一種自控式鋼面板壩的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是一種水利工程領(lǐng)域擋水建筑物,特別是一種自控式鋼面板壩。
【背景技術(shù)】
[0002]據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)流域面積在100-1000平方公里范圍內(nèi)的河流有50000余條,其中很大一部分位于山區(qū)。山區(qū)河流具有水量時(shí)空分布不均的特點(diǎn),冬夏季流量差異極大,可達(dá)數(shù)百倍。目前水利工程中的擋泄水設(shè)施常使用閘門(mén),其可以安裝于溢流壩段、岸邊溢洪道、泄水孔、水工隧洞等水工建筑物上,以攔截水流,控制水位、調(diào)節(jié)流量、排放泥沙和飄浮物等為目的。傳統(tǒng)的閘門(mén)是一個(gè)系統(tǒng)工程,包括門(mén)葉、埋固部分、啟閉機(jī)械、閘墩、閘室、交通橋等諸多附屬結(jié)構(gòu)。其中門(mén)葉又包括承重結(jié)構(gòu)、行走支承、支臂、支鉸、止水裝置、吊耳等;埋固部分包括軌道、鉸座、止水座、護(hù)角等??傮w來(lái)說(shuō),閘門(mén)具有設(shè)計(jì)復(fù)雜,具有施工難度及成本較高等缺點(diǎn)。而且閘墩在洪水期泄水時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的行洪阻力,影響河道內(nèi)的水流條件。因此,對(duì)于平常流量較小、水位較低,洪水期流量顯著增大,對(duì)行洪要求較高的山區(qū)河流,提出了一種自控式鋼面板壩。這種自控式鋼面板壩可以通過(guò)水泵任意調(diào)節(jié)壩體升起高度,并在泄水時(shí)可以完全落入河床內(nèi)。與普通水閘相比具有洪水期泄水充分,不影響行洪的優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于已經(jīng)投入使用的橡膠板,其具有耐磨的特點(diǎn),更適用于在水流泥沙含量較高的山區(qū)推移質(zhì)河床河流上使用。這種自控式鋼面板壩通過(guò)人工充水,自動(dòng)泄水的方式進(jìn)行控制,充分考慮了山區(qū)推移質(zhì)河流的特點(diǎn),是一種具備多功能的低影響生態(tài)水工建筑物,符合以水環(huán)境和水生態(tài)保護(hù)以及景觀和娛樂(lè)環(huán)境營(yíng)造為目的的河流綜合整治的需求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的旨在針對(duì)上述存在問(wèn)題,提供一種自控式鋼面板壩,該自控式鋼面板壩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工難度低,主要部件采用工廠預(yù)制的形式,使建設(shè)周期大大幅縮短,成本較低,在工程上具有較好的經(jīng)濟(jì)適用性,特別適用于平時(shí)流量小,水位低,在洪水期流量大,對(duì)行洪能力要求較高的山區(qū)推移質(zhì)河流。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:
[0005]一種自控式鋼面板壩,橫向設(shè)置于兩岸巖體之間,包括基礎(chǔ)部分、擋水壩部分和浮球控制部分,基礎(chǔ)部分為橫跨河道的矩形混凝土水箱,水箱設(shè)置于河床以下,水箱位于下游一方的側(cè)壁上設(shè)有浮球室,水箱頂部的兩側(cè)分別設(shè)有鋼面板壩支撐座,水箱相鄰浮球室的側(cè)壁中部設(shè)有進(jìn)水孔、底部設(shè)有出水孔并分別與浮球室相通,浮球室外側(cè)壁中部設(shè)有進(jìn)水口、底部設(shè)有出水口,進(jìn)水口與進(jìn)水孔位于同一平面,出水口與出水孔位于同一平面,浮球室內(nèi)進(jìn)水口與進(jìn)水孔上部設(shè)有阻滑坎,阻滑坎中間設(shè)有中心孔;擋水壩部分為由三塊矩形鋼板通過(guò)兩個(gè)鋼鉸組成的可折疊三節(jié)鋼面板壩,鋼面板壩的兩邊分別固定于水箱頂部的兩個(gè)支撐座上,第一節(jié)鋼面板的寬度與水箱的寬度相同,第一節(jié)鋼面板與第二個(gè)鋼鉸之間設(shè)有鎖鏈,三節(jié)鋼面板壩折疊至最低位置時(shí)呈水平狀態(tài)且與河床持平;浮球控制部分包括浮球部分和給排水部分,浮球部分由浮球、浮球桿和止水橡膠組成,垂直的浮球桿從浮球室內(nèi)阻滑坎的中心孔穿過(guò),浮球和止水橡膠分別固定于浮球桿的上下端,當(dāng)止水橡膠位于最低位置時(shí)其將浮球室內(nèi)側(cè)壁上的出水口與出水孔封閉,當(dāng)止水橡膠位于最高位置時(shí)其將浮球室內(nèi)側(cè)壁上的進(jìn)水口和封閉,給排水部分包括進(jìn)水管、進(jìn)水閥、水泵、出水管和出水閥,進(jìn)水管經(jīng)水泵與浮球室的進(jìn)水口連接,出水管與浮球室的出水口連接,進(jìn)水閥和出水閥分別設(shè)置于與河面持平的位置。
[0006]本實(shí)用新型的工作原理:該鋼面板壩利用下游水位低于一定高度時(shí),使水面浮球高度降低,控制止水橡膠打開(kāi)進(jìn)水閥門(mén),關(guān)閉出水閥門(mén),并通過(guò)人工控制水泵,向面板壩下部水箱充水,將鋼壩頂起擋水的新型擋水建筑物。當(dāng)下游水位升高時(shí),可以將充滿水箱內(nèi)部的水排出,釋放水頭壓力,使鋼壩自然落下,達(dá)到泄水的效果。
[0007]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0008]該自控式鋼面板壩具有標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、質(zhì)量可靠的特點(diǎn),利用人工水泵充水和浮球連桿裝置自動(dòng)泄水;在擋水期,鋼面板能承受推移質(zhì)泥沙顆粒的磨損和沖擊影響;在洪水期,預(yù)制鋼面板回落后能避免泥沙淤積對(duì)結(jié)構(gòu)物影響,且對(duì)河道行洪無(wú)影響,同時(shí)浮球系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)節(jié)下游管道泄水。該自控式鋼面板壩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工難度低,主要部件采用工廠預(yù)制的形式,使建設(shè)周期大大幅縮短,成本較低,在工程上具有較好的經(jīng)濟(jì)適用性,特別適用于平時(shí)流量小,水位低,在洪水期流量大,對(duì)行洪能力要求較高的山區(qū)推移質(zhì)河流。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為擋水狀態(tài)下鋼面板壩結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為泄水狀態(tài)下鋼面板壩結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ] 圖3為該鋼面板壩俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中:1.河床,2.水箱,3浮球室,4.支撐座,5.進(jìn)水孔,6.出水孔,7.進(jìn)水口,8.出水口,9.阻滑坎,10.鋼面板壩,11.鎖鏈12.浮球,13.浮球桿,14.止水橡膠,15.進(jìn)水管,16.進(jìn)水閥,17.水泵,18.出水管,19.出水閥。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例:
[0014]一種自控式鋼面板壩,如圖1-3所示,橫向設(shè)置于兩岸巖體之間,包括基礎(chǔ)部分、擋水壩部分和浮球控制部分,基礎(chǔ)部分為橫跨河道的矩形混凝土水箱2,水箱2設(shè)置于河床I以下,水箱位于下游一方的側(cè)壁上設(shè)有浮球室3,水箱2頂部的兩側(cè)分別設(shè)有鋼面板壩支撐座4,水箱相鄰浮球室3的側(cè)壁中部設(shè)有進(jìn)水孔5、底部設(shè)有出水孔6并分別與浮球室3相通,浮球室3外側(cè)壁中部設(shè)有進(jìn)水口 7、底部設(shè)有出水口 8,進(jìn)水口 7與進(jìn)水孔5位于同一平面,出水口 8與出水孔6位于同一平面,浮球室3內(nèi)進(jìn)水口 8與進(jìn)水孔6上部設(shè)有阻滑坎9,阻滑坎9中間設(shè)有中心孔;擋水壩部分為由三塊矩形鋼板通過(guò)兩個(gè)鋼鉸組成的可折疊三節(jié)鋼面板壩10,鋼面板壩10的兩邊分別固定于水箱2頂部的兩個(gè)支撐座4上,第一節(jié)鋼面板的寬度與水箱的寬度相同,第一節(jié)鋼面板與第二個(gè)鋼鉸之間設(shè)有鎖鏈11,三節(jié)鋼面板壩折疊至最低位置時(shí)呈水平狀態(tài)且與河床I持平;浮球控制部分包括浮球部分和給排水部分,浮球部分由浮球12、浮球桿13和止水橡膠14組成,垂直的浮球桿13從浮球室內(nèi)阻滑坎9的中心孔穿過(guò),浮球12和止水橡膠14分別固定于浮球桿13的上下端,當(dāng)止水橡膠14位于最低位置時(shí)其將浮球室內(nèi)側(cè)壁上的出水口 8與出水孔6封閉,當(dāng)止水橡膠14位于最高位置時(shí)其將浮球室內(nèi)側(cè)壁上的進(jìn)水口 7和進(jìn)水孔5封閉,給排水部分包括進(jìn)水管15、進(jìn)水閥16、水泵17、出水管18和出水閥19,進(jìn)水管15經(jīng)水泵17與浮球室的進(jìn)水口 8連接,出水管18與浮球室的出水口 6連接,進(jìn)水閥16和出水閥19分別設(shè)置于與河面持平的位置。
[0015]該實(shí)施例中,河寬8m,平均最高水位3m,并以此為基本信息,擬定鋼面板壩的具體尺寸。鋼面板壩分三節(jié),長(zhǎng)度分別為第I節(jié)5m,第2節(jié)1.Sm,第3節(jié)1.Sm,鋼面板壩部分鋼材厚度為100mm,采用的鋼材型號(hào)均為Q345。當(dāng)鋼壩處于頂升狀態(tài)時(shí),總高度為3.4m,考慮在風(fēng)作用下的波浪爬高以及安全加高,取超高值0.2m,即鋼壩總高度為3.2m。
[0016]對(duì)于本例中的自控式鋼面板壩,幾乎所有構(gòu)件都可以在工廠內(nèi)預(yù)制。施工步驟如下:1)預(yù)制鋼面板,通過(guò)鉸支座和鋼鉸裝配成整體,然后運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng);2)非洪水期截流后,開(kāi)挖澆筑混凝土水箱,鋪設(shè)管道;3)安裝浮球、連接桿結(jié)構(gòu)等浮球系統(tǒng);4)安裝鋼面板,設(shè)置鎖鏈。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自控式鋼面板壩,其特征在于:橫向設(shè)置于兩岸巖體之間,包括基礎(chǔ)部分、擋水壩部分和浮球控制部分,基礎(chǔ)部分為橫跨河道的矩形混凝土水箱,水箱設(shè)置于河床以下,水箱位于下游一方的側(cè)壁上設(shè)有浮球室,水箱頂部的兩側(cè)分別設(shè)有鋼面板壩支撐座,水箱相鄰浮球室的側(cè)壁中部設(shè)有進(jìn)水孔、底部設(shè)有出水孔并分別與浮球室相通,浮球室外側(cè)壁中部設(shè)有進(jìn)水口、底部設(shè)有出水口,進(jìn)水口與進(jìn)水孔位于同一平面,出水口與出水孔位于同一平面,浮球室內(nèi)進(jìn)水口與進(jìn)水孔上部設(shè)有阻滑坎,阻滑坎中間設(shè)有中心孔;擋水壩部分為由三塊矩形鋼板通過(guò)兩個(gè)鋼鉸組成的可折疊三節(jié)鋼面板壩,鋼面板壩的兩邊分別固定于水箱頂部的兩個(gè)支撐座上,第一節(jié)鋼面板的寬度與水箱的寬度相同,第一節(jié)鋼面板與第二個(gè)鋼鉸之間設(shè)有鎖鏈,三節(jié)鋼面板壩折疊至最低位置時(shí)呈水平狀態(tài)且與河床持平;浮球控制部分包括浮球部分和給排水部分,浮球部分由浮球、浮球桿和止水橡膠組成,垂直的浮球桿從浮球室內(nèi)阻滑坎的中心孔穿過(guò),浮球和止水橡膠分別固定于浮球桿的上下端,當(dāng)止水橡膠位于最低位置時(shí)其將浮球室內(nèi)側(cè)壁上的出水口與出水孔封閉,當(dāng)止水橡膠位于最高位置時(shí)其將浮球室內(nèi)側(cè)壁上的進(jìn)水口和封閉,給排水部分包括進(jìn)水管、進(jìn)水閥、水泵、出水管和出水閥,進(jìn)水管經(jīng)水泵與浮球室的進(jìn)水口連接,出水管與浮球室的出水口連接,進(jìn)水閥和出水閥分別設(shè)置于與河面持平的位置。
【專利摘要】一種自控式鋼面板壩,基礎(chǔ)部分為橫跨河道的矩形混凝土水箱并設(shè)有浮球室,水箱頂部?jī)蓚?cè)設(shè)有支撐座,水箱相設(shè)有進(jìn)水孔、出水孔并分別與浮球室相通,浮球室外側(cè)壁設(shè)有進(jìn)水口、出水口,浮球室內(nèi)設(shè)有阻滑坎;擋水壩部分為由三塊矩形鋼板通過(guò)兩個(gè)鋼鉸組成的可折疊三節(jié)鋼面板壩,鋼面板壩的兩邊分別固定于水箱頂部的兩個(gè)支撐座上;浮球部分由浮球、浮球桿和止水橡膠組成,垂直的浮球桿從浮球室內(nèi)阻滑坎的中心孔穿過(guò),浮球和止水橡膠分別固定于浮球桿的上下端,給排水部分包括進(jìn)水管、進(jìn)水閥、水泵、出水管和出水閥。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:該鋼面板壩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、施工難度低,主要部件可工廠預(yù)制,建設(shè)周期短,成本低,在工程上具有較好的經(jīng)濟(jì)適用性。
【IPC分類】E02B7-44
【公開(kāi)號(hào)】CN204370382
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420792174
【發(fā)明人】練繼建, 馬斌, 梁超
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)前沿技術(shù)研究院有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月13日