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(1)优化连接方式。由于常规不突扩止水所固有的弱点，其顶侧止水的结构形式虽较难改变，但其连接方式可由现场胶合改为工厂整体模压成型，制成异型连接构件，其与顶止水和侧止水的连接分别在直段胶合，加强顶侧止水角隅局部的连接强度。
(2)改善止水橡皮的材料性能。国内止水橡皮是参照前苏联闸门橡胶止水的有关技术规范，用天然橡胶或合成橡胶及优质高效配合剂制作而成，具有优良的弹性、耐磨、抗撕裂等性能。根据工程实践的经验，封水水头越高，需止水橡皮材料的硬度和强度就越大，然而橡胶太硬又不易变形，对封水效果反而不利，经与有关橡胶止水生产厂家和科研单位联合研究试制，最终选定的硬度为邵氏75，扯断强度为28.6MPa的橡胶配方材料，其硬度、强度和弹性等综合指标均较优。
止水断面模型和整体动态模型试验结果表明：
①试验认为在满足一定橡皮压缩量条件下设计止水方案整体密封效果良好，能满足80~100m封水要求。
②顶水封预压缩量3mm，底水封预压缩量8～10mm，侧水封预压缩量3～5mm，转铰水封预压缩量3～4mm.
③承压水头85m，通过反复启闭弧门，使水封与门槽反复摩擦，通过试验可知：水封的磨擦破坏先由聚四氟乙烯开始;当聚四氟乙烯与橡胶粘结不好时，聚四氟乙烯易被反复挤压断裂破坏，当聚四氟乙烯与橡胶粘结较好时，聚四氟乙烯被逐渐磨薄而露出橡胶;然后橡胶受磨损坏。当水封聚四氟乙烯与橡胶粘结良好，侧水封经原型弧门全开全关约100次(模型水封反复开启2600次，每次行程50cm)，聚四氟乙烯磨损而露出橡胶;转铰水封经原型弧门全开全关约40～50次(模型水封反复开启1200次)后，聚四氟乙烯磨损而露出橡胶(局部有撕裂现象);聚四氟乙烯磨损而露出橡胶后，水封尚可止水，但耐磨性较差，有待进一步研究改进水封材料。
3孔弧门结构设计
泄洪深孔工作闸门选用弧形门，孔口尺寸7m×9m(宽×高)，设计水位175m，底坎高程90m，设计水头85m，校核水头90.4m，设计总水压力66000kN，支铰高程依据水工模型试验的水面曲线定为103.0m(至底坎13m)，面板曲率半径16m(约孔口高的1.8倍)。深孔弧门的门体结构型式根据孔口尺寸为窄高型而采用主纵梁布置，并结合施工现场安装工期紧，数量多，以及安装条件的实际情况，从闸门结构运输单元划分、节间连接方式方面考虑，以尽量减少现场安装工作量和难度，主要工作均在工厂完成，确保闸门结构最终的质量，提高安装进度。因此闸门结构按纵向分为左右两块，节间用高强螺栓连接，且门叶与支臂、支臂与铰链间均采用螺栓连接，避免现场焊接引起的二次变形。
闸门由箱型主纵梁、小纵梁、小横梁、边梁及面板组成门叶梁系焊接结构，门叶结构采用焊后整体退火处理消除焊接应力及变形。门叶面板、左右门叶连接面进行机加工。支臂结构为箱型断面Q345D低合金钢板焊接结构，焊后整体退火处理消除焊接应力，板厚30mm，断面轮廓尺寸1.0m×1.2m.并按有关设计规范进行强度稳定计算。上、下、左、右支臂支杆间由连系杆件连成整体。上支臂在裤衩处用法兰螺栓连接。左右门叶在工地安装后弧面拼缝用V型坡口水密焊。弧门支铰采用圆柱铰，铰座铰链均采用45#铸钢，支铰轴为40Cr锻钢，表面镀铬，轴瓦采用进口(DEVA)铜基镶嵌自润滑免维护轴承，轴承内径800mm，内设密封圈。
4孔闸门水力学设计
根据最终审定的深孔闸门布置方案，按照九五科研计划分别委托北京水科院和长江科学院进行大比尺深孔闸门水力学及动力特性模型试验研究，为三峡深孔弧门的设计和安全运行提供依据和可靠保证。
模型试验表明：各种泄流条件下，深孔闸门段未发现特殊流态，作用于孔壁与弧门面板上的时均压力随水位升高而增大，随流速增加而减少，符合一般规律。
流激振动试验结果表明：
①作用在弧形闸门上的动水荷载，主要为高速水流的压力脉动和止水漏水缝隙射流形成的动水荷载，该荷载不但对结构强度产生影响，且可能诱发闸门振动，1∶26模型试验进行两组库水位175.0m及180.4m和弧门开度0.1~0.9九种工况的脉动压力测试，压力大小与上游水位，闸门开度及测点位置有关，其随闸门开度的增加而增大，靠近侧止水的边柱及门的底缘处，脉动压力较大。
②全水弹性模型闸门在各种泄流条件下试验表明，在常规的不模拟侧止水条件下，作用在闸门上的脉动压力的优势频率都在6.0Hz以内频带上，按水弹性模型中的脉动压力频率比尺换算到原型，则作用 上一页 [1] [2] [3] 下一页
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