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弧形鋼制閘門/弧形閘門技術解析

一、核心定義與結構

弧形閘門是一種繞固定支鉸水平軸轉動的擋水結構，其面板呈圓弧形，廣泛應用于水利工程中。根據材質不同，可分為弧形鋼制閘門（鋼制）和其他材質（如鑄鐵、混凝土）。其核心結構包括：

• 門葉：由弧形面板和梁格體系（主橫梁/主縱梁）組成，承受水壓。
• 支臂：支撐門葉并傳遞徑向合力至支鉸，分斜支臂（寬孔口）和直支臂（窄孔口）。
• 支承鉸：包括圓柱鉸、圓錐鉸等，支鉸位置影響啟閉力和穩定性。
• 止水裝置：頂止水、側止水、底止水，確保密封性。

二、工作原理與分類

1. 工作原理
   鉸軸中心與弧形面板圓心重合，水壓力通過形心，啟閉時僅需克服自重及摩擦阻力，啟門力小、運轉可靠。

2. 分類

   • 露頂式：水庫水位低于門頂，用于表孔泄洪。
   • 潛孔式：水位高于門頂，適用于深孔高壓環境。

三、應用場景

• 水利工程：水庫、大壩調節水位，溢洪道控制泄流。
• 防洪排澇：城市河道閘門防止洪水倒灌。
• 電力工業：水電站進水口/出水口控制水流。
• 灌溉系統：精準控制灌溉水量，提高用水效率。

四、弧形鋼制閘門的核心優勢

五、缺點與局限性

• 成本較高：制造安裝復雜，初期投資大，不適用于小型項目。
• 維護要求：需定期檢查支臂焊縫、止水裝置，潤滑支鉸軸承。

六、行業標準與安裝規范

1. 執行標準
   • 符合GB/T 14173-2008等規范，需通過壓力測試、密封性試驗。
   • 偏心鉸弧形閘門有專項技術標準，適用于高水頭變幅開啟工況。
2. 安裝要點
   • 支鉸位置：高于下游水面，避免泥沙堵塞。
   • 對中精度：門葉與支鉸軸心對中偏差需控制在3mm以內。
   • 埋件固定：側止水座、底坎等埋件需牢固嵌入混凝土。