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钢坝可以立坝蓄水、卧坝抗洪排涝,还可以利用坝顶过水,形成人工瀑布的景观效果,另有多角锁定装置选配,满足多水位控制调节需求。钢坝是水利工程之中用于控制江河、排洪、截水、控制水位、排沙等的一种闸门。随着人们对水的需求量越来越大,水利工程的不断升级,钢坝闸门的产品也得到了越来越多的应用。
钢坝的材料通常采用钢材,它的抗拉强度和抗变形能力都很强,能够在不同的环境下进行工作,有效避免河水对堤坝造成污染和破坏。其次,钢坝主要由钢板焊接而成,表面涂有防腐涂料,可防止钢结构的腐蚀和生锈,同时能够延长使用寿命。此外,钢坝坝高一般在1.5米左右,可以拦截1到5米深的河水,并能够有效防止水流冲击造成的损害,同时也可以对河水进行过滤和沉淀,避免河水对下游建筑造成影响。
钢坝学术名称是底轴驱动翻板闸门,早在2008年7月29日,中国电机工程学会和中国水力发电工程学会在杭州共同组织召开了“大跨度底轴驱动翻板闸门技术研究和应用”项目的技术鉴定会。市面上钢坝的应用越来越广泛,不了解其中的门道,很难选到符合工程需求的产品,终交付的建筑物也会差强人意。所以,购买之前,先来了解钢坝的优势及原理,不盲目抓瞎,才能采购到理想的钢坝产品。
钢坝又叫作底轴驱动式翻板闸门,其应用十分广泛,属于一种特殊广门]型,在水生态治理与水环境保持方面发挥重要作用。该类型的门]型优点十分,可以在全开卧倒状态下河道通畅性,为通行提供便捷。钢坝是近年来逐步兴起的一种双向挡水结构,由于其具有门顶过水形成人工瀑布、结构隐蔽、卧门行洪、开度无级可调等景观特点而被广泛应用于城市河道管理。这种通过驱动底轴来操控闸门启闭的闸门结构,其主要由门叶结构、底轴、支铰座、拐臂结构、水封结构、锁定结构、冲淤系统等组成。
钢坝的结构连接方式主体以焊接为主,局部以栓接为辅;结构类型可拆分为底轴和支铰支撑组成的多跨超静定结构及以底轴为固端,门叶主纵梁为自由端的悬臂结构两种平面结构。工作运行原理是由液压启闭机驱动拐臂,于轴两端形成扭矩,驱动底轴与闸门绕轴心线旋转。
钢坝整体布置钢坝闸孔总宽度需综合考虑过流能力、河道宽度、景观要求等因素。根据实践经验,目前国内钢坝单孔闸门大宽度不超过50 m。如闸孔总宽较大,可通过考虑增设中墩,采用多孔布置。闸孔数量的确定需综合考虑闸室过流能力、结构稳定、投资经济、管理维护方便等因素。
每孔闸室两侧需布置启闭机室,启闭机室宽度需满足启闭机安装、检修及附属设施布置要求,左右坝肩启闭机室宽度一般为2~3 m,中墩(兼做相邻两孔闸室启闭机室)宽度一般为4~5 m。
钢坝由于其特殊的运行方式,对结构不均匀沉降较为敏感。根据国内相关研究[1],当底轴变位超过2 mm时,底轴受力瞬间陡增,甚至抱死,引起设备及结构破坏,故钢坝设计中应充分考虑结构的不均匀沉降问题。当闸室宽度较小时,尽量采用整体式底板;当闸室宽度较大,超过规范[2]允许的分段上,经技术论证,也可采用分离式底板,底板间可考虑采用键槽缝、骑缝筋等消除不均匀变位的措施。无论底板如何布置,均应做好地基处理工作。
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