一種泄洪消能防沖設施結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種泄洪消能防沖設施結構，包括異型挑坎及消能功，所述異型挑坎的挑坎底板為斜壁扭曲面，異型挑坎的左邊墻前段為直線段，異型挑坎的左邊墻后段為弧線段，弧線段與直線段相切而平滑連接，異型挑坎的右邊墻為直線段，所述消能工由在河床覆蓋層開挖基礎上鋪設一層相互串聯的多面體混凝土塊組成，所述多面體混凝土塊底部通過若干底部連接環依次連接。本實用新型采用異形挑坎與多面體消能工相結合，取得較好的歸槽和消能效果，較好地解決了泄洪出口歸槽難、溝床覆蓋層深護坦布置難、動床又不能滿足消能要求的問題，同時可以有效減小對河床的沖刷，增大消能效果，降低流速，既滿足消能防沖又便于施工。
【專利說明】一種泄洪消能防沖設施結構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于水工建筑物【技術領域】，涉及一種泄洪消能防沖設施結構，特別適用于復雜地形地質條件的泄洪消能防。
【背景技術】
[0002]在水工建筑物中，為滿足泄洪的需要，均設置了消能防沖設施，由于受地形地質條件、泄洪流量、結構布置的限制，如在泄洪布置時泄洪出口水流難于歸槽(歸攏于河床中心)、對沖對岸邊坡、河床覆蓋層較深而難以布置消力池的工程中，采用傳統的常規挑坎和消力池已難于滿足規范要求，且由于效能防沖建筑物工程量大而導致投資增加，泄洪措施難于達到理想的效果，適應性差，且施工難度較大。因此，如果提供一種便于施工、適應性強，消能效果好的消能防沖結構，是目前泄洪建筑物消能防沖設施中亟待解決的問題。
實用新型內容
[0003]為了解決上述問題，本實用新型提供了一種適應性強、布置方便的泄洪消能防沖設施結構。
[0004]本實用新型是通過如下技術方案予以實現的。
[0005]一種泄洪消能防沖設施結構，包括異型挑坎及消能功，所述異型挑坎的挑坎底板為斜壁扭曲面，異型挑坎的左邊墻前段為直線段，異型挑坎的左邊墻后段為弧線段，異型挑坎的右邊墻為直線段，所述消能工由在河床覆蓋層開挖基礎上鋪設一層相互串聯的多面體混凝土塊組成，所述多面體混凝土塊底部通過若干底部連接環依次連接。
[0006]所述左邊墻后段的弧線段與左邊墻前段的直線段相切而平滑連接。
[0007]所述斜壁扭曲面由一變橫坡比的反弧段圓柱面變形形成，且橫坡走向從左至右，左高右低。
[0008]所述橫坡比從O逐漸變化到I。
[0009]所述多面體混凝土塊的寬度和高度均為3m。
[0010]所述底部連接環位于鋼絲軸線上。
[0011]本實用新型的有益效果是:
[0012]與現有技術相比，本實用新型采用異形挑坎與多面體消能工相結合，取得較好的歸槽和消能效果，較好地解決了泄洪出口歸槽難、溝床覆蓋層深護坦布置難、動床又不能滿足消能要求的問題。通過異型挑坎有效控制了水流轉向、水舌落點，同時調配水流出口流態、擴散范圍，解決了歸槽難的問題，保證了泄洪消能設施的可靠性，也避免了對其周邊建筑物的影響。由于采用多面體消能工，大大增大對水流的磨擦力，使得水流更加紊亂，達到較好的消能效果，尤其對于覆蓋層河床基礎，具有很好的防沖及消能作用，且方便施工。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型中異型挑坎的平面布置示意圖；[0014]圖2為圖1的A-A剖視圖；
[0015]圖3為圖1的B-B剖視圖；
[0016]圖4為圖1的C-C剖視圖；
[0017]圖5為本實用新型中多面體混凝土塊的結構示意圖；
[0018]圖6為本實用新型消能工底部連接環位置平面布置示意圖；
[0019]圖7為本實用新型中異型挑坎的立體結構示意圖。
[0020]圖中:1-異型挑坎，2-消能工，101-挑坎底板，102-左邊墻前段，103-左邊墻前段，104-右邊墻，201-多面體混凝土塊，202-底部連接環，203-鋼絲軸線。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖進一步描述本實用新型的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。
[0022]如圖1至圖7所示，本實用新型所述的一種泄洪消能防沖設施結構，包括異型挑坎I及消能功2，所述異型挑坎I的挑坎底板101為斜壁扭曲面，異型挑坎I的左邊墻前段102為直線段，異型挑坎I的左邊墻后段103為弧線段，異型挑坎I的右邊墻104為直線段，所述消能工2由在河床覆蓋層開挖基礎上鋪設一層相互串聯的多面體混凝土塊201組成，所述多面體混凝土塊201底部通過若干底部連接環202依次連接。采用本技術方案，消能工2可使水流在空中翻轉、拉伸、相互碰撞從而達到有效消能；由于從異型挑坎I尾部開始，于開挖河床底部鋪設相互連接的多面體混凝土塊201作為消能工2，可以有效減小對河床的沖刷，同時可增強水流之間的摻混摩擦，增大消能效果，降低流速，既滿足消能防沖又便于施工。
[0023]所述左邊墻后段103的弧線段與左邊墻前段102的直線段相切而平滑連接。
[0024]所述斜壁扭曲面由一變橫坡比的反弧段圓柱面變形形成，且橫坡走向從左至右，左高右低。
[0025]所述橫坡比從O逐漸變化到I。
[0026]所述多面體混凝土塊201的寬度和高度均為3m。如圖5所示，本實用新型所述多面體混凝土塊201呈臺體形狀。
[0027]如圖6所示，所述底部連接環202位于鋼絲軸線203上。即所以底部連接環202在同一條直線上，并且該直線與鋼絲軸線203共線。
[0028]所述消能工長28.5m,曲線導墻、底部扭曲面將改變水流方向使其挑入下游河道，避免水流對沖對岸邊坡。
[0029]對于難于歸槽的泄洪出口，采用本實用新型所述的異形挑坎1，可以取得較好的歸槽和消能效果。例如枕頭壩江溝排水洞出口軸線對沖對岸，歸槽難度大，根據地形地質條件和泄洪布置采用異型挑坎1，挑坎底板101為斜壁扭曲面，斜壁扭曲面為一變橫坡比的反弧段圓柱面變形而來，導墻為弧線段，達到了理想的歸槽效果。同時對于消力池處覆蓋層較深、難于布置護坦、動床又不能滿足消能要求的問題，在河床覆蓋層開挖基礎上，鋪設一層相互串聯的多面體混凝土塊，多面體寬度、高度均為3米，由于相互串聯，增大了對水流的磨擦力，使得水流更加紊亂，達到效能效果；同時，相互串聯的多面體對水流具有防沖作用，消力池內流態、沖刷情況及消能效果都得到了較大的改善，消能防沖效果明顯且方便施工。[0030]下面結合實施附圖進一步說明本實用新型施工步驟。
[0031]如圖1至圖4所示，本實用新型施工步驟如下:
[0032]第一步:根據地形地質條件布置異型挑坎I，可結合水工模型試驗，不斷對異型挑坎I進行調整,異型挑坎I的挑坎底板101為斜壁扭曲面，斜壁扭曲面由一變橫坡比的反弧段圓柱面變形形成，且橫坡走向從左至右，左高右低，從樁號排1+865.53?排1+892.03m,橫坡比從O逐漸變化到I ;斜壁扭曲面前段寬度為7.10m，后段左邊腳線的水平投影為圓弧線，并與前段左邊腳線相切，其半徑為20.00m，角度為55.60°，右邊緣線的水平投影為直線，其起點為前段右邊腳線的終點，右邊緣線的終點為后段左邊腳線的終點。異型挑坎I的左邊墻前段102為直線段，其頂部高程為635.50m,異型挑坎I的左邊墻后段103為弧線段，其頂部高程由635.50m逐漸升高至末端642.50m，弧線段與直線段相切而平滑連接；弧線段半徑為20.00m，角度為55.60，異型挑坎I的右邊墻全為直線段，其頂部高程635.50m。從而使出口水流在空中豎向拉開，形成豎向較寬，橫向較窄的水舌，在水舌頂部，還有部分水流向右翻轉，中間形成空腔，水流落點區域縱向較長，橫向較窄，該水流流態對河槽造成的淘刷相對較輕；水流歸槽效果較理想，水流在河槽中的落點區域稍偏向右岸，水流不會對沖左岸岸坡。
[0033]第二步:為防止經異型挑坎的下泄水流對河床基礎(尤其對于覆蓋層基礎)的沖刷，從異型挑坎尾部開始，于開挖河床底部布設相互連接的多面體混凝土塊201，其中多面體混凝土塊201的寬度和高度均為3m，可以有效的減小沖刷，同時可以增強水流之間的摻混摩擦，增大消能效果。
【權利要求】
1.一種泄洪消能防沖設施結構，包括異型挑坎(I)及消能功(2)，其特征在于:所述異型挑坎(I)的挑坎底板(101)為斜壁扭曲面，異型挑坎(I)的左邊墻前段(102)為直線段，異型挑坎(I)的左邊墻后段(103)為弧線段，異型挑坎(I)的右邊墻(104)為直線段，所述消能工(2)由在河床覆蓋層開挖基礎上鋪設一層相互串聯的多面體混凝土塊(201)組成，所述多面體混凝土塊(201)底部通過若干底部連接環(202 )依次連接。
2.根據權利要求1所述的一種泄洪消能防沖設施結構，其特征在于:所述左邊墻后段(103)的弧線段與左邊墻前段(102)的直線段相切而平滑連接。
3.根據權利要求1所述的一種泄洪消能防沖設施結構，其特征在于:所述斜壁扭曲面由一變橫坡比的反弧段圓柱面變形形成，且橫坡走向從左至右，左高右低。
4.根據權利要求3所述的一種泄洪消能防沖設施結構，其特征在于:所述橫坡比從O逐漸變化到I。
5.根據權利要求1所述的一種泄洪消能防沖設施結構，其特征在于:所述多面體混凝土塊(201)的寬度和高度均為3m。
6.根據權利要求1所述的一種泄洪消能防沖設施結構，其特征在于:所述底部連接環(202)位于鋼絲軸線(203)上。
【文檔編號】E02B8/06GK203741791SQ201320848566
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年12月20日 優先權日:2013年12月20日
【發明者】張高, 雷聲軍, 雷有棟, 崔進, 池明陽, 韓純杰 申請人:中國水電顧問集團貴陽勘測設計研究院有限公司