水控翻板閘壩的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于水利開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種水控翻板閘壩。
【背景技術(shù)】
[0002]河道閘壩是河道常用的建筑物型式，現(xiàn)有水利閘壩大多采用砼剛性閘壩，通過垂直設(shè)置的閘門關(guān)閉泄流孔擋水抬高水位。在洪水期時，水流從泄流孔或從壩體上面直接溢壩行洪，但是砼剛性閘壩抬高了河床高程，相應(yīng)抬高了河道洪水位，使得洪水在泄洪前，高水程的水位會對岸堤進行嚴重沖刷，存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種利用水的重量控制閘門翻轉(zhuǎn)水壩，正常情況下，增加閘門門體內(nèi)的水量使閘門豎向擋水，洪水期減少閘門門體內(nèi)的水量，使閘門上翻平置，原擋水斷面進行行洪。
[0004]本實用新型通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
[0005]水控翻板閘壩，包括壩體和安裝在壩體泄流孔的翻板閘，其特征在于，所述翻板閘的中間有旋轉(zhuǎn)軸，通過旋轉(zhuǎn)軸和壩體泄流孔活動連接，翻板閘的內(nèi)部空心，沿著旋轉(zhuǎn)軸分成兩個獨立的空間；在壩體上還有水栗，水栗通過管道與翻板閘體內(nèi)的兩個獨立空間相連。
[0006]為了獲得更好的技術(shù)效果，所述旋轉(zhuǎn)軸空心，翻板閘兩端的旋轉(zhuǎn)軸上各裝有一個旋轉(zhuǎn)接頭，分別與翻板閘體內(nèi)的兩個獨立空間相連；在壩體泄流孔面向翻板閘的一側(cè)安裝有緩沖材料；所述緩沖材料兼具密封作用；所述緩沖材料為橡膠；所述翻板閘的兩個獨立空間的斷面積從旋轉(zhuǎn)軸開始逐漸增大；所述翻板閘與水平面呈80-90°安裝；優(yōu)選為與水平面呈80-85°安裝；翻板閘的頂端設(shè)有擋板，壩體上設(shè)有與擋板匹配的閘墩。
[0007]本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，通過翻板閘的兩個獨立空間蓄水和排水，控制翻板閘的開啟和關(guān)閉。在枯水期，通過水栗向翻板閘下部的獨立空間中注水、上部的獨立空間抽水，關(guān)閉翻板閘；在洪水期，由于上游來水的沖擊，翻板閘自動打開至與水平面平行進行泄洪，或是通過水栗向翻板閘下部的獨立空間抽水、上部的獨立空間注水，打開翻板閘進行泄洪。
[0008]本發(fā)明所帶來的有益成果是:
[0009](1)、現(xiàn)有的水利閘壩多采用砼剛性閘壩，平常情況下閘壩擋水抬高水位用于灌溉、景觀等，洪水期水流從壩體上面行洪，由于砼剛性閘壩抬高了河床高程，相應(yīng)減少了河道行洪斷面，抬高了河道洪水位。兩岸須建設(shè)堤壩才能滿足防洪要求，本次發(fā)明的閘壩型式在河床原地面高程修建閘壩，平常情況閘壩擋水灌溉、洪水期閘壩翻轉(zhuǎn)平置利用擋水斷面行洪，相對于砼剛性壩增加了河道行洪斷面，河道洪水位基本保持天然狀態(tài)。
[0010](2)、本實用新型閘壩可以人工控制，通過水量控制可以設(shè)定不同的水位自由開啟關(guān)閉，從而解決了自控閘門不能隨意開啟的問題，為工程運行提供了便利條件。
[0011](3)、在門體臨水面嵌入一種可減少碰撞力的橡膠(不限于橡膠或其他材料)等柔性材料條形凸起體，減輕河流水中漂浮物對門體的撞擊力。對門體進行保護有效的解決了河道漂浮物對門體產(chǎn)生破壞的問題。也能夠增加閘門與壩體之間的密封性能。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型實施例結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型實施例翻板閘蓄水時結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本實用新型實施例翻板閘泄洪時結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為本實用新型實施例受力分析圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例進一步詳細闡釋本實用新型的內(nèi)容。
[0017]水控翻板閘壩，包括壩體2和安裝在壩體2泄流孔的翻板閘1，所述翻板閘I的中間有旋轉(zhuǎn)軸14，通過旋轉(zhuǎn)軸14和壩體2活動連接，關(guān)閘時，翻板閘I與垂直面夾角Φ呈80-90°安裝；優(yōu)選為與垂直面夾角Φ呈80-85°安裝；翻板閘I的內(nèi)部空心，沿著旋轉(zhuǎn)軸14分成兩個獨立的空間12、13 ;翻板閘I的兩個獨立空間12、13的截面積從旋轉(zhuǎn)軸14開始逐漸增大；旋轉(zhuǎn)軸14也中間空心，翻板閘I兩端的旋轉(zhuǎn)軸14上各裝有一個旋轉(zhuǎn)接頭，分別與翻板閘體內(nèi)的兩個獨立空間12、13相連；在壩體I泄流孔面向翻板閘2的一側(cè)安裝有緩沖材料層3 ;所述緩沖材料3兼具密封作用；所述緩沖材料3為橡膠；在壩體2上還有水栗，水栗通過管道與翻板閘I體內(nèi)的兩個獨立空間12、13相連；在翻板閘I的頂端還設(shè)有擋板，與閘墩4匹配，控制翻板閘I的旋轉(zhuǎn)角度。
[0018]枯水期時，水栗向翻板閘I下部的獨立空間13中注水，翻板閘I由于下部重量大于上部重量，翻板閘I關(guān)閉水壩2的泄流孔，由于水壩2泄流孔與翻板閘I接觸的一面上固定有橡膠層3，兼具緩沖翻板閘I和水壩2之間的沖擊力和加強翻板閘I的密封作用。當洪水期需要泄洪時，水栗向翻板閘I上部的獨立空間12中注水同時向翻板閘下部的獨立空間13中抽水，翻板閘I上部的重量大于下部的重量，自動進行翻轉(zhuǎn)，打開泄流孔泄洪，同時翻板閘I與水平面平行，減少泄洪對翻板閘的阻力。
[0019]下面對本實用新型水控翻板閘壩進行力學(xué)分析:
[0020]1、上翻荷載(反時針):
[0021]翻板閘I上部(旋轉(zhuǎn)軸中心線以上部分)的閘門重量W1、力臂al;翻板閘上部獨立空間水體重量W2、力臂a2 ;水流水平推力Pl，力臂hi ;
[0022]2、下翻荷載(順時針):
[0023]翻板閘I下部(旋轉(zhuǎn)軸中心線以下部分)的閘門重量W3、力臂a3;翻板閘下部獨立空間中水體重量W4、力臂a4 ;水流水平推力P1，力臂h2 ;
[0024]翻板閘上部的閘門重量Wl和下部的閘門重量W3相等，力臂al和a3也相等；
[0025]3、力學(xué)分析
[0026]開閘力矩:M2=Wl*al+ W2*a2+Pl*hl
[0027]關(guān)閘力矩:M1=W3*a3+ W4*a4+P2*h2
[0028]當枯水期時，翻板閘I上部獨立空間12不蓄水，下部獨立空間13蓄滿水，此時Ml大于M2，翻板閘I上翻實現(xiàn)閘門關(guān)閉；
[0029]當洪水期時，翻板閘I上部獨立空間12蓄滿水，下部獨立空間13不蓄水，同時由于洪水流動存在著速度梯度差，水面的水流速度大于水面下的水流速度，Pl*hl > P2*h2，此時M2大于Ml，翻板閘I下翻實現(xiàn)閘門開啟。
[0030]本實用新型的翻板閘I由鋼制構(gòu)件或砼制作而成；由旋轉(zhuǎn)軸14開始向兩端截面積逐漸增大；上部獨立空間12采用鋼制構(gòu)件材料制作；下部獨立空間13采用鋼制構(gòu)件材料制作。
[0031]翻板閘1、上部獨立空間12、下部獨立空間13、旋轉(zhuǎn)軸14在工廠加工制作。
[0032]壩體2現(xiàn)場澆筑砼底板及閘墩4，閘墩4預(yù)留二期砼。壩體2現(xiàn)場建設(shè)栗房、水池，進出水管在建筑底板及閘墩時預(yù)埋在砼里面；旋轉(zhuǎn)軸在現(xiàn)場安裝就位，澆筑二期砼固定；翻板閘I與旋轉(zhuǎn)軸14采用螺栓現(xiàn)場連接，上部獨立空間12、下部獨立空間13與翻板閘I采用螺栓固定在翻板閘I的一側(cè)；水栗在栗房內(nèi)安裝，預(yù)埋進出水管道與水栗和上部獨立空間12、下部獨立空間13連接；全部設(shè)備安裝就位后即可投入運行。
【主權(quán)項】
1.水控翻板閘壩，包括壩體和安裝在壩體泄流孔的翻板閘，其特征在于，所述翻板閘的中間有旋轉(zhuǎn)軸，通過旋轉(zhuǎn)軸和壩體泄流孔活動連接，翻板閘的內(nèi)部空心，沿著旋轉(zhuǎn)軸分成兩個獨立的空間；在壩體上還有水栗，水栗通過管道與翻板閘體內(nèi)的兩個獨立空間相連。2.如權(quán)利要求1所述的水控翻板閘壩，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸空心，翻板閘兩端的旋轉(zhuǎn)軸上各裝有一個旋轉(zhuǎn)接頭，分別與翻板閘體內(nèi)的兩個獨立空間相連。3.如權(quán)利要求1或2所述的水控翻板閘壩，其特征在于，在壩體泄流孔面向翻板閘的一側(cè)安裝有緩沖材料。4.如權(quán)利要求3所述的水控翻板閘壩，其特征在于，所述緩沖材料兼具密封作用。5.如權(quán)利要求3所述的水控翻板閘壩，其特征在于，所述緩沖材料為橡膠。6.如權(quán)利要求1或2所述的水控翻板閘壩，其特征在于，所述翻板閘的兩個獨立空間的斷面積從旋轉(zhuǎn)軸開始逐漸增大。7.如權(quán)利要求1或2所述的水控翻板閘壩，其特征在于，所述翻板閘與水平面呈80-90。安裝。8.如權(quán)利要求7所述的水控翻板閘壩，其特征在于，優(yōu)選為與水平面呈80-85°安裝。9.如權(quán)利要求1所述的水控翻板閘壩，其特征在于，翻板閘的頂端設(shè)有擋板，壩體上設(shè)有與擋板匹配的閘墩。
【專利摘要】本實用新型公開了一種水控翻板閘壩，包括壩體和安裝在壩體泄流孔的翻板閘，其特征在于，所述翻板閘的中間有旋轉(zhuǎn)軸，通過旋轉(zhuǎn)軸和壩體泄流孔活動連接，翻板閘的內(nèi)部空心，沿著旋轉(zhuǎn)軸分成兩個獨立的空間；在壩體上還有水泵，水泵通過管道與翻板閘體內(nèi)的兩個獨立空間相連。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，通過翻板閘的兩個獨立空間蓄水和排水，控制翻板閘的開啟和關(guān)閉。在枯水期，通過水泵向翻板閘下部的獨立空間中注水、上部的獨立空間抽水，關(guān)閉翻板閘；在洪水期，由于上游來水的沖擊，翻板閘自動打開至與水平面平行進行泄洪，或是通過水泵向翻板閘下部的獨立空間抽水、上部的獨立空間注水，打開翻板閘進行泄洪。
【IPC分類】E02B8/04, E02B7/46
【公開號】CN204728287
【申請?zhí)枴緾N201520270365
【發(fā)明人】俞宗邑, 俞天翔, 俞舟舟
【申請人】俞宗邑
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年4月30日