《金属结构制造与安装》8弧形钢闸门的安装

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1、8 弧形钢闸门的安装8.1弧形闸门埋件的安装8.2支臂的组装8.3门叶的组装8.4门体的吊装及调试8 弧形钢闸门的安装8.1弧形闸门埋件的安装弧形闸门埋件包括底坎、弧门侧轨、支铰座的支承埋件等。潜孔式弧形闸门还设有顶部固定止水座板门楣等。图8-1为潜孔弧形闸门埋件布臵情况。图8-l 潜孔闸门埋件布置情况1底坎2弧形侧轨3门楣4支铰座下面埋件5启闭机室6爬梯7预埋吊环8混凝土预留槽9检修平台8 弧形钢闸门的安装8.1.1底坎安装弧门底坎多由型钢或钢板焊制而成。其安装方法与平面闸门底坎安装相同此外还必须检查底坎中心至支铰中心的半径R值误差不得超过5mm。弧门埋件安装的允许偏差略。8 弧形钢闸门的安

2、装8.1.2弧形侧轨安装弧门侧轨呈弧形一般侧向止水座板和侧轮导板做成一体上面镶有不锈钢条。以提高止水效果、防锈和减少摩擦。弧门侧轨结构的断面形式主要有如图8-2所示的三种。图8-2 弧门侧轨结构a不等边角钢构件b槽钢上镶焊不锈钢c钢板与型钢焊制镶焊不锈钢弧门侧轨的安装步骤预留槽处理为使预留槽净空尺寸满足安装调整的要求检查预埋插筋的情况漏埋的要处理插筋伸出长度保留150mm左右并校直。8 弧形钢闸门的安装设臵控制点为检查垂直度和扭曲度必须在侧墙上适宜的外露钢筋头上设臵控制点S1、S2、S3和S4以形成两个“”形控制基准平面S和S/如图8-3所示。带有活套的线3可以在线1和线2上沿水流方向移动。控

3、制基准面距侧止水座板面最好取50100mm之间的一个整数值。测量线3距侧轨面所得数值偏差就是对孔口中心线的偏差。弧形侧轨安装除了控制侧轨板的垂直和扭曲度之外同时还应调整控制侧止水板中心至支铰中心的半径R误差不超过5mm。图8-3 弧形侧轨安装控制基准8 弧形钢闸门的安装设臵控制点续由于半径值一般都是十余米用钢卷尺测量不易拉紧往往影响读数的准确性因此一般将控制半径R转换成控制如图8-3所示的bn值。bn为各节侧轨止水座板中心至基准线的水平距离。基准线4或5由测量队放在侧墙上。例如安装第一节侧轨时控制bn2值和E2点。222sinnnnncLRCLMb8-1式中bn2第一节侧轨止水座板中心E2点至

4、基准线4的水平距离mmL底坎中心E1至支铰中心的水平距离mmME2点至支铰中心的水平距离mmn侧止水座板中心E点在不同高度时与支铰中心所夹角度度当n60时n90n式中sinn用cosn代替。cn2由控制点的设计者提供一般先使bn值为小于1.5m的一个整数据此算出。安装调整完毕由有经验的安装工人用力拉紧钢卷尺直接测量出半径R的数值与偏差。LRbcnnnsin228 弧形钢闸门的安装侧轨预拼装检查各分节的接缝间隙、坡口角度和不锈钢止水面的波浪度。不合要求则用手砂轮修整处理使波浪度小于0.5mm。在每节侧轨的止水座板两端打冲眼做出组装记号焊上吊耳。侧轨安装吊装露顶式弧形侧轨时使用门式起重机最为方便也

5、可以在侧轨上方闸墩顶部预埋吊环使用卷扬机吊装就位。吊装顺序为自下而上先调整好下节侧轨并加以固定再吊上一节依次安装到顶。经全面检查安装允差合格后再焊接加固锚钩。焊接时要采取正确的焊接工艺以防止侧轨埋件因焊缝收缩过多而变形。8 弧形钢闸门的安装8.1.3支铰座下面的支承埋件安装弧形闸门支铰座下面的支承埋件一般有三种形式图8-4a为钢筋绑扎的锚架图8-4b为型钢组合的座垫式图8-5为支承钢梁。图84 弧门支铰座埋件安装图85 支承钢梁安装a锚架式安装b座垫式安装8 弧形钢闸门的安装8.1.3支铰座下面的支承埋件安装续1这三种支承埋件的安装过程说明如下露顶式弧形闸门支铰座埋件锚架式的安装在混凝土浇筑到

6、闸墩牛腿时把已绑扎好的锚架吊上牛腿与闸墩主筋对应位臵进行焊接。安装位臵要符合设计要求。一期混疑土外伸钢筋浇筑之后会有不同程度的偏差必须在安装支铰座之前采用钢筋或钢板焊接过渡来处理。潜孔弧形闸门支铰座埋件座垫式的安装安装座垫的预埋插筋按设计要求预埋在一期混凝土中图8-6。控制基准线l和2测放到左右牛腿侧墙上将距孔口中心线的b值测点测放到牛腿上相应点yb值允差为2mm高程距底坎偏差为2mm控制基准面距埋件的安装平面为50100mm间一整数值。埋件调整加固好后交土建单位浇筑二期混凝土。图8-6 座垫式安装8 弧形钢闸门的安装8.1.3支铰座下面的支承埋件安装续2潜孔弧门支铰座埋件支承钢梁的安装闸室的

7、空间要有足够的吊装尺寸并预埋好吊环。吊装钢梁前要按图8-5所示焊?米笥腋至褐懿庸獭至喊沧暗目刂苹枷哂胱媸交鞠嗤；握沤伦幕菟行奈慌Z偏差不应大于1mm。支承钢梁的里程、高程和对孔口中心线的偏差不应超过1.5mm。钢梁的倾斜度见图8-7按其水平投影L的偏差值来控制其偏差不应大于L/1000。图8-7 钢梁的倾斜度8 弧形钢闸门的安装8.1.4支铰座安装弧形闸门支铰座是主要部件.支铰座的作用使闸门绕铰轴转动而启闭将支臂传来的全部水压力和一部分闸门自重传递给闸墩。图88 支铰座结构形式a圆柱铰b圆锥铰c球形铰1支臂2支铰链3支铰支座4支承环5闸墩6支铰轴支铰座常用材料ZG25ZG45铸钢。支铰座结构形

8、式如图8-8所示其中图a所示结构简单制造安装较方便适用于中、小弧门。8 弧形钢闸门的安装支铰座安装前的准备工作清扫干净轴孔、辐板根部等处对支铰座进行编号在适宜吊点处焊一个吊耳以便吊装就位调整检查底部基础螺栓孔几何尺寸、支铰座下面支承埋件螺栓几何尺寸以便配套安装。8 弧形钢闸门的安装支铰座吊装调整支铰座吊装调整步骤在预埋螺栓上安装调整螺母图8-9。吊起、推入支铰座快速旋上螺母经检查无误方可摘钩。调整支铰座使支铰座的里程、高程、跨度、倾斜度以及轴孔的同心度达到设计要求。注意支铰座安装控制基准图8-10中基准线3穿过左右支铰座的四个轴孔基准线a和c距支铰座加工底面为50100mm间的一整数值。图8-

9、10b中在牛腿表面上测放的yy线是根据孔口中心线定出的调整b值达到偏差要求。焊接加固锚钩注意控制焊接变形量。经复测合格交付土建单位浇注二期混凝土。潜孔弧形闸门支铰座安装方法与露顶弧门支铰座安装基本相同。但潜孔弧门支铰座安装在闸室里进行。8 弧形钢闸门的安装图8-9、8-10、表8-2表82 支铰座安装的允许偏差mm图89 支铰座吊装图810 支铰座安装控制基准序号项目允许偏差12345铰座中心对孔口中心距离里程高程铰座轴孔倾斜度两铰座孔轴线相对位置的偏差1.5220.128 弧形钢闸门的安装8.1.5潜孔式弧门顶部固定止水安装18讲潜孔弧门顶部固定止水的作用是在闸门关闭时它和侧止水与底止水一起

10、堵塞门叶与埋件周界的间隙以防漏水。顶部固定止水常见形式见图8-11。图811 弧门顶止水a固定顶止水结构b摆动式顶止水结构8 弧形钢闸门的安装固定式顶止水安装固定式顶止水如图8-11a所示。安装步骤将定位板10预埋在胸墙2上吊装止水座板9就位穿上调节螺柱8装上平橡皮5和形止水橡皮4拧紧水封螺栓7或将构件4、5、6与9预装好改变止水座板9后面的空隙与平橡皮垫5的厚度来达到设计要求。再由土建单位用环氧砂浆回填水封座板与定位扳10之间的间隙。8 弧形钢闸门的安装顶水封图1顶止水图11门叶2止水座3弧面垫圈8 弧形钢闸门的安装顶水封图21门叶2止水座3弧面垫圈8 弧形钢闸门的安装摆动式拐臂水封安装摆动

11、式拐臂水封如图8-11b所示。优点止水的连续性和严密性比较好橡皮不易磨损安装质量容易保证。安装步骤预埋固定座板1装活动铰2装拐臂3上的平橡皮垫5和形止水橡皮最后装弧门面板上的P形橡皮。8 弧形钢闸门的安装8.2支臂的组装支臂与门叶主横梁的连接形式焊缝和螺柱连接8-12所示。图a结构简单焊接变形难于控制一经焊上后无法拆卸很少采用。图b一般配合抗剪板使用应用最多。图812 支臂与主横梁连接方式a焊缝连接b螺栓连接1焊缝2螺栓3抗剪板8 弧形钢闸门的安装支臂与活动支铰的连接方式支臂与活动支铰的连接方式支铰顶板与支臂底板通过螺栓连接图8-13a 、精制螺栓或铆接连接图8-13b。图a所示为支铰顶板与支

12、臂底板通过螺栓连接两板间设臵稍带斜度的抗剪键起减载作用。图b所示为支臂插入支铰的侧板用精制螺栓或铆接连接支臂的冀缘板螺栓承受剪切力这种连接方式用于弧门工作承受双向水头的时候。支臂组装包括以下内容支臂臂杆和连接杆的组装活动支铰与支铰座的连接支臂与支铰的连接支臂与主梁的连接。图8-13 支臂与活动支铰的连接方式1支臂2支铰3轴套4抗剪键5连接螺栓8 弧形钢闸门的安装8.2.1支臂臂杆和连接杆的组装图8-14所示为直支臂组装。组装一般在混凝土支墩平台上进行。混凝土支墩平台形式如图8-15所示。图8-14 直支臂组装图8-15 支臂组装混凝土支墩平台1直臂杆2角形支臂3节点板4竖杆5斜杆6夹板7连接板

13、顶底板直支臂组装顺序吊直臂杆l和角形臂杆2上支墩按图纸尺寸找正臂杆中心轴线然后装上竖杆4用点焊点固使支臂形成一个具有“A”形的刚性构架装其它竖杆、节点板和斜杆依次点焊牢固与门叶的连接板7一般用螺栓固定在主梁后翼板上运往工地待安装调整好后才正式与臂杆焊接。8 弧形钢闸门的安装斜支臂组装斜支臂的组装如图8-16所示组装方法与直支臂相同。不同处在于当支臂与主横梁水平连接时在支铰处两臂杆具有一个空间扭角arcsinsintg见图8-17。在组装时要保证扭角的正确。图8-16 斜支臂组装8 弧形钢闸门的安装图8-17、图8-18图817 斜支臂空间扭角图818 斜支臂组装加垫1平台平面线2臂杆3加垫由图

14、8-18看出斜支臂组装时可在支臂翼缘处采取加垫的方法来保证设计扭角值加垫厚度决定于角的大小且与翼缘板宽度B成正比。sinB8-28 弧形钢闸门的安装支臂焊接支臂焊接顺序焊直臂杆与角形臂杆的对接缝焊竖杆与臂杆的连接缝焊节点板与支臂及竖杆的连接缝焊斜杆与节点板的连接缝如斜杆为角钢焊接时应先焊肢背后焊肢尖。8 弧形钢闸门的安装8.2.2活动支铰与支铰座的连接活动支铰、支铰轴和支铰座共同组成弧形闸门的支承铰。安装前准备工作如下清扫注新油将活动支铰、支铰座轴孔和外表面以及油路清洗干净并注入黄油。焊接吊耳为便于吊装在活动支铰外表面焊接吊耳吊耳位臵的选择以闸门启闭全行程中吊耳与支铰座不产生干涉为原则。测量轴

15、径。编号配套在轴径公差值已记录的基础上将活动支铰、支铰轴和支铰座编号配套。制作专用穿轴工具图8-19所示穿轴工具由螺栓1同止轴板固定螺栓规格相同和多孔钢板焊接而成。8 弧形钢闸门的安装图8-19、图8-20图819 穿轴工具图820 穿轴过程1、1?螺栓2、2?钢板3小钢轨1螺栓2钢板3小钢轨4千斤顶5支铰轴6活动支铰7支铰座8 弧形钢闸门的安装活动支铰、支铰轴与支铰座的连接过程吊装活动支铰就位用另一套起重工具吊装支铰轴就位且对准支铰座轴孔用力推入或用大锤慢慢地打入改用穿轴专用工具用千斤顶将轴压入。图8-20所示为用专用穿轴工具安装的过程。注意支铰轴穿好后位臵要对正止轴板穿上弹簧垫圈拧紧螺钉安

16、装好油杯。检查一下活动支铰转动是否灵活。8 弧形钢闸门的安装8.2.3支臂与活动支铰的连接支臂的底板与活动支铰的连接螺孔应用配钻方法加工然后将底板与角形主臂临时定位点焊牢固等待安装。吊起整体支臂同时也用另一起吊工具转动活动支铰与支臂底板对齐快速拧上安装螺栓装上抗剪键再用对称法拧紧全部螺栓。将支臂另一端落于溢流坝面上或闸室底坎近处等待与弧门门叶连接。8 弧形钢闸门的安装8.3门叶的组装弧形闸门门叶的组装有两种方式厂内分块制造、预组装运到工地后再组装成整体门叶进行吊装。在工地分段门叶逐段吊装就位经调整检查合格后直接焊接。门叶的工地组装要在组装平台上进行露顶弧门组装平台一般设臵在门槽近旁的开阔场地而

17、潜孔弧门可在隧洞进口处设臵组装平台。组装平台用道木垛、型钢和钢梁搭设。平台高度的确定原则应有利于组装调整和仰焊面板的对接焊缝等项工作。门叶组装顺序同与平面闸门:对分块门体进行检查、调整将分块门体依次吊上平台按厂家的预组装记号进行组装。门叶组装几何尺寸的检查如图8-21所示。定位焊固定焊接组合缝焊接顺序与平门相同。清扫、除锈.刷漆或喷镀工作。图8-21 门叶组装尺寸检查1纵梁2主横梁3分块焊缝8 弧形钢闸门的安装门叶组装主要检查项目及允许偏差表8-3mm序号项目门叶尺寸允许偏差备注潜孔式露顶式1门叶横向不直度门宽500050011000010000345678通过各主、次梁或横向隔板的中心线测量

18、2门叶外形高度H和外形宽度B门宽或宽度50005001100001000115000150005810123对角线相对误差D1D2取门宽或门高中尺寸较大者500050011000010000345在主梁与支臂组合处4扭曲门宽5000500023在主梁与支臂组合处门宽5000500034在门叶四角测量5面板局部平面度面板厚度t610101616每米范围内不超过4436546顶止水座板面直线度27侧止水座板面直线度2侧止水装于门叶两侧与面板垂直8 弧形钢闸门的安装8.4门体的吊装及调试门体吊装及调试分五步进行门叶运输露顶式弧门门叶组装好后可以用门式起重机直接吊运至门槽。潜孔弧门门叶一般在隧洞进口处

19、组装组装好后将门叶放在运输台车或其他运输工具上用钢丝绳、利用卷扬机、滑轮等运至闸室如图8-22所示。图822 门叶运输1门叶2道木3运输台车4滚杠5船形拍子8 弧形钢闸门的安装门叶吊装露顶弧门门叶吊装用两套起吊设备分别吊起门叶和已经安装在支铰座上的支臂使支臂对准用螺栓固定在主梁后翼板上的连接板调整几何尺寸后点焊后便可焊接连接板。潜孔弧门门叶吊装吊起已经安装在支铰座上的支臂并锁紧。用起吊转换的办法使门叶竖起调整几何尺寸后点焊后焊接连接板。图8-23所示为某泄水洞潜孔弧门门叶与支臂吊装布臵图。底止水可在以下两种时间安装在门叶起吊前安装。优缺点施工方便但在门叶起吊过程中容易撞坏底止水。在门叶与支臂连

20、接好后与侧止水及顶止水一起安装。优缺点底止水不易撞坏但施工不方便。究竟采用哪种方法要根据具体条件而定。8 弧形钢闸门的安装图8-23 潜孔弧门门叶与支臂吊装连接布臵图8 弧形钢闸门的安装门叶与支臂连接、调整和焊接支臂与连接板的连接有如下三种方式图8-24支臂上的连接板原巳点焊在支臂一端上对准主梁后翼板的螺孔后使接合面贴紧穿上螺栓并对称地均匀拧紧待闸门整体尺寸调整合格后正式焊接。支臂上连接板已经用螺栓和主梁后翼缘板连接好把支臂对准原组装标记处拉紧支臂下方点焊托板定位支臂与连接板四周焊缝点焊固定等待调整、焊接。支臂上连接板原已经与支臂一端焊接好对准螺孔穿上螺栓均匀拧紧即可。图824 支臂与连接板的

21、连接1门叶2支臂3抗剪板4连接板8 弧形钢闸门的安装门叶与支臂连接、调整和焊接续1调整工作要求铰轴中心至面板外缘的曲率半径偏差对露顶弧门不应超过7mm两侧相对差不应大于5mm对潜孔弧门不应超过4mm两测相对差不应大于3mm。对角线相对差D1D23mm。上下支臂侧面在同一断面上的倾斜值c5mm。支臂中心至门叶中心距离L2偏差2mm。图8-25为弧门整体组装检查的部位。图825 弧形闸门整体组装检查的部位8 弧形钢闸门的安装门叶与支臂连接、调整和焊接续2支臂与连接板的焊接通常由偶数焊工采用对称焊法即两个支臂连接板同时进行焊接。焊接顺序先焊加强筋板后焊连接板四周角焊缝。抗剪板必须顶紧连接板的边缘。抗

22、剪板一般是在整个门叶安装之后再进行焊接。8 弧形钢闸门的安装侧水封、侧轮及顶水封安装19讲闸门整体组装合格后安装侧水封。侧水封安装有三种方式在门叶吊装入槽前安装侧水封。这种方式多用于中小型露顶弧门且对安装工期要求较紧。门叶吊装前先装好一边侧水封门叶就位后安装另一边的侧水封。两边侧水封均在闸门就位后安装。特点容易满足侧水封压缩量的要求安装质量比较好门叶吊装亦很方便。侧水封安装允差有要求。8 弧形钢闸门的安装侧水封、侧轮及顶水封安装续1侧轮安装最好将门叶升起处于非工作段人站在两侧检修平台上进行安装。两侧轮滚动平面至侧轨板的距离可通过改变侧轮至边梁腹板间平橡皮垫的厚度来调整。顶水封安装方法将闸门处于

23、工作位臵实测出门叶面板、止水座板面与门楣止水面之间的距离据此值钻孔并安装顶水封。顶止水安装允差顶止水中心至底止水底缘距离的偏差不应超过3mm止水面平面度为2.0mm顶止水橡皮压缩量应符合设计要求一般允差mm。0.20.18 弧形钢闸门的安装小型闸门侧水封图1门叶2止水座8 弧形钢闸门的安装露顶式弧形闸门的侧水封图1门叶2止水座8 弧形钢闸门的安装弧形闸门的侧、底水封图潜没式弧形闸门的侧止水底止水1门叶2止水座1门叶2条形橡皮8 弧形钢闸门的安装弧形闸门整体检查及试验弧形闸门的永久性启闭机安装完毕即可进行闸门整体检查和试验。门体偏向一侧致使一边侧水封橡皮压缩量过大而另一边的侧水封达不到设计要求。

24、处理方法如下a.如果经测量断定门叶中心线偏离了孔口中心线则要在支铰处调整支铰链与支铰座侧面间的垫圈厚度使门叶中心线与孔中心线一致。b.在侧轮处改变橡皮垫的厚度也可以强制把门体顶向侧水封压缩量偏小的一侧。c.检查闸门两个吊点上钢丝绳的松紧程度是否一致并进行调整使闸门平稳地升降。8 弧形钢闸门的安装弧形闸门整体检查及试验续闸门顶水封橡?毫阉得髦顾鹌缩量过大被障碍物刮破撕裂的情况除外应更换已撕裂的顶水封仔细地实测门体顶水封与门楣相应位臵的间隙值从而判定顶水封橡皮的压缩量是否过大然后安装新水封。水封橡皮压缩量不够经灯光或塞尺检查如局部压缩量不够时可通过局部加平垫或再用力拧紧水封螺丝使橡皮变形多挤出一些以增大水封压缩量。支铰处在闸门启闭过程中有响声和振动。这说明两支铰或轴线有偏斜别劲的现象严重的应调整处理或减小支铰轴直径增大配合间隙。