底軸驅動式翻板鋼閘門是近年來逐步興起的一種雙向擋水結構,由于具有門頂過水形成人工瀑布、結構隱蔽、臥門行洪、開度無級可調等景觀特點而被廣泛應用于城市河道管理中,最典型的是建于2005年的上海蘇州河口閘。但是從力學結構反視之,該閘門結構部分采用了一些違反設計原則的結構,勢必會影響工程結構的使用安全,尤其體現(xiàn)在結構疲勞方面。由于該類型閘門在設計過程中并未考慮疲勞設計,因此也就未有疲勞壽命.但是歷來結構事故中,疲勞破壞及失穩(wěn)破壞占比達到80%以上,結合門體所受載荷特征,易受到流激振動的特性,可以確信底軸驅動式翻板鋼閘門是種結構,因此筆者認為底軸驅動式翻板鋼閘門在水利行業(yè)的推廣值得業(yè)內人上的重視與商榨。下面以疲勞破壞為關注點,從結構上的應力集中、焊縫(焊縫組織、焊縫殘余應力、焊縫外形)、閘門載荷等角度對該類型閘門的缺陷處進行問題分析.

底軸驅動液壓翻板閘門結構組成在孔口凈寬范圍內由左、右相對獨立的兩扇帶底軸的門葉組成,相對孔口中心線呈對稱布置,孔口中心線處的連接結構采用對各向變位有一定適應能力的Q形橡皮。每扇門葉沿寬度方向由多塊的門葉結構用螺栓拼接而成,相鄰的門葉結構之間設有縱向止水。門葉與底軸間采用螺栓連接。翻板閘門的上游設一道底水封,采用耐磨損高分子合成硬質材料,為延長使用壽命,補償磨損量,壓板上設有預壓板彈簧。側水封為插拔式具自動補償功能的雙向止水裝置,不僅具有止水功能,在出現(xiàn)溫變情況下,還具有自動。翻板閘門允許門頂溢流,門頂設有破水器,以避免局部開啟運行時因門頂溢流及啟閉操作時造成門后負壓。底軸作為門葉縱向懸臂梁的固端和閘門啟閉驅動軸是本水閘最重要的構件之一。限度地避免土建結構變形和變位對底軸運行的影響,使底軸受力狀態(tài)明確,設計將底軸主體在孔口中心線處一分為二,再采用波紋管加滑動止水襯套的柔性連接形式將左右兩段底軸連接起來。

底軸驅動翻板閘門適合于閘孔較寬(10~100 m)而水位差比較小(1~7 m)的城市景觀工程,或山區(qū)河道洪水急漲,要求快速開閘泄洪的工程。由于可以將孔口設計的比較寬,可以省去數(shù)孔中間閘墩,所以不僅結構簡單,而且可以節(jié)省土建投資。該閘門能夠實現(xiàn)雙向擋水及立門蓄水或防洪,臥門行洪排澇;閘門啟閉靈活快速、開度無級可調且調度方便;啟閉設備隱蔽,門頂過水形成人工瀑布,大,臥門時無礙通航。

PGZ型鑄鐵閘門、拱形鑄鐵閘門設計結構：

PGZ型鑄鐵閘門主要由閘框和閘板兩大部分組成。

1、閘框是閘板的支承構件，也是閘板的運行滑道，由地腳螺栓安裝固定在水閘閘墩及閘底板的二期混凝土中，將閘板所承受的全部水壓力安全傳遞到閘室中。

2、為科學合理節(jié)約材料及減輕自重，其斷面制成格構式，斷面尺寸按所受荷載大小和閘板運行情況綜合考慮。閘板是用來封閉和開啟孔 口的活動擋水構件， 板面四周設鑄鐵邊框梁 ， 為提高閘板的強度 ， 板面制成拱形， 拱的圓心角按 6 0 度設計，以降低其所受的水壓力。

3、為便于制造、 運輸和安裝 ， 閘板可制成上下幾部分 ，待到安裝現(xiàn)場后再用螺栓連接組裝成整體 ，連接處上下板設置法蘭和筋板使其成為閘板的中間橫梁， 以提高閘板的縱向剛度 ， 在寬度方向設置縱向筋板 ，以提高其橫向剛度，同時起到縱梁的作用。

4、PGZ型鑄鐵閘門主要由閘框、閘板、吊座及緊閉斜鐵等零部件組成。為克服以往鋼門易銹蝕的缺點，閘框、閘板全采用鑄鐵組成，其中閘框又由上橫梁、下橫梁、左直梁、右直梁組成。

5、為了制造、運輸、安裝方便，閘板一般根據(jù)其大小或高度情況由上下幾部分拼裝組成。

6、閘門按閘板形狀的不同，分為PZ平板和PGZ拱形兩大類。具體選用可根據(jù)閘孔尺寸、承壓水頭、啟閉型式、閘門自重等方面加以綜合比較確定。

7、閘門按閘板結構的組合不同，分為整體式和組裝式兩大類。小規(guī)格的閘門一般制成整體式，但機械運輸條件較差的施工安裝點的閘門亦可制成組裝式，以便于人工運輸。中等規(guī)格以上的閘門一般均可制成組裝式。