本發(fā)明屬于水工閘門，具體涉及一種大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)及使用方法。

背景技術(shù)：

1、根據(jù)國內(nèi)外重要沿海城市防潮經(jīng)驗，在河口建擋潮閘是提升城市防潮能力的有效方式，通過河口建閘形成“擋潮閘+防汛墻”組合的城市防洪體系，可增強(qiáng)河口城市防洪韌性。

2、擋潮浮體閘門型是擋潮閘建設(shè)的重要考慮因素，其中擋潮閘選址、占地、通航、河勢、維護(hù)保養(yǎng)、清理泥沙淤積、景觀效果等因素對門型的選擇均有重大影響。

3、現(xiàn)有的弧形擋潮浮體閘門雖然有技術(shù)成熟、安全可靠、檢修方便，清淤方便、可實現(xiàn)超大跨度擋水等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是整體占地面積大，占陸地橫向?qū)挾鹊扔诤拥罊M向?qū)挾龋瑢τ诓荒芴峁┐竺娣e占地的區(qū)域無法使用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明提出了一種大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)及使用方法，可超大跨度擋水、運(yùn)行安全可靠，結(jié)構(gòu)堅固穩(wěn)定、可順應(yīng)現(xiàn)狀河床布置、維護(hù)檢修方便、整個結(jié)構(gòu)占地面積小。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)，為雙開門形式，包括：

4、兩閘門庫，分別設(shè)置于相對的兩岸邊；

5、左右對稱的兩個閘門單元，閘門單元分上下兩層可折疊收攏于閘門庫內(nèi)，通過兩個閘門單元展開匯合從而截斷河流進(jìn)行擋潮作業(yè)，每一閘門單元包括上層擋潮浮體閘門、下層擋潮浮體閘門和弧形基礎(chǔ)，所述上層擋潮浮體閘門的長度大于所述下層擋潮浮體閘門的長度，所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門的一端均鉸接于岸側(cè)的受力墩臺內(nèi)，且異位同心設(shè)置，所述弧形基礎(chǔ)的形狀與處于擋潮狀態(tài)下展開的上層擋潮浮體閘門、下層擋潮浮體閘門形狀相適應(yīng)；

6、其中，所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門繞其鉸接點(diǎn)自閘門庫邊緣向河道中央旋轉(zhuǎn)移動首尾展開，通過控制所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門的注水量使所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)的一端下沉至弧形基礎(chǔ)上，所述弧形基礎(chǔ)用于給處于擋潮狀態(tài)下的上層擋潮浮體閘門及下層擋潮浮體閘門提供向上支撐。

7、可選地，所述上層擋潮浮體閘門包括第一弧形門體、第一品桁架和第一旋轉(zhuǎn)球鉸或支鉸，所述第一弧形門體固定于所述第一品桁架的前端，所述第一品桁架的后端通過第一旋轉(zhuǎn)球鉸或支鉸鉸接于所述受力墩臺，所述第一弧形門體及第一品桁架均為空腔結(jié)構(gòu)；

8、所述下層擋潮浮體閘門包括第二弧形門體、第二品桁架和第二旋轉(zhuǎn)球鉸或支鉸，所述第二弧形門體設(shè)置于所述第二品桁架的前端，所述第二品桁架的后端設(shè)有第二旋轉(zhuǎn)球鉸或支鉸，所述第二品桁架的后端通過第二旋轉(zhuǎn)球鉸或支鉸鉸接于所述受力墩臺且鉸接點(diǎn)位于第一旋轉(zhuǎn)球鉸或支鉸鉸接點(diǎn)的正下方，所述第二弧形門體及所述第二品桁架均為空腔結(jié)構(gòu)。

9、進(jìn)一步地，所述第一品桁架和/或所述第二品桁架設(shè)有浮箱。

10、可選地，還包括注水放水系統(tǒng)，所述注水放水系統(tǒng)用于控制所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門內(nèi)的注水量，所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門分別展開至工作位置后，所述注水放水系統(tǒng)向所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門內(nèi)注水，直到所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門的遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)的一端的底部下沉至所述弧形基礎(chǔ)上，構(gòu)成整體擋潮體系。

11、進(jìn)一步地，所述上層擋潮浮體閘門還包括上層驅(qū)動系統(tǒng)，所述上層驅(qū)動系統(tǒng)用于驅(qū)動上層擋潮浮體閘門轉(zhuǎn)動。

12、可選地，所述上層驅(qū)動系統(tǒng)為動力齒輪啟閉系統(tǒng)，所述動力齒輪啟閉系統(tǒng)包括設(shè)置于岸邊的齒輪機(jī)組和齒條，所述齒條沿所述上層擋潮浮體閘門的第一弧形門體弧度方向布置，通過所述齒輪機(jī)組與所述齒條的嚙合控制上層擋潮浮體閘門的轉(zhuǎn)動。

13、可選地，所述下層擋潮浮體閘門通過水動力推力系統(tǒng)或拖船拖拽轉(zhuǎn)動。

14、可選地，所述上層擋潮浮體閘門設(shè)有同步固定裝置，所述上層擋潮浮體閘門從折疊收攏位置轉(zhuǎn)動至工作位置時，所述上層擋潮浮體閘門通過同步固定裝置與所述下層擋潮浮體閘門聯(lián)結(jié)以帶動下層擋潮浮體閘門同步轉(zhuǎn)動，當(dāng)所述上層擋潮浮體閘門位于工作位置后，所述同步固定裝置將上層擋潮浮體閘門與下層擋潮浮體閘門的連接斷開，所述下層擋潮浮體閘門通過水動力推力系統(tǒng)或拖船拖拽轉(zhuǎn)動從所述上層擋潮浮體閘門下方駛出至其對應(yīng)的工作位置。

15、可選地，所述第一旋轉(zhuǎn)球鉸或支鉸及所述第二旋轉(zhuǎn)球鉸或支鉸在水平方向以180°以內(nèi)自由活動度，在豎直方向?10°以內(nèi)的自由活動度。

16、可選地，所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門均安裝有閉鎖系統(tǒng)，當(dāng)所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門分別轉(zhuǎn)動到工作位置后，閉鎖系統(tǒng)啟動限制所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門的水平方向位移，但不限制上下移動。

17、可選地，所述弧形基礎(chǔ)設(shè)有與所述第一弧形門體底部形狀相適應(yīng)的第一滑道以及與所述第二弧形門體底部形狀相適應(yīng)的第二滑道。

18、進(jìn)一步地，在閘室內(nèi)所述第一滑道的頂高程比所述第二滑道的頂高程高，以便于折疊收攏時所述下層擋潮浮體閘門位于所述上層擋潮浮體閘門的正下方；閘室外所述第一滑道的頂高程比所述第二滑道的頂高程低，河道內(nèi)的弧形基礎(chǔ)均不高于規(guī)劃河泥面。

19、本發(fā)明還提供一種大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)的使用方法，包括：

20、步驟s1:上、下兩層擋潮浮體閘門同步向河道中央移動，當(dāng)兩層擋潮浮體閘門移動至上層擋潮浮體閘門工作位置后，上層擋潮浮體閘門停止移動，下層擋潮浮體閘門繼續(xù)展開前行，最終與另一側(cè)展開的下層擋潮浮體閘門匯合；

21、步驟s2：隨后上層擋潮浮體閘門開始下沉，待其頂高程與下層擋潮浮體閘門相同時停止，最后通過閘門門縫水流沖刷弧形基礎(chǔ)上的浮泥，待浮泥沖刷到位后，上下兩層閘門同步下沉至弧形基礎(chǔ)上，從而截斷河流進(jìn)行擋潮作業(yè)，擋潮作業(yè)時弧形基礎(chǔ)、上層擋潮浮體閘門、下層擋潮浮體閘門與岸側(cè)的受力墩臺組合體實現(xiàn)阻擋潮流功能。

22、由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果包括：本縮短了擋潮閘陸地閘室的占地面積，但不會減少在河道中阻擋潮水的使用面積，日常維護(hù)工作量小，對航運(yùn)影響小，方便維修；擋潮浮體閘門在不使用時折疊?？吭诎哆叺拈l室內(nèi)，可在岸邊進(jìn)行人工干地維護(hù)，日常運(yùn)行維護(hù)條件較好。本發(fā)明具有可超大跨度擋水、受力明確、運(yùn)行安全可靠、可順應(yīng)現(xiàn)狀河床布置、維護(hù)檢修方便、巧妙利用浮力、占地面積小、非擋潮期間不影響通航、可適應(yīng)一定量的淤積等諸多優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)，為雙開門形式，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上層擋潮浮體閘門包括第一弧形門體、第一品桁架和第一旋轉(zhuǎn)球鉸或支鉸，所述第一弧形門體固定于所述第一品桁架的前端，所述第一品桁架的后端通過第一旋轉(zhuǎn)球鉸或支鉸鉸接于所述受力墩臺，所述第一弧形門體及第一品桁架均為空腔結(jié)構(gòu)；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一品桁架和/或所述第二品桁架設(shè)有浮箱。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)，還包括注水放水系統(tǒng)，所述注水放水系統(tǒng)用于控制所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門內(nèi)的注水量，所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門分別展開至工作位置后，所述注水放水系統(tǒng)向所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門內(nèi)注水，直到所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門的遠(yuǎn)離鉸接點(diǎn)的一端的底部下沉至所述弧形基礎(chǔ)上，構(gòu)成整體擋潮體系。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上層擋潮浮體閘門還包括上層驅(qū)動系統(tǒng)，所述上層驅(qū)動系統(tǒng)用于驅(qū)動上層擋潮浮體閘門轉(zhuǎn)動。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上層驅(qū)動系統(tǒng)為動力齒輪啟閉系統(tǒng)，所述動力齒輪啟閉系統(tǒng)包括設(shè)置于岸邊的齒輪機(jī)組和齒條，所述齒條沿所述上層擋潮浮體閘門的第一弧形門體弧度方向布置，通過所述齒輪機(jī)組與所述齒條的嚙合控制上層擋潮浮體閘門的轉(zhuǎn)動。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述下層擋潮浮體閘門通過水動力推力系統(tǒng)或拖船拖拽轉(zhuǎn)動。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上層擋潮浮體閘門設(shè)有同步固定裝置，所述上層擋潮浮體閘門從折疊收攏位置轉(zhuǎn)動至工作位置時，所述上層擋潮浮體閘門通過同步固定裝置與所述下層擋潮浮體閘門聯(lián)結(jié)以帶動下層擋潮浮體閘門同步轉(zhuǎn)動，當(dāng)所述上層擋潮浮體閘門位于工作位置后，所述同步固定裝置將上層擋潮浮體閘門與下層擋潮浮體閘門的連接斷開，所述下層擋潮浮體閘門通過水動力推力系統(tǒng)或拖船拖拽轉(zhuǎn)動從所述上層擋潮浮體閘門下方駛出至其對應(yīng)的工作位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一旋轉(zhuǎn)球鉸或支鉸及所述第二旋轉(zhuǎn)球鉸或支鉸在水平方向以180°以內(nèi)自由活動度，在豎直方向10°以內(nèi)的自由活動度。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門均安裝有閉鎖系統(tǒng)，當(dāng)所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門分別轉(zhuǎn)動到工作位置后，閉鎖系統(tǒng)啟動限制所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門的水平方向位移，但不限制上下移動。

11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述弧形基礎(chǔ)設(shè)有與所述第一弧形門體底部形狀相適應(yīng)的第一滑道以及與所述第二弧形門體底部形狀相適應(yīng)的第二滑道。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)，其特征在于，在閘室內(nèi)所述第一滑道的頂高程比所述第二滑道的頂高程高，以便于折疊收攏時所述下層擋潮浮體閘門位于所述上層擋潮浮體閘門的正下方；閘室外所述第一滑道的頂高程比所述第二滑道的頂高程低，河道內(nèi)的弧形基礎(chǔ)均不高于規(guī)劃河泥面。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)的使用方法，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結(jié)構(gòu)及使用方法，為雙開門形式，包括：兩閘門庫，分別設(shè)置于河道的兩岸邊；左右對稱的兩個閘門單元，閘門單元分上下兩層可折疊收攏于閘門庫內(nèi)，每一閘門單元包括上層擋潮浮體閘門、下層擋潮浮體閘門和弧形基礎(chǔ)，上層擋潮浮體閘門的半徑大于下層擋潮浮體閘門，上層擋潮浮體閘門及下層擋潮浮體閘門的一端均鉸接于岸側(cè)的受力墩臺內(nèi)，且異位同心設(shè)置，弧形基礎(chǔ)自閘門庫向河道中央延伸，上層擋潮浮體閘門及下層擋潮浮體閘門繞其鉸接點(diǎn)沿弧形基礎(chǔ)自閘門庫邊緣向河道中央旋轉(zhuǎn)移動展開。擋潮作業(yè)時弧形基礎(chǔ)、上層擋潮浮體閘門、下層擋潮浮體閘門與岸側(cè)的受力墩臺組合體實現(xiàn)阻擋潮流功能。

技術(shù)研發(fā)人員：季嵐,陳虹,趙政,唐藝航,車軍,胡亞洲,孔莊
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中交上海航道勘察設(shè)計研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19