水控翻板闸坝的制作方法
水控翻板闸坝的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水利开发技术领域，具体涉及一种水控翻板闸坝。
【背景技术】
[0002]河道闸坝是河道常用的建筑物型式，现有水利闸坝大多采用砼刚性闸坝，通过垂直设置的闸门关闭泄流孔挡水抬高水位。在洪水期时，水流从泄流孔或从坝体上面直接溢坝行洪，但是砼刚性闸坝抬高了河床高程，相应抬高了河道洪水位，使得洪水在泄洪前，高水程的水位会对岸堤进行严重冲刷，存在安全隐患。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用水的重量控制闸门翻转水坝，正常情况下，增加闸门门体内的水量使闸门竖向挡水，洪水期减少闸门门体内的水量，使闸门上翻平置，原挡水断面进行行洪。
[0004]本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题:
[0005]水控翻板闸坝，包括坝体和安装在坝体泄流孔的翻板闸，其特征在于，所述翻板闸的中间有旋转轴，通过旋转轴和坝体泄流孔活动连接，翻板闸的内部空心，沿着旋转轴分成两个独立的空间；在坝体上还有水栗，水栗通过管道与翻板闸体内的两个独立空间相连。
[0006]为了获得更好的技术效果，所述旋转轴空心，翻板闸两端的旋转轴上各装有一个旋转接头，分别与翻板闸体内的两个独立空间相连；在坝体泄流孔面向翻板闸的一侧安装有缓冲材料；所述缓冲材料兼具密封作用；所述缓冲材料为橡胶；所述翻板闸的两个独立空间的断面积从旋转轴开始逐渐增大；所述翻板闸与水平面呈80-90°安装；优选为与水平面呈80-85°安装；翻板闸的顶端设有挡板，坝体上设有与挡板匹配的闸墩。
[0007]本实用新型结构简单，通过翻板闸的两个独立空间蓄水和排水，控制翻板闸的开启和关闭。在枯水期，通过水栗向翻板闸下部的独立空间中注水、上部的独立空间抽水，关闭翻板闸；在洪水期，由于上游来水的冲击，翻板闸自动打开至与水平面平行进行泄洪，或是通过水栗向翻板闸下部的独立空间抽水、上部的独立空间注水，打开翻板闸进行泄洪。
[0008]本发明所带来的有益成果是:
[0009](1)、现有的水利闸坝多采用砼刚性闸坝，平常情况下闸坝挡水抬高水位用于灌溉、景观等，洪水期水流从坝体上面行洪，由于砼刚性闸坝抬高了河床高程，相应减少了河道行洪断面，抬高了河道洪水位。两岸须建设堤坝才能满足防洪要求，本次发明的闸坝型式在河床原地面高程修建闸坝，平常情况闸坝挡水灌溉、洪水期闸坝翻转平置利用挡水断面行洪，相对于砼刚性坝增加了河道行洪断面，河道洪水位基本保持天然状态。
[0010](2)、本实用新型闸坝可以人工控制，通过水量控制可以设定不同的水位自由开启关闭，从而解决了自控闸门不能随意开启的问题，为工程运行提供了便利条件。
[0011](3)、在门体临水面嵌入一种可减少碰撞力的橡胶(不限于橡胶或其他材料)等柔性材料条形凸起体，减轻河流水中漂浮物对门体的撞击力。对门体进行保护有效的解决了河道漂浮物对门体产生破坏的问题。也能够增加闸门与坝体之间的密封性能。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型实施例结构示意图；
[0013]图2为本实用新型实施例翻板闸蓄水时结构示意图；
[0014]图3为本实用新型实施例翻板闸泄洪时结构示意图；
[0015]图4为本实用新型实施例受力分析图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例进一步详细阐释本实用新型的内容。
[0017]水控翻板闸坝，包括坝体2和安装在坝体2泄流孔的翻板闸1，所述翻板闸I的中间有旋转轴14，通过旋转轴14和坝体2活动连接，关闸时，翻板闸I与垂直面夹角Φ呈80-90°安装；优选为与垂直面夹角Φ呈80-85°安装；翻板闸I的内部空心，沿着旋转轴14分成两个独立的空间12、13 ;翻板闸I的两个独立空间12、13的截面积从旋转轴14开始逐渐增大；旋转轴14也中间空心，翻板闸I两端的旋转轴14上各装有一个旋转接头，分别与翻板闸体内的两个独立空间12、13相连；在坝体I泄流孔面向翻板闸2的一侧安装有缓冲材料层3 ;所述缓冲材料3兼具密封作用；所述缓冲材料3为橡胶；在坝体2上还有水栗，水栗通过管道与翻板闸I体内的两个独立空间12、13相连；在翻板闸I的顶端还设有挡板，与闸墩4匹配，控制翻板闸I的旋转角度。
[0018]枯水期时，水栗向翻板闸I下部的独立空间13中注水，翻板闸I由于下部重量大于上部重量，翻板闸I关闭水坝2的泄流孔，由于水坝2泄流孔与翻板闸I接触的一面上固定有橡胶层3，兼具缓冲翻板闸I和水坝2之间的冲击力和加强翻板闸I的密封作用。当洪水期需要泄洪时，水栗向翻板闸I上部的独立空间12中注水同时向翻板闸下部的独立空间13中抽水，翻板闸I上部的重量大于下部的重量，自动进行翻转，打开泄流孔泄洪，同时翻板闸I与水平面平行，减少泄洪对翻板闸的阻力。
[0019]下面对本实用新型水控翻板闸坝进行力学分析:
[0020]1、上翻荷载(反时针):
[0021]翻板闸I上部(旋转轴中心线以上部分)的闸门重量W1、力臂al;翻板闸上部独立空间水体重量W2、力臂a2 ;水流水平推力Pl，力臂hi ;
[0022]2、下翻荷载(顺时针):
[0023]翻板闸I下部(旋转轴中心线以下部分)的闸门重量W3、力臂a3;翻板闸下部独立空间中水体重量W4、力臂a4 ;水流水平推力P1，力臂h2 ;
[0024]翻板闸上部的闸门重量Wl和下部的闸门重量W3相等，力臂al和a3也相等；
[0025]3、力学分析
[0026]开闸力矩:M2=Wl*al+ W2*a2+Pl*hl
[0027]关闸力矩:M1=W3*a3+ W4*a4+P2*h2
[0028]当枯水期时，翻板闸I上部独立空间12不蓄水，下部独立空间13蓄满水，此时Ml大于M2，翻板闸I上翻实现闸门关闭；
[0029]当洪水期时，翻板闸I上部独立空间12蓄满水，下部独立空间13不蓄水，同时由于洪水流动存在着速度梯度差，水面的水流速度大于水面下的水流速度，Pl*hl > P2*h2，此时M2大于Ml，翻板闸I下翻实现闸门开启。
[0030]本实用新型的翻板闸I由钢制构件或砼制作而成；由旋转轴14开始向两端截面积逐渐增大；上部独立空间12采用钢制构件材料制作；下部独立空间13采用钢制构件材料制作。
[0031]翻板闸1、上部独立空间12、下部独立空间13、旋转轴14在工厂加工制作。
[0032]坝体2现场浇筑砼底板及闸墩4，闸墩4预留二期砼。坝体2现场建设栗房、水池，进出水管在建筑底板及闸墩时预埋在砼里面；旋转轴在现场安装就位，浇筑二期砼固定；翻板闸I与旋转轴14采用螺栓现场连接，上部独立空间12、下部独立空间13与翻板闸I采用螺栓固定在翻板闸I的一侧；水栗在栗房内安装，预埋进出水管道与水栗和上部独立空间12、下部独立空间13连接；全部设备安装就位后即可投入运行。
【主权项】
1.水控翻板闸坝，包括坝体和安装在坝体泄流孔的翻板闸，其特征在于，所述翻板闸的中间有旋转轴，通过旋转轴和坝体泄流孔活动连接，翻板闸的内部空心，沿着旋转轴分成两个独立的空间；在坝体上还有水栗，水栗通过管道与翻板闸体内的两个独立空间相连。2.如权利要求1所述的水控翻板闸坝，其特征在于，所述旋转轴空心，翻板闸两端的旋转轴上各装有一个旋转接头，分别与翻板闸体内的两个独立空间相连。3.如权利要求1或2所述的水控翻板闸坝，其特征在于，在坝体泄流孔面向翻板闸的一侧安装有缓冲材料。4.如权利要求3所述的水控翻板闸坝，其特征在于，所述缓冲材料兼具密封作用。5.如权利要求3所述的水控翻板闸坝，其特征在于，所述缓冲材料为橡胶。6.如权利要求1或2所述的水控翻板闸坝，其特征在于，所述翻板闸的两个独立空间的断面积从旋转轴开始逐渐增大。7.如权利要求1或2所述的水控翻板闸坝，其特征在于，所述翻板闸与水平面呈80-90。安装。8.如权利要求7所述的水控翻板闸坝，其特征在于，优选为与水平面呈80-85°安装。9.如权利要求1所述的水控翻板闸坝，其特征在于，翻板闸的顶端设有挡板，坝体上设有与挡板匹配的闸墩。
【专利摘要】本实用新型公开了一种水控翻板闸坝，包括坝体和安装在坝体泄流孔的翻板闸，其特征在于，所述翻板闸的中间有旋转轴，通过旋转轴和坝体泄流孔活动连接，翻板闸的内部空心，沿着旋转轴分成两个独立的空间；在坝体上还有水泵，水泵通过管道与翻板闸体内的两个独立空间相连。本实用新型结构简单，通过翻板闸的两个独立空间蓄水和排水，控制翻板闸的开启和关闭。在枯水期，通过水泵向翻板闸下部的独立空间中注水、上部的独立空间抽水，关闭翻板闸；在洪水期，由于上游来水的冲击，翻板闸自动打开至与水平面平行进行泄洪，或是通过水泵向翻板闸下部的独立空间抽水、上部的独立空间注水，打开翻板闸进行泄洪。
【IPC分类】E02B8/04, E02B7/46
【公开号】CN204728287
【申请号】CN201520270365
【发明人】俞宗邑, 俞天翔, 俞舟舟
【申请人】俞宗邑
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年4月30日
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水利开发技术领域，具体涉及一种水控翻板闸坝。
【背景技术】
[0002]河道闸坝是河道常用的建筑物型式，现有水利闸坝大多采用砼刚性闸坝，通过垂直设置的闸门关闭泄流孔挡水抬高水位。在洪水期时，水流从泄流孔或从坝体上面直接溢坝行洪，但是砼刚性闸坝抬高了河床高程，相应抬高了河道洪水位，使得洪水在泄洪前，高水程的水位会对岸堤进行严重冲刷，存在安全隐患。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用水的重量控制闸门翻转水坝，正常情况下，增加闸门门体内的水量使闸门竖向挡水，洪水期减少闸门门体内的水量，使闸门上翻平置，原挡水断面进行行洪。
[0004]本实用新型通过以下技术方案解决上述技术问题:
[0005]水控翻板闸坝，包括坝体和安装在坝体泄流孔的翻板闸，其特征在于，所述翻板闸的中间有旋转轴，通过旋转轴和坝体泄流孔活动连接，翻板闸的内部空心，沿着旋转轴分成两个独立的空间；在坝体上还有水栗，水栗通过管道与翻板闸体内的两个独立空间相连。
[0006]为了获得更好的技术效果，所述旋转轴空心，翻板闸两端的旋转轴上各装有一个旋转接头，分别与翻板闸体内的两个独立空间相连；在坝体泄流孔面向翻板闸的一侧安装有缓冲材料；所述缓冲材料兼具密封作用；所述缓冲材料为橡胶；所述翻板闸的两个独立空间的断面积从旋转轴开始逐渐增大；所述翻板闸与水平面呈80-90°安装；优选为与水平面呈80-85°安装；翻板闸的顶端设有挡板，坝体上设有与挡板匹配的闸墩。
[0007]本实用新型结构简单，通过翻板闸的两个独立空间蓄水和排水，控制翻板闸的开启和关闭。在枯水期，通过水栗向翻板闸下部的独立空间中注水、上部的独立空间抽水，关闭翻板闸；在洪水期，由于上游来水的冲击，翻板闸自动打开至与水平面平行进行泄洪，或是通过水栗向翻板闸下部的独立空间抽水、上部的独立空间注水，打开翻板闸进行泄洪。
[0008]本发明所带来的有益成果是:
[0009](1)、现有的水利闸坝多采用砼刚性闸坝，平常情况下闸坝挡水抬高水位用于灌溉、景观等，洪水期水流从坝体上面行洪，由于砼刚性闸坝抬高了河床高程，相应减少了河道行洪断面，抬高了河道洪水位。两岸须建设堤坝才能满足防洪要求，本次发明的闸坝型式在河床原地面高程修建闸坝，平常情况闸坝挡水灌溉、洪水期闸坝翻转平置利用挡水断面行洪，相对于砼刚性坝增加了河道行洪断面，河道洪水位基本保持天然状态。
[0010](2)、本实用新型闸坝可以人工控制，通过水量控制可以设定不同的水位自由开启关闭，从而解决了自控闸门不能随意开启的问题，为工程运行提供了便利条件。
[0011](3)、在门体临水面嵌入一种可减少碰撞力的橡胶(不限于橡胶或其他材料)等柔性材料条形凸起体，减轻河流水中漂浮物对门体的撞击力。对门体进行保护有效的解决了河道漂浮物对门体产生破坏的问题。也能够增加闸门与坝体之间的密封性能。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型实施例结构示意图；
[0013]图2为本实用新型实施例翻板闸蓄水时结构示意图；
[0014]图3为本实用新型实施例翻板闸泄洪时结构示意图；
[0015]图4为本实用新型实施例受力分析图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例进一步详细阐释本实用新型的内容。
[0017]水控翻板闸坝，包括坝体2和安装在坝体2泄流孔的翻板闸1，所述翻板闸I的中间有旋转轴14，通过旋转轴14和坝体2活动连接，关闸时，翻板闸I与垂直面夹角Φ呈80-90°安装；优选为与垂直面夹角Φ呈80-85°安装；翻板闸I的内部空心，沿着旋转轴14分成两个独立的空间12、13 ;翻板闸I的两个独立空间12、13的截面积从旋转轴14开始逐渐增大；旋转轴14也中间空心，翻板闸I两端的旋转轴14上各装有一个旋转接头，分别与翻板闸体内的两个独立空间12、13相连；在坝体I泄流孔面向翻板闸2的一侧安装有缓冲材料层3 ;所述缓冲材料3兼具密封作用；所述缓冲材料3为橡胶；在坝体2上还有水栗，水栗通过管道与翻板闸I体内的两个独立空间12、13相连；在翻板闸I的顶端还设有挡板，与闸墩4匹配，控制翻板闸I的旋转角度。
[0018]枯水期时，水栗向翻板闸I下部的独立空间13中注水，翻板闸I由于下部重量大于上部重量，翻板闸I关闭水坝2的泄流孔，由于水坝2泄流孔与翻板闸I接触的一面上固定有橡胶层3，兼具缓冲翻板闸I和水坝2之间的冲击力和加强翻板闸I的密封作用。当洪水期需要泄洪时，水栗向翻板闸I上部的独立空间12中注水同时向翻板闸下部的独立空间13中抽水，翻板闸I上部的重量大于下部的重量，自动进行翻转，打开泄流孔泄洪，同时翻板闸I与水平面平行，减少泄洪对翻板闸的阻力。
[0019]下面对本实用新型水控翻板闸坝进行力学分析:
[0020]1、上翻荷载(反时针):
[0021]翻板闸I上部(旋转轴中心线以上部分)的闸门重量W1、力臂al;翻板闸上部独立空间水体重量W2、力臂a2 ;水流水平推力Pl，力臂hi ;
[0022]2、下翻荷载(顺时针):
[0023]翻板闸I下部(旋转轴中心线以下部分)的闸门重量W3、力臂a3;翻板闸下部独立空间中水体重量W4、力臂a4 ;水流水平推力P1，力臂h2 ;
[0024]翻板闸上部的闸门重量Wl和下部的闸门重量W3相等，力臂al和a3也相等；
[0025]3、力学分析
[0026]开闸力矩:M2=Wl*al+ W2*a2+Pl*hl
[0027]关闸力矩:M1=W3*a3+ W4*a4+P2*h2
[0028]当枯水期时，翻板闸I上部独立空间12不蓄水，下部独立空间13蓄满水，此时Ml大于M2，翻板闸I上翻实现闸门关闭；
[0029]当洪水期时，翻板闸I上部独立空间12蓄满水，下部独立空间13不蓄水，同时由于洪水流动存在着速度梯度差，水面的水流速度大于水面下的水流速度，Pl*hl > P2*h2，此时M2大于Ml，翻板闸I下翻实现闸门开启。
[0030]本实用新型的翻板闸I由钢制构件或砼制作而成；由旋转轴14开始向两端截面积逐渐增大；上部独立空间12采用钢制构件材料制作；下部独立空间13采用钢制构件材料制作。
[0031]翻板闸1、上部独立空间12、下部独立空间13、旋转轴14在工厂加工制作。
[0032]坝体2现场浇筑砼底板及闸墩4，闸墩4预留二期砼。坝体2现场建设栗房、水池，进出水管在建筑底板及闸墩时预埋在砼里面；旋转轴在现场安装就位，浇筑二期砼固定；翻板闸I与旋转轴14采用螺栓现场连接，上部独立空间12、下部独立空间13与翻板闸I采用螺栓固定在翻板闸I的一侧；水栗在栗房内安装，预埋进出水管道与水栗和上部独立空间12、下部独立空间13连接；全部设备安装就位后即可投入运行。
【主权项】
1.水控翻板闸坝，包括坝体和安装在坝体泄流孔的翻板闸，其特征在于，所述翻板闸的中间有旋转轴，通过旋转轴和坝体泄流孔活动连接，翻板闸的内部空心，沿着旋转轴分成两个独立的空间；在坝体上还有水栗，水栗通过管道与翻板闸体内的两个独立空间相连。2.如权利要求1所述的水控翻板闸坝，其特征在于，所述旋转轴空心，翻板闸两端的旋转轴上各装有一个旋转接头，分别与翻板闸体内的两个独立空间相连。3.如权利要求1或2所述的水控翻板闸坝，其特征在于，在坝体泄流孔面向翻板闸的一侧安装有缓冲材料。4.如权利要求3所述的水控翻板闸坝，其特征在于，所述缓冲材料兼具密封作用。5.如权利要求3所述的水控翻板闸坝，其特征在于，所述缓冲材料为橡胶。6.如权利要求1或2所述的水控翻板闸坝，其特征在于，所述翻板闸的两个独立空间的断面积从旋转轴开始逐渐增大。7.如权利要求1或2所述的水控翻板闸坝，其特征在于，所述翻板闸与水平面呈80-90。安装。8.如权利要求7所述的水控翻板闸坝，其特征在于，优选为与水平面呈80-85°安装。9.如权利要求1所述的水控翻板闸坝，其特征在于，翻板闸的顶端设有挡板，坝体上设有与挡板匹配的闸墩。
【专利摘要】本实用新型公开了一种水控翻板闸坝，包括坝体和安装在坝体泄流孔的翻板闸，其特征在于，所述翻板闸的中间有旋转轴，通过旋转轴和坝体泄流孔活动连接，翻板闸的内部空心，沿着旋转轴分成两个独立的空间；在坝体上还有水泵，水泵通过管道与翻板闸体内的两个独立空间相连。本实用新型结构简单，通过翻板闸的两个独立空间蓄水和排水，控制翻板闸的开启和关闭。在枯水期，通过水泵向翻板闸下部的独立空间中注水、上部的独立空间抽水，关闭翻板闸；在洪水期，由于上游来水的冲击，翻板闸自动打开至与水平面平行进行泄洪，或是通过水泵向翻板闸下部的独立空间抽水、上部的独立空间注水，打开翻板闸进行泄洪。
【IPC分类】E02B8/04, E02B7/46
【公开号】CN204728287
【申请号】CN201520270365
【发明人】俞宗邑, 俞天翔, 俞舟舟
【申请人】俞宗邑
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年4月30日
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