一種分級浮升式擋水壩的制作方法
【專利摘要】一種分級浮升式擋水壩，由混凝土基礎、蓋板、充水橡膠袋、潛水泵、鋼支撐板和平板閘門組成，混凝土基礎是在河床處開挖的方形坑，混凝土蓋板倒扣在混凝土基礎上，并在平板閘門對應的位置開槽，混凝土基礎側壁分別設有豎直的門槽，充水橡膠袋裝設在混凝土基礎與鋼支撐板之間的空腔內，最底層的充水橡膠袋設有進水管并與固定于上游河床的潛水泵連接，各充水橡膠袋分別設有出水管，鋼支撐板置于充水橡膠袋上面；平板閘門設置于門槽內并設有主輪和反輪，平板閘門與混凝土蓋板相接觸處設置P型橡皮止水。本發明的優點是：該擋水壩在設計范圍內擋水高度可控，結構新穎、施工難度低且可預制施工、施工周期短、經濟效益好，具有良好的應用前景。
【專利說明】一種分級浮升式擋水壩

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種新型分級浮升式擋水壩設計，特別是一種分級浮升式擋水壩。

【背景技術】
[0002]目前，我國有很多年平均流量較小的小河流，而且這些河流往往表現出豐水期和枯水期的流量相差很大，體現出顯著的流量不均性、季節性。尤其是季節性河流，洪水期和枯水期流量差的非常大，這種河流在枯水季節，流量有可能只有幾十甚至幾個立方米的流量，有時甚至會出現河水斷流、河床裸露情況；而豐水季節，往往因暴雨、融雪等降水引發水流急劇增加，甚至洪水奔騰。因此，這種水文特征的河流對其影響范圍內的人們生活用水以及生態景觀的可持續性發展產生了很多不利因素。因此，為了河流的生態治理，需對對枯水期和洪水期的水流流量進行有序合理的調節，使流量保持平穩。需要在河道上修筑擋水建筑物。而傳統的閘壩比較昂貴，結構也比較復雜，而且河床上的閘墩實際也阻擋行洪。對于橡膠袋擋水壩而言，磨損情況較為嚴重不容忽視。所以無論從經濟條件還是施工環境來講，都是不合宜的。因此，提出一種新型的分級浮升式擋水壩，這種新型的分級浮升式擋水壩可以自由升降高度；沉降時可以完全沉于河床之下，不影響行洪。


【發明內容】

[0003]本發明的目的旨在針對上述存在問題，提出一種分級浮升式擋水壩，該擋水壩在設計范圍內擋水高度可控，結構簡單、易于施工、施工周期短、經濟效益好。
[0004]本發明的技術方案:
一種分級浮升式擋水壩，由混凝土基礎、蓋板、充水橡膠袋、潛水泵、鋼支撐板和平板閘門組成，混凝土基礎是在河床處開挖出一個方形坑，混凝土蓋板倒扣在混凝土基礎上，并在平板閘門對應的位置開槽以便閘門升起降落；蓋板的頂部與河床持平，混凝土基礎側壁對應閘門位置分別設有豎直的門槽，蓋板下部的兩側壁上分別設有四個止推坎用于當鋼支撐板沉于方形坑中時起支撐作用；充水橡膠袋裝設在混凝土基礎與鋼支撐板之間的空腔內，各充水橡膠袋之間粘連連接成整體，相互之間設有安全閥，錨固在底部混凝土基礎上的最底層的充水橡膠袋設有進水管并與固定于上游河床的潛水泵連接，各充水橡膠袋分別設有出水管；鋼支撐板為兩層面鋼板夾層結構，中間加等距分布的工字鋼作為加勁肋并采用焊接相連，鋼支撐板置于最上層充水橡膠袋上面；平板閘門設置于門槽內，平板閘門兩邊與門槽側面的兩個接觸面分別設有主輪和反輪，主輪通過滾動軸承裝設在兩塊邊梁腹板之間，平板閘門與混凝土蓋板相接觸處設置P型橡皮止水。
[0005]本發明的優點是:
該分級浮升式擋水壩是由多級橡膠袋通過水力條件進行抬升下降，在運行過程中具有良好便捷性和可控性；擋水壩下降后可完全沉于河床之下，不必需要啟閉機等設備，避免了河流上部過船時可能存在的超高安全問題；該擋水壩可根據具體實際工程環境沿河寬增設整個擋水結構的段數以實現分段擋水，具有良好的適應性；該擋水壩在設計范圍內擋水高度可控，結構新穎、施工難度低且可預制施工、施工周期短、經濟效益好，在中小型水利工程中具有良好的應用前景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為該分級浮升式擋水壩結構示意圖。
[0007]圖2為該分級浮升式擋水壩俯視圖。
[0008]圖3為該分級浮升式擋水壩閘門槽局部放大結構示意圖。
[0009]圖中:1.混凝土基礎；2.止推坎；3.充水橡膠袋；4.進水管；5.門槽；6.鋼支撐板；7.潛水泵；8.P型橡皮止水；9.平板閘門；10.反輪；11.主輪；12.蓋板；13.出水管；14.安全閥；15.主輪軸承；16.邊梁腹板。

【具體實施方式】
[0010]實施例:
一種分級浮升式擋水壩，由混凝土基礎1、蓋板12、充水橡膠袋3、潛水泵7、鋼支撐板6和平板閘門9組成，混凝土基礎I是在河床處開挖出一個方形坑；混凝土蓋板12倒扣在混凝土基礎I上，并在平板閘門9對應的位置開槽，以便閘門9升起降落，蓋板12的頂部與河床持平，混凝土基礎I側壁對應閘門9位置分別設有豎直的門槽5，蓋板12下部的兩側壁上分別設有四個止推坎2用于當鋼支撐板6沉于方形坑中時起支撐作用；四個充水橡膠袋3設置于混凝土基礎I與蓋板12之間的通道內，各充水橡膠袋3之間粘連連接成整體，相互之間設有安全閥14，錨固在底部混凝土基礎上的最底層的充水橡膠袋3設有進水管4并與固定于上游河床的潛水泵7連接，各充水橡膠袋3分別設有出水管13 ;鋼支撐板6為兩層面鋼板夾層結構，中間加等距分布的工字鋼作為加勁肋并采用焊接相連，鋼支撐板6置于最上層充水橡膠袋3上面；平板閘門9設置于門槽5內，平板閘門9兩邊與門槽5側面的兩個接觸面分別設有主輪11和反輪10，主輪11通過滾動軸承15裝設在兩塊邊梁腹板16之間，平板閘門9與混凝土蓋板相接觸處設置P型橡皮止水8。
[0011]該實施例子中，混凝土基礎內部寬X長X深為2mX3mX3m，基礎50cm厚；基礎深坑中沿垂向高度分布共4級橡膠袋；止推坎支承面尺寸為30CmX30Cm ;鋼支撐板和鋼閘門的鋼材采用Q235，面板厚1cm，工字鋼采用25a型號，結構之間采用焊接相連；滾輪順水方向軸線對稱布置2個，法向對稱布置4個，直徑20cm。鋼閘門采用簡式結構，面板厚1cm，等荷載布置3主梁工字鋼，采用25a型號，同時設置頂梁、底梁，兩側各設置I個邊梁以便安裝行走支承；主輪直徑20cm,反輪直徑8cm。
[0012]該擋水壩具體施工過程:1、預制鋼閘門及鋼支撐板結構；2、預制橡膠袋；3、澆筑混凝土結構部分；4、按設計要求安裝橡膠袋；5、將預制鋼結構運輸到指定施工位置進行組裝焊接成型；6、在鋼閘門與混凝土頂蓋蓋板相接觸處設置P型橡皮止水。
[0013]該擋水壩工作過程:
當遇洪水泄洪，閘門全降，閘門頂剛好與混凝土蓋板一平，以使淤沙被沖走而不淤沙。擋水時，通過潛水泵抽水并流經輸水管進入橡膠袋中實現充水，水流自最底層橡膠袋逐級向上沖水，當每級橡膠袋中水壓達到一定值時，安全閥自動開啟，水流在水壓的作用下自動流入上一級橡膠袋中，進入進而緩緩抬升閘門。根據實際需要，當閘門提升到預期高度時， 停泵沖水。下降閘門時，通過出水管泄出橡膠袋中的充水即可。
【權利要求】
1.一種分級浮升式擋水壩，其特征在于:由混凝土基礎、蓋板、充水橡膠袋、潛水泵、鋼支撐板和平板閘門組成，混凝土基礎是在河床處開挖出一個方形坑，混凝土蓋板倒扣在混凝土基礎上，并在平板閘門對應的位置開槽以便閘門升起降落，蓋板的頂部與河床持平，混凝土基礎側壁對應閘門位置分別設有豎直的門槽，蓋板下部的兩側壁上分別設有四個止推坎用于當鋼支撐板沉于方形坑中時起支撐作用；充水橡膠袋裝設在混凝土基礎與鋼支撐板之間的空腔內，各充水橡膠袋之間粘連連接成整體，相互之間設有安全閥，錨固在底部混凝土基礎上的最底層的充水橡膠袋設有進水管并與固定于上游河床的潛水泵連接，各充水橡膠袋分別設有出水管；鋼支撐板為兩層面鋼板夾層結構，中間加等距分布的工字鋼作為加勁肋并采用焊接相連，鋼支撐板置于最上層充水橡膠袋上面；平板閘門設置在門槽內，平板閘門兩邊與門槽側面的兩個接觸面分別設有主輪和反輪，主輪通過滾動軸承裝設在兩塊邊梁腹板之間，平板閘門與混凝土蓋板相接觸處設置P型橡皮止水。
【文檔編號】E02B7/50GK104452685SQ201410747812
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月10日 優先權日:2014年12月10日
【發明者】練繼建, 白冰, 王海軍, 蔣杏雨 申請人:天津大學前沿技術研究院有限公司