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弧形钢闸门的制造
目录
弧形钢闸门的制造
1概述2弧门制造的准备工作
3弧门主要零部件的制造
4门叶的拼装与焊接
5弧形闸门支臂的制造
5弧形闸门厂内总体预组装
弧形钢闸门的制造
1概述
弧形闸门是水利水电工程中广泛应用的门型之一。常用于水工建筑物上作为工作闸门。
优点：结构简单、所需闸墩的高度和厚度较小、没有影响水流流态的门槽、
启闭力小、操作方便、埋件少等。
缺点：所需闸墩较长、无互换性、不能提出孔口以上进行检修、总水压力集
中于支座处、对土建结构不利等。
弧形闸门形式：露顶式和潜孔式两种。
露顶式弧门结构特点：门顶露出上游水位以上，没有顶止水，只有侧止水和
底止水，面板曲率半径R一般取门高的1.0～1.5倍。
潜孔式弧门结构特点：有顶止水，顶止水与门楣接触，它与侧止水、底止水
形成封闭的“□”型止水。面板曲率半径可取门高的
1.1～1.2倍。
弧门支铰一般布置在下游侧，其高程要考虑到不受水流和漂浮物冲击的影响。露顶式弧门如图1所示。
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1概述（续1）
弧形闸门组成：主要由门叶、支臂和支铰等三大部分组成。
闸门结构要求：有足够的强度和整体刚度，有良好的工艺性，方便制造、运输、安装、防锈蚀和检修，并尽可能节省钢材。
弧门按主梁布置方式，可分为主横梁式和主纵粱式。
弧门按梁系的连接形式，又分为同层连接（等高连接）和层叠连接（非等高连接）等形式。
目前常选用形式：主横梁同层布置、主纵梁同层布置和主纵梁层叠布置三种。
图1露顶式弧形闸门
1－门叶；2－支臂；3－支铰；4－启闭钢绳
弧形钢闸门的制造
1概述（续2）
主横梁同层布置的型式见图2所示。
结构特点：
①水平次梁、垂直次梁（大隔板）和主横梁共同组成梁格。梁格的长短边
图2主横梁同层布置
1－面板；2－水平次梁；3－隔板；
4－主横梁；5－支臂；6－支铰
比例一般为1.5～3.0，且长边与主梁的轴线方向相同。
②面板支承在梁格上并与梁格焊接成整体。
③支臂与主横梁用螺栓连接而构成刚性框架。
结构优点：整体刚性好，结构简单，适用于宽高比比较大的孔口。
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主纵梁层叠布置
主纵梁层叠布置如图3所示。
构造：水平次梁与垂直次梁组成梁格，面板支承在梁格上且与梁格焊成整体。梁格与两条主纵梁相连，主纵梁再与支臂以螺栓连接而组成主框架。
结构特点：便于分段，安装拼门简便，但梁系的连接高度增大了，且整体刚性不如同层布置好。这种结构形式适用于宽高比比较小的场合。
图3主纵梁层叠布置
1－面板；2－水平次梁；3－垂直次梁；4－主纵梁；5－支臂；6－支铰
弧形钢闸门的制造
主纵梁同层布置
主纵梁同层布置如图4所示。
构造：两根主纵梁与多根垂直次梁平行且前端（与面板连接端）平齐，并与面板焊成整体。横梁支承在垂直次梁上，其后端与主纵梁齐平。主纵梁与支臂用螺栓连接而成为主框架，
特点：面板直接参与主纵梁的工作，降低了梁格的高度而增加了整体刚度。但纵梁的制造加工要求较高，安装拼门较困难。适用于宽高比比较小的弧门。
主纵梁同层布置
1－面板；2－垂直次梁；3－主纵梁；4－横梁；5－支臂；6－支铰
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主横梁式弧形闸门的支臂与主横梁组成框架型式
主横梁式弧形闸门的支臂与主横梁组成框架型式有(图5)：
I型框架结构、Ⅱ型框架、Ⅲ型框架结构。
I型框架结构
优点：结构简单，且由于主横梁的悬臂部分的负弯矩而减小了跨中的正弯矩，从而用钢较省。
缺点：需要特定的土建支承条件，如露顶式弧门要增设支承闸墩或支承横梁，这就增加了土建工程量。
在潜孔式孔口上则提供了天然的支承条件，因而应用较多。
图5主横梁式弧门的主框架型式
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主横梁式弧形闸门的支臂与主横梁组成框架型式(续1)
Ⅱ型框架，斜支臂支承在闸墩的牛褪上。
优点：具有I型框架的优点，又不增设支承结构。
缺点：斜支臂在工作中产生侧向推力，支臂和支铰的几何关系较为复杂，给制造和安装增加了一定的难度。
应用：多用于大跨度弧门。
Ⅲ型框架结构简单，制造安装方便，但由于跨中弯矩较大，因而用钢材较多，只在闸孔空间受到限制时应用。
主横梁式弧形闸门多采用双主梁布置，每侧支臂的肢数与主横梁数相同。双主梁为等荷布置，两根主横梁之间的距离要满足制造、运输和安装的要求。
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主横梁式弧形闸门的支臂与主横梁组成框架型式(续2)
支臂与主横梁的连接要求：具有足够的强度、刚度和可靠性。
连接的方法：焊接和螺栓连接两种，见图6。焊接连接由于其不可拆性及其安装定位不方便而一般不再使用。螺栓连接则无上述不足，而且利用抗剪板承受连接部分的横向剪力，使得螺栓只承受弯矩产生的拉力，可大大减小螺栓尺寸且工作安全可靠。
图6弧门支臂与主横梁连接形式
1－主横梁；2－支臂；3－抗剪板；4－连接螺栓
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2弧门制造的准备工作
弧