弧形钢制闸门/弧形闸门技术解析

一、核心定义与结构

弧形闸门是一种绕固定支铰水平轴转动的挡水结构，其面板呈圆弧形，广泛应用于水利工程中。根据材质不同，可分为弧形钢制闸门（钢制）和其他材质（如铸铁、混凝土）。其核心结构包括：

• 门叶：由弧形面板和梁格体系（主横梁/主纵梁）组成，承受水压。
• 支臂：支撑门叶并传递径向合力至支铰，分斜支臂（宽孔口）和直支臂（窄孔口）。
• 支承铰：包括圆柱铰、圆锥铰等，支铰位置影响启闭力和稳定性。
• 止水装置：顶止水、侧止水、底止水，确保密封性。

二、工作原理与分类

1. 工作原理
   铰轴中心与弧形面板圆心重合，水压力通过形心，启闭时仅需克服自重及摩擦阻力，启门力小、运转可靠。

2. 分类

   • 露顶式：水库水位低于门顶，用于表孔泄洪。
   • 潜孔式：水位高于门顶，适用于深孔高压环境。

三、应用场景

• 水利工程：水库、大坝调节水位，溢洪道控制泄流。
• 防洪排涝：城市河道闸门防止洪水倒灌。
• 电力工业：水电站进水口/出水口控制水流。
• 灌溉系统：精准控制灌溉水量，提高用水效率。

四、弧形钢制闸门的核心优势

五、缺点与局限性

• 成本较高：制造安装复杂，初期投资大，不适用于小型项目。
• 维护要求：需定期检查支臂焊缝、止水装置，润滑支铰轴承。

六、行业标准与安装规范

1. 执行标准
   • 符合GB/T 14173-2008等规范，需通过压力测试、密封性试验。
   • 偏心铰弧形闸门有专项技术标准，适用于高水头变幅开启工况。
2. 安装要点
   • 支铰位置：高于下游水面，避免泥沙堵塞。
   • 对中精度：门叶与支铰轴心对中偏差需控制在3mm以内。
   • 埋件固定：侧止水座、底坎等埋件需牢固嵌入混凝土。