一种特高水头平面滑动闸门的改进方法及结构技术领域
本发明涉及水利水电工程金属结构技术领域，具体涉及一种特高水头平面滑动闸
门的改进方法及结构。
背景技术
对于特高水头平面滑动闸门，通常采用下游设置一道止水、下游正向两侧布置两
列滑块主支承型式，这存在闸门正反向仅左右两侧限位，闸门在下门过程中容易产生振动，
而平面滑动闸门上游面板或底主梁后翼缘一般为折线突变结构，会导致水流的流态紊乱，
加大水流对闸门的作用力，因此也容易诱发闸门振动，增加了闸门动水闭门的难度；另外，
闸门顶部无支承为一通长悬臂连续梁，相对边梁刚度较弱，在特高水头作用下，闸门顶部会
向下游侧发生较大偏移，导致顶水封压缩变形过大而破坏，发生漏水现象，影响闸门的止水
效果；此外，闸门门叶组装采用现场焊接型式，若焊接质量差则现场消缺难度大，所以现有
的技术水平还是不够完善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种特高水头平面滑动闸门的改进方法及结构，以解决现
有的该类闸门容易诱发闸门振动、闸门动水闭门难度大、在特高水头作用下闸门顶部会向
下游侧发生较大偏移等技术问题。
本发明是这样实现的：
本发明的特高水头平面滑动闸门的改进方法是这样的，在该闸门的迎水面两侧及
顶部设置反向支承，背水面两侧及顶部设置正向支承，门槽设置与正反向支承位置对应的
轨道且上、下游设置高胸墙，有利于闸门在进入孔口段时提前限位，正反向均采用三边限位
减小闸门的变形且可防止闸门前后晃动，较好的减少闸门下门过程中的振动，有利于闸门
运行的安全；闸门底缘上游面上部倒圆，下游面上部倒圆，下部橫向板下面的底水封压板后
缘采用圆弧过渡，闸门底缘水流流态顺畅，减少了诱发闸门闭门振动的因素，有利于闸门运
行的安全；闸门主支承采用两侧及顶部三边滑道承压，减少了闸门顶部的变形，使顶水封与
水封座板在特高水头作用下的变形在一定范围内，有效防止了闸门的顶水封在高压情况下
因变形过大导致失效的发生，闸门下游从内到外设置一道P型和一道充压“山”型水封，增加
一道止水防线，有利于防止漏水，增强水封的止水效果；闸门门叶节间采用螺栓连接，减少
现场焊接工作量及焊后消缺的难度，有利于保证闸门的安装质量。
基于上述方法，本发明的特高水头平面滑动闸门的改进结构是这样的，它包括设
置在门槽内的特高水头平面滑动闸门，在该特高水头平面滑动闸门的迎水面两侧及顶部设
置反向支承，背水面两侧及顶部设置正向支承，侧面设置侧向支承；前述门槽设置与正反侧
向支承位置对应的轨道且上、下游设置高胸墙；前述闸门下游从内到外设置一道P型和一道
充压“山”型水封；前述闸门在相邻的两主梁中间位置处分节；前述闸门分节处均设置上下
对称制作的节间端面连接板并通过螺栓连接。
其中，前述上下对称制作的节间端面连接板之间配钻螺栓孔，其中有不少于3％的
铰制孔；前述节间端面连接板与隔板及边柱腹板相交处对称设置加强板；前述节间端面连
接板在隔板之间和隔板与边柱腹板之间的中部位置处开操作孔。
前述“山”型水封内侧设置上翘压板。
前述闸门两侧的反向支承可采用铰式反向弹性滑块、铰式反向弹性反轮或下部设
置橡胶垫的滑块，优先采用下部设置橡胶垫的滑块；前述闸门顶部位于孔口段的反向支承
可采用下部设置橡胶垫的简支侧轮、铰式反向弹性滑块、铰式反向弹性反轮或下部设置橡
胶垫的滑块，优先采用下部设置橡胶垫的简支侧轮。
前述闸门顶部位于孔口段的反向支承底部设置支承托架；前述支承托架焊接于闸
门面板上；前述支承托架由支承面板、支承腹板及支承橫板组成。
前述上游高胸墙上部倒斜，与孔口段的反向支承间隙5～20mm；前述闸门两侧的反
向支承与门槽轨道间隙5～20mm；前述闸门侧向支承与门槽轨道间隙5～20mm；
前述闸门底缘上游面上部倒圆，下游面上部倒圆，下部橫向板下面的底水封压板
后缘采用圆弧过渡；前述闸门底水封底缘采用椭圆截面，椭圆短轴半径取10mm。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)闸门的迎水面两侧及顶部设置反向支承，背水面两侧及顶部设置正向支承，门
槽设置与正反向支承位置对应的轨道且上、下游设置高胸墙，有利于闸门在进入孔口段时
提前限位，正反向均采用三边限位减小闸门的变形且可防止闸门前后晃动，较好的减少闸
门下门过程中的振动，有利于闸门运行的安全。
(2)闸门底缘上游面上部倒圆，下游面上部倒圆，下部橫向板下面的底水封压板后
缘采用圆弧过渡，闸门底缘水流流态顺畅，减少了诱发闸门闭门振动的因素，有利于闸门运
行的安全。
(3)闸门主支承采用两侧及顶部三边滑道承压，减少了闸门顶部的变形，使顶水封
与水封座板在特高水头作用下的变形在一定范围内，防止了闸门的顶水封在特高水头作用
下因变形过大导致失效的发生，有效延长了水封的使用寿命。
(4)闸门下游从内到外设置一道P型和一道充压“山”型水封，增加一道止水防线，
有利于防止漏水，且“山”型水封内侧设置上翘压板有效防止水封在水压力作用下向内侧变
形过大。
(5)闸门在相邻的两主梁中间位置处分节，有利于保证主梁结构的整体性，增强闸
门的力学性能，降低了闸门的制造难度。
(6)闸门分节处均设置上下对称制作的节间端面连接板，节间端面连接板之间配
钻螺栓孔，其中有不少于3％的铰制孔，节间端面连接板在隔板之间和隔板与边柱腹板之间
的中部位置处开操作孔，较好减少了门叶节间对位及螺栓的装配难度，且减少现场焊接工
作量及焊后消缺的难度，有利于保证闸门的安装质量。
附图说明
图1是本发明布置示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图1的B-B剖视图；
图4是本发明的上游视图；
图5是本发明的下游视图；
图6是图5的侧视图；
图7是图5的C-C剖视图；
图8是图5的D-D剖视图；
图9是图5的顶视图；
图10是图4的底视图；
图11是图5的E-E剖视图。
图1～11中：1-门槽、2-平面滑动闸门、3-反向支承、4-正向支承、5-侧向支承、6-轨
道、7-上游高胸墙、8-下游高胸墙、9-P型水封、10-充压“山”型水封、11-主梁、12-节间端面
连接板、13-螺栓、14-螺栓孔、15-隔板、16-边柱腹板、17-加强板、18-操作孔、19-上翘压板、
20-橡胶垫、21-滑块、22-简支侧轮、23-支承托架、24-闸门面板、25-支承面板、26-支承腹
板、27-支承橫板、28-倒斜角、29-闸门底缘上游面、30-倒圆角、31-闸门底缘下游面、32-下
部橫向板、33-底水封压板、34-圆弧、35-底水封、36-椭圆截面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
首先看图1，图1展示了本发明布置示意图，从图1中可以看到，本发明在门槽1内设
置特高水头平面滑动闸门2。门槽1设置上游高胸墙7及下游高胸墙8；更详细的结构，如图2-
3所述，从图中可以看到，特高水头平面滑动闸门2的迎水面两侧及顶部设置反向支承3，背
水面两侧及顶部设置正向支承4，侧面设置侧向支承5；门槽1设置与正反侧向支承位置对应
的轨道6。
图4是本发明的上游视图，图5是本发明的下游视图，看图5，图5中可以看到，平面
滑动闸门2下游从内到外设置一道P型水封9和一道充压“山”型水封10；平面滑动闸门2在相
邻的两主梁11中间位置处分节；平面滑动闸门2分节处均设置上下对称制作的节间端面连
接板12并通过螺栓13连接；图6是图5的侧视图。
图7是图5的C-C剖视图，图8是图5的D-D剖视图，图9是图5的顶视图，图10是图4的
底视图，图11是图5的E-E剖视图。从以上附图可以看出：上下对称制作的节间端面连接板12
之间配钻螺栓孔14，其中有不少于3％的铰制孔；节间端面连接板12与隔板15及边柱腹板16
相交处对称设置加强板17；节间端面连接板12在隔板15之间和隔板15与边柱腹板16之间的
中部位置处开操作孔18；“山”型水封10内侧设置上翘压板19；平面滑动闸门2两侧的反向支
承3采用下部设置橡胶垫20的滑块21；平面滑动闸门2顶部位于孔口段的反向支承3采用下
部设置橡胶垫20的简支侧轮22。
平面滑动闸门2顶部位于孔口段的反向支承3底部设置支承托架23；支承托架23焊
接于闸门面板24上；支承托架23由支承面板25、支承腹板26及支承橫板27组成；上游高胸墙
7上部倒斜角28，与孔口段的反向支承3间隙5～20mm；平面滑动闸门2两侧的反向支承3与门
槽轨道6间隙5～20mm；闸门侧向支承5与门槽轨道6间隙5～20mm；闸门底缘上游面29上部倒
圆角30，闸门底缘下游面31上部倒圆角30，下部橫向板32下面的底水封压板33后缘采用圆
弧34过渡；闸门底水封35底缘采用椭圆截面36，椭圆短轴半径取10mm。
本发明的改进方式实施的技术原理和技术效果是：在该平面滑动闸门2的迎水面
两侧及顶部设置反向支承3，背水面两侧及顶部设置正向支承4，门槽1设置与正向支承4、反
向支承3位置对应的轨道6且门槽1设置上游高胸墙7及下游高胸墙8，有利于闸门在进入孔
口段时提前限位，正反向均采用三边限位减小闸门的变形且可以防止闸门前后晃动，减少
闸门在下门过程中的振动，有利于闸门运行的安全；闸门底缘上游面29上部倒圆，闸门底缘
下游面31上部倒圆，下部橫向板下面的底水封压板33后缘采用圆弧34过渡，闸门底缘水流
流态顺畅，减少诱发闸门闭门振动的因素；闸门主支承采用两侧及顶部三边滑道承压，减少
闸门顶部的变形，限制顶水封与水封座板在特高水头作用下的变形范围，防止闸门的顶水
封在高压情况下因变形过大导致失效的发生；闸门下游从内到外设置一道P型水封9和一道
充压“山”型水封10，增加一道止水防线，有利于防止漏水，增强水封的止水效果；闸门门叶
节间采用螺栓13连接，减少现场焊接工作量及焊后消缺的难度，有利于保证闸门的安装质
量。
当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同
替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。