向弧形阀门门井的平面尺度一般较大，且位于上游侧，输水时高速水流引起阀门井内的纵向旋滚流是阀门、启闭吊杆的重要振动源。减小阀门井的尺度将有助减小纵向旋滚及旋滚水流对阀门、吊杆的冲击。要求在满足阀门安装、检修的前提下，尽量减小阀门井的平面尺度。其宽度可按门体、支佼外形最大宽度加0.4 - O. 6m，以供两侧支佼座的安装、检修;阀门起吊一般弧面朝下，弧面弦长般较半径短，因此采用最大弦长加0.4-O.8m确定阀门井的长度。11. 1.4 阀门底缘在切割水流时，形状愈尖锐对水流阻力也愈小。在高速水流作
32、用下，足够的刚度能满足阀门的使用和维修要求。11. 1.5 止水鼻坎与面板间的缝隙过大，会造成启门力增大，顶止130 水也易破坏;缝隙过小，则会因压力、温度作用的变形及支饺磨损引起的支臂伸长造成面板与门帽摩擦。此缝隙宜控制在20-6Ommo文杜里管型的缝隙为-渐扩断面，缝隙内形成负压区，有利于布置门帽通气管。11.1.6有控制的通气，是水工建筑中常用的抗空蚀措施。由于文杜里管型的缝隙内高速水流形成负压，门榻通气具有良好的条件。高速水流下的空化、气蚀、振动已成为阀门设计的主要问题，高水头船闸通气孔的设置可根据模型试验确定。11.2结构设计11.2.1 反向弧形阀门的横梁式同层结构是在两支臂形成的
33、竖梁上布置的多横梁结构，其结构受力较为合理。竖梁式层叠结构是在支臂上下端的两根主横梁上布置的多纵梁结构，面板、纵梁、主横梁分层叠合，其主节点呈受拉状态。11.2.3 由于反向弧形阅门的承载框架均为一闭合框架，结构按刚架计算，各节点应保证必要的刚度。支臂是闭合框架中的最长边，为防振考虑，支臂需有足够的侧向刚度。同时支臂也承受阀门井纵向旋滚的冲击，采用包板将大大减小支臂的振动。为保证水流畅通，竖梁式层叠结构的拉弯节点较为薄弱，且同时承受拉力和弯矩，故需特别重视。11.2.4 横梁式结构采用双面板，是为消除横梁的阻流作用，加强结构的刚度。11.2.5 采用双面板时，面板的厚度较大，需注意尽量减小双面
34、板在底缘处的夹角，以保持锐缘的外形。底缘上游面与廊道底面垂直，呈900，有利于减小启闭力的脉动值。11.3 支承装置和吊杆11.3.1 反向弧形阀门的工作水流条件十分复杂，不仅承受动水压力产生的不稳定荷载，还承受阀门井的纵向旋滚水流和缝隙高速水流产生的振动荷载。各种荷载均通过支佼轴传递给支饺座及基础，故支较轴应与支饺梁整体连接。11.3.3支较座的安装将直接影响阀门的正常运行，为保证其便于调整、维修和最终固定，故推荐采用巴氏合金垫层。11.3.4 反向弧形阀门一般设有较大尺度的阀门井和较长的启闭吊杆，启闭时阀门的弧形运动使吊杆来回摆动而难以固定，同时阀门井的纵向旋滚冲击启闭机吊杆。为增加吊忏刚
35、度，采用较大的截面尺寸;并在启闭吊杆的分段节点处，设置起限位作用的三角形佼接撑架，吊杆与启闭机连接处设导向滑槽，都是阀门、吊杆防振的必要手段。11.4 止水装置和检修槽11.4.1 阀门的底部止水，一般均采用阀门的底缘与廊道底板压紧形成。底缘采用橡皮能适应变形，且安装方便，但强度较低容易破坏。高水头大型船闸的阀门底缘水流速度更大，对底缘止水的强度要求更高，因而可采用金属板止水。11.4.2 反向弧形阀门的两侧止水，除止水作用外，还是反向弧形阀门的侧向制约，其预压缩量是为保证上述两种功能而考虑的。原规范预压缩量采用4-5mm，压缩量过大，将增加止水橡皮的磨损。据调查，国内有船闸将预压缩量减小到2
36、川，阀门使用基本正常。本次修订将预压缩量适当减小，确定其下限为3mmo11.4.3 反向弧形阀门的侧止水有侧向制约的功能，廊道侧壁上预埋的弧形止水金属座板，应向上延伸至反向弧形阀门的全开位置，以确保反向弧形阀门在启闭全过程受到制约。为便于检修、拆换侧止水，在阀门全开位置下的侧止水金属座板，采用可拆卸式，并在其后方设置检修槽是必要的。11.4.4 止水金属座板的锈蚀将严重影响止水效果，特别在止水与座板间有水平滑动时，将大大增加止水橡皮的磨损，故止水金属座板推荐采用不锈钢板，表面粗糙度应符合要求。11.4.5 在反向弧形阀门关闭时，顶止水应与门帽鼻坎紧贴，但应防止因底止水压缩变形，造成顶止水承受门
37、重而破坏。顶止水与132 止水座板间的微小间隙，是高速水流作用下的重要振源，故要求顶止水与止水座板关门需应压紧，开门时需迅速脱离。11.4.6 顶、底止水与侧止水之间的转角处若整体连接，则会因边变形牵扯另一边变形而漏水，故应采用可独立变形的连接型式。133 12 启闭力计算12.1一般规定12. 1. 1 大型闸门和阀门启闭力的取值对工程的安全性和投资影响较大，因此，其启闭力宜通过模型试验结合计算值确定。12.6 反向弧形阀门12.6.2反向弧形阀门的形状与平面阀门不同，原规范反向弧形阀门启门力计算公式中，对下吸力的计算直接引用平面阀门的计算公式，未考虑反向弧形阀门门前水压力在垂直方向上的作用
38、，本次修订要求通过模型试验确定，初步估算时可参照平面阀门的有关规定计算。134 附录B橡皮止水和橡塑复合止水的定型尺寸和性能B.O.l 目前船闸工程较广泛地采用了橡塑复合止水，本次修订补充了橡塑复合止水的内容。135 附录D构件计算D.l结构计算闸门和阀门门扇结构是由面板、主梁、次梁和边梁构成，对人宇闸门而言，边梁又可细分为门轴柱和斜接柱，一般采用平面体系的假定和容许应力法进行结构计算。其所受的荷载主要是水压力。当接等荷载原则布置主梁时，发生在水压力方向的各主梁变形基本保持一致，而各主梁在垂直水压力方向所受荷载较小，变形很小，它对主梁在水压力方向的变形的影响可以忽略不计，从一些船闸的人字闸门计
39、算比较可知，按空间结构计算和按平面体系假定计算，两者的结果是十分接近的。0.2面板验算0.2.1-0.2.3关于面板及参与梁系有效宽度的计算，原规范附录所列公式、附表经20余年来的应用证明是合适的，也与目前国内外应用弹性板理论计算方法基本一致。136 附录F平面闸门和平面阀门的门槽和门榻布置F.O.l 高速水流经过矩形门槽时，极易产生空化，故矩形门槽仅在水头小、流速不大的情况下采用。高速水流情况下，在矩形门槽的下游方，设置错距、错距斜坡及圆角可大大改善水流条件，避免空化现象。平面阀门设置附腿，在阀门开启度为30%-40%时，极易产生空化的时段封闭门槽，而带封板的窄门槽，由于门槽较窄，没有发生空
40、化的条件。F.O.3 设错距、错距斜坡及圆角的矩形门槽的各项取值，是根据多项工程的模型试验和原型资料分析统计取得的。F.O.4 附腿长度与门高相同，可全程封闭门槽，但对阀门的结构和门槽的设计带来困难，且门槽的空化一般出现在阀门开启的初期，故附腿的长度采用门高的0.4是恰当的。F.O.5 间门面板与胸墙门帽的距离5，过大，可能使止水橡皮与门帽问留有缝隙，在中、低水压时，该缝隙将是导致止水橡皮振动的主要振源，故应尽量减小5，保证止水橡皮的预压量。门帽段高度过小，将使顶止水过早脱离门帽，此时阀门井中的水位较高，高速水流通过止水与门帽的缝隙，极易撕裂止水橡皮。一定的门帽高度可以使止水橡皮在阀门井水位迅速下降后，再脱离门相。门帽突出胸墙宽度t.，是保证止水橡皮脱离门帽后不再擦碰任何物体，t.不宜过大，取5或1mm为宜。阀门井内的上游水体，是阀门启门力的重要组成部分，启门后阀门井内水位迅速下降，将大大减小启门力，因此，在阀门与阀门井上游壁之间应留有足够的间隙，据调查统计，宜大于或等于550137 一一兀一白。4-AM I-3 E-咱FM且-L价二定
