基本介紹
- 中文名：閘門立柱
- 外文名：Gate pillar
- 所屬學科：土木工程
內容簡介,類型和特點,止水裝置,
內容簡介
閘門立柱是設於水工建築物（如溢流壩、岸邊溢洪道、泄水孔、水工隧洞、水閘等）口門處的活動控制結構，用來調節流量，控制上下游水位，宣洩洪水，排泄沉沙，排放冰塊、漂浮物，放運船隻等，是水工建築物的重要組成部分。
閘門立柱一般由以下三部分組成。
（1）門葉（或稱門體）。具體又由面板、梁格系統、支承行走裝置、止水裝置和吊耳等組成，是可以開關的主體部分，用以封閉和開放孔口。
（2）埋固件。埋設於過水孔口周圍（閘墩、胸牆、底板等）的固定部件，具體有支承行走埋固件、止水埋固件及護砌埋固件等。
（3）啟閉設備。即控制門葉在孔口中位置的操縱設施，具體有啟閉機（含動力、傳動、制動設施）和連線裝置（螺桿或鋼絲繩等）。
類型和特點
（1）按其工作性質不同，閘門可分為工作閘門（也稱主閘門）、事故閘門和檢修閘門。
工作閘門是水工建築物正常擋水或泄水時使用的閘門，用以調節水流，應能在動水中啟閉。
事故閘門是在泄水孔道、建築物或機械設備出現事故時，用以快速關閉孔口的閘門，應能在動水中關閉孔口，事故排除後，在靜水中開啟。
檢修閘門是在泄水孔道、建築物或機械設施等檢修時，用以封閉孔口的閘門，一般只要求在靜水中啟閉。
在泄水建築物的口門上，一般只需設定工作閘門和檢修閘門，而當工作閘門每年有較長時間不擋水或可在枯水期檢修時，也可不設檢修閘門。當工程較重要或一旦發生故障，後果嚴重時（如電站引水道），宜加設事故閘門，當工程規模較小或重要性較低時，也可由事故閘門兼作檢修閘門。
在水工建築物中，檢修閘門門葉的配備數量，與閘孔孔數和檢修頻率有關，一般對於孔數少於10孔的水閘，宜設定2扇檢修閘門門葉，超過10孔時，每增加10孔，增設1扇檢修門門葉。
（2）按門葉材料不同，閘門可分為鋼閘門（由鋼板鉚接、焊接或焊鉚混合連線而成）、鋼筋混凝土閘門（普通鋼筋混凝土、預應力鋼筋混凝土、鋼絲網水泥混凝土）、鑄鐵閘門、木閘門等。其中鋼質焊接閘門套用最為廣泛，其重量輕，強度高，剛度大，但除銹防蝕工作量大，多用於大中型水閘。鋼筋混凝土閘門省鋼材，但門重大，易剝蝕，主要用於低水頭的中小型工程，鑄鐵閘門僅適用於孔口較小的情況，木閘門我國已很少使用。
（3）按結構型式不同，閘門又可分為平面閘門、弧形閘門、梁式（水平疊梁和垂直排針式）閘門、浮箱式閘門（擋水門葉固連於箱形體上，可在水中浮動，需要時將門體拖至擋水位置的門框處，向箱內充水將閘門固定，從而擋水）等。平面閘門和弧形閘門套用最廣，平面閘門門葉（直升式）可提出孔口檢修，或在孔口間互換及兼作其他孔的事故閘門或檢修閘門，也可沿門高分成數段，便於施工組裝（分段間設水平止水），閘墩長度小，且對移動式啟閉機適應性好，但需有較高的工作橋、較厚的閘墩和較大的啟閉力，高水頭時門槽處易發生空蝕。大型水閘常採用的鋼質焊接平面閘門，跨度一般在12m以內，我國最大的平面鋼閘門跨度已達30m。弧形閘門啟閉力較小，不設影響水流流態的門槽，對高水頭大孑L徑水閘及深式泄水孔道流速較高的情況尤其適宜，所需工作橋高度較低，閘墩厚度小，閘門埋固件少，但閘墩較長，門葉不能提出孔外檢修。弧形鋼閘門孔口寬度一般在10～12m以上。水平疊梁閘門（木質或混凝土梁）和浮箱式閘門多用作檢修閘門，前者多用於小型水閘。
（4）按閘門頂緣與擋水水位相對位置不同，閘門又可分為露頂式（如溢流壩、河岸溢洪道、平原河道上水閘的閘門）和潛孔式（如深式泄水孔、隧洞中的閘門）閘門。前者閘門形狀常採用寬扁式的，後者閘門形狀多採用窄深式的。
選擇閘門型式時，應考慮其工作性質、設定位置、啟閉方式（檢修閘門還應考慮貯存條件）等因素，並參照已有實踐經驗，經技術經濟比較確定。一般說來，大型露頂閘門和高水頭深孑L閘門多採用弧形閘門，當水工建築物要求布置緊湊時，常採用輪式支承的平面閘門，事故閘門、快速閘門、檢修閘門一般均採用平面閘門。
止水裝置
止水裝置的作用是在閘門關閉後，堵塞門葉與孔口周邊的空隙，以阻止水流從縫隙中滲漏和噴射，對高水頭閘門，滲漏水流噴射會使止水座空蝕和引起閘門振動。
止水按其設定位置不同，有頂止水（設於潛孔閘門或胸牆式閘門的頂部）、側止水（設於門葉兩側）、底止水（設於門葉底部）和中間止水（設於雙扉閘門門葉分段處）。頂、側止水又可分為前止水（設於閘門上游側）和後止水（設於閘門下游側）兩種。前者可使閘門面板下游的結構保持乾燥，有利於減少鏽蝕。後者可利用閘門頂面以上的水重增加閉門力，但也增加了啟門力。
常用的止水材料為合成橡膠（底止水也可採用方木），將其做成“P”、“L”、條形（均為常用形）、π形等斷面形式的橡膠條帶，稱止水橡皮，對於高水頭的大型孔口和深孔閘門，為提高止水抗撕裂強度，可採用橡皮內夾有錦綸布層的止水。為降低橡皮止水的摩擦係數，提高其耐磨性能，可採用表層膠粘有聚四氟乙烯減摩材料的橡塑止水。止水橡皮定型設計尺寸見《船閘水工建築物設計規範》（JTJ 307-2001）。
止水裝置是將止水橡皮夾持在鋼質壓板（厚度不宜小於8mm）與墊板之間（與止水座接觸部分不得被夾持），用螺栓固定在門葉上（螺栓間距不大於20cm），藉助水壓力（頂、側止水）和門重（底止水）壓緊在止水座上。橡皮壓縮量一般控制在2～4mm範圍內。在設計條件下，每Im長止水漏水量應不超過規範要求的0.1L/s。
弧形閘門、露頂式平面閘門的側止水一般做成前止水，但對於後者，當側向滑塊或側嚮導輪與軌道間隙較大時，宜將止水布置於門槽內，以防止閘門側移時，止水橡皮被擠壓撕裂。潛孔式平面閘門的側止水也宜設於門槽內。
止水裝置結構圖
