一种模块式气盾坝制造技术

本发明专利技术公开了一种模块式气盾坝，属于水利水电设施技术领域。所述的一种模块式气盾坝是设置于河道、入海口、水库、车库、地铁入口等处的防洪挡水设施。其包括充气系统，由螺杆压缩机、罗茨风机、储气罐、过滤器和冷干机构成；手动控制输送系统，由主管道、球阀、汇流排、支管道、比例阀和压力表组成；自动控制系统，设有PLC、压力传感器、水位传感器、角度仪、视频监控器构成；远程监控系统；坝体，包括钢盾、橡胶气囊、主锚固系统、除冰防冰装置及附件构成。本发明专利技术解决了传统活动坝型的瓶颈问题，安装及运行简易、实时性好、故障率低、实用性强、使用寿命长、景观效果好及生态及环境友好，挡水防汛效果好；生产工艺简便。生产工艺简便。

【技术实现步骤摘要】
一种模块式气盾坝


[0001]本专利技术属于水利水电设施
涉及一种模块式气盾坝，具体是设置于河道、入海口、水库、车库、地铁入口等处的防洪挡水设施。

技术介绍

[0002]气盾坝继承了传统活动坝型之精华，克服了传统活动坝型的瓶颈问题，具有结构简单，建设、安装、使用及维护简单快捷的特点；防洪渡汛能力突出，运行安全可靠；过水高度和运行状态持续可控；具有更强的清污、排淤能力；升降自如、敏捷，运行管理简单、无人值守；使用寿命超长，综合效益高；抗震能力强，对基础的适应性高；景观效果好及具备生态及环境友好等特点。
[0003]气盾坝与其它坝型比较优势明显，得到了业内的广泛认同及青睐，各种生产技术及产品不断涌现。
[0004]1995年7月，美国专利技术专利US005713699A，公开了一种“溢流盾形闸门系统及其可充气囊”，核心技术为“增强型橡胶坝袋(耐压可达0.5MPa)”。
[0005]2010年12月，本专利技术人的公开号CN 102086637 B，公开了“高压无缝大型橡胶气囊及其生产工艺”，核心技术为“组成物为耐候性优异的EPDM外覆盖胶、至少四层(双数)彼此90度角交错呈46
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56度角的连续高强帘子线构成的骨架层、氯丁和天然并用胶构成的中胶层和气密性优异的丁基橡胶构成的内胶层。其生产工艺流程：(1)生胶塑炼、配合、混炼、下片；(2)高强帘子线浸胶、挂胶；(3)滚筒旋转预成形；编制开口端纤维使其接头成连续状，同时贴胶片；(4)一次整体成型；(5)整体硫化；(6)边、角补强热硫化”。
[0006]2012年4月，公开号CN 102628260 B的专利技术专利，公开了一种“一种挡水坝气囊的平板硫化机硫化加工方法一种挡水坝气囊的平板硫化机硫化加工方法”，核心技术为“包括橡胶内层(1)、橡胶外层(2)，二者之间夹设有骨架层(3)，三者通过硫化技术结合为一体结构，橡胶内层(1)、橡胶外层(2)包括帘子布和橡胶层，帘子布与橡胶层通过压延技术紧密贴合为一体形成，骨架层(3)为2
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10层，每层骨架层(3)包括帘子布和橡胶层，帘子布与橡胶层通过压延技术紧密贴合为一体，形成一层骨架层(3)，奇数层与偶数层帘子布的帘线(5)倾斜角度相反，帘线(5)的倾斜角度为40
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60度，帘子布为涤纶帘子布或者锦纶帘子布”。
[0007]2017年11月，公开号CN 107761672 A的专利技术专利，公开了一种“一种气盾坝气囊及其加工工艺”，核心技术为“包括气囊本体，气囊本体内设有至少两层帘布层，在气囊本体的一侧边设有条状锚固部位，锚固部位与气囊硫化为一体，在锚固部位上均布若干锚固孔”。
[0008]上述气盾坝总体能够起到挡水及防汛的效果，但通过实际应用发现存在以下不足：
[0009]1、采用平板硫化机生产气盾坝核心组件橡胶气囊的工艺，较高的温度和压力使骨架纤维和橡胶材料产生热老化现象及造成纤维出现劈股，使材料强度降低及产品使用寿命缩短，特别是气囊尺寸较大时，分段硫化，其现象更为严重；同时平板硫化机消耗及损失热能较大，运行成本高。
[0010]2、气囊的增强骨架纤维的结构中纤维布是不连续的，是通过橡胶或粘合剂粘结或搭接，致使整体气囊的耐老化性不好，使用寿命大大缩短。
[0011]3、气囊的增强骨架纤维材料采用帘布或帆布，使层间粘结不好，易分层及气囊柔韧性差，运行压力增高。
[0012]4、橡胶气囊的长度与宽度(挡水高)比在2.5以下，使橡胶气囊受力面积小，压强大。
[0013]5、在挡水高度高于2.5米时，采用平板型上下压板，为使主锚固螺栓杆穿过，需要在气囊边缘穿孔，在高强度及高气压的工况，易将气囊撕裂，造成事故及危险，可靠性和安全性差。
[0014]6、每个气囊不是独立控制，实时性差、造成运行时不同步，整体气盾坝不在一条线上。
[0015]7、在高海拔或日照强烈工况下，碳钢防腐处理的耐候性及抗紫外性不足。
[0016]8、简单的单一主锚固形式及预埋螺栓的施工较繁琐复杂，需二期浇筑混凝土，难以保证主螺栓的精准定位，人为因素影响很大及劳动强度高。
[0017]9、气囊漏气或慢撒气成常态。

技术实现思路

[0018]针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种模块式气盾坝，解决上述的现有气盾坝的瓶颈问题，其安装及运行简易、实时性好、故障率低、实用性强、使用寿命长、景观效果好及生态及环境友好，挡水防汛效果好；生产工艺简便。
[0019]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：所述的一种模块式气盾坝是设置于河道、入海口、水库、车库、地铁入口等处的防洪挡水设施。
[0020]所述一种模块式气盾坝包括：充气系统1，由螺杆压缩机11、罗茨风机12、储气罐13、过滤器14和冷干机15构成；手动控制输送系统2，由主管道21、球阀22、汇流排23、支管道23a、比例阀24和压力表25组成；自动控制系统3，设有PLC、压力传感器31、水位传感器32、角度仪33、视频监控器34构成；远程监控系统4；坝体5，钢盾51、橡胶气囊52、主锚固系统53、楔形压板54、柔性铰链盖板55、间止封56、侧止封57、抑制带58、侧墩板59；除冰防冰装置6；
[0021]所述一种模块式气盾坝，手动控制输送系统2的汇流排23连接在主管道21上，由支管道23a、球阀22、压力传感器31、比例阀24、压力表25构成；
[0022]所述一种模块式气盾坝，水位传感器32为设置在水面上的雷达水位传感器L2，或水下水位传感器L1；
[0023]所述一种模块式气盾坝，自动控制系统3和远程监控系统4/SCADA交互反馈，由PLC、HMI和屏蔽信号线实现连接及监控压力传感器31、水位传感器32、角度仪33、视频监控器34，控制及调节供气系统1的供气的压力和流量；
[0024]所述一种模块式气盾坝，远程监控系统4/SCADA与自动控制系统3的PLC连接相互反馈实现远程监控；
[0025]所述一种模块式气盾坝，钢盾51结构包括：钢盾主板51a、肋板51b、破波板51c、顶部加强管51d和盾板轴51e；
[0026]所述一种模块式气盾坝，橡胶气囊52由内胶片52a、中胶片52b、骨架纤维帘线52c
和外层耐候胶片52d构成；
[0027]所述一种模块式气盾坝，主锚固系统53包括：主锚固螺栓排53a、根部埋件53b、楔部埋件53c、主锚固浇筑定位模板53d、楔形压板54、柔性铰链盖板55；
[0028]所述一种模块式气盾坝，主锚固螺栓排53a有数根螺杆、锚固排框架和螺母构成；
[0029]所述一种模块式气盾坝，主锚固螺栓排53a的金属螺杆及螺母的材质为316L或304不锈钢或碳钢，锚固排框架为碳钢材质；
[0030]所述一种模块式气盾坝，2.5米以下挡水高度的气盾坝的锚固可以是平板型上下压板，高于2.5米挡水高度的气盾坝为楔形压板54。
[0031]进一步地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块式气盾坝，其特征在于，所述的一种模块式气盾坝是设置于河道、入海口、水库、车库、地铁入口等处的防洪挡水设施；所述一种模块式气盾坝包括充气系统(1)，由螺杆压缩机(11)、罗茨风机(12)、储气罐(13)、过滤器(14)和冷干机(15)构成；手动控制输送系统(2)，由主管道(21)、球阀(22)、汇流排(23)、支管道(23a)、比例阀(24)和压力表(25)组成；自动控制系统(3)，设有PLC、压力传感器(31)、水位传感器(32)、角度仪(33)、视频监控器(34)构成；远程监控系统(4)；坝体(5)，钢盾(51)、橡胶气囊(52)、主锚固系统(53)、楔形压板(54)、柔性铰链盖板(55)、间止封(56)、侧止封(57)、抑制带(58)、侧墩板(59)等构成；除冰防冰装置(6)；所述一种模块式气盾坝，手动控制输送系统(2)的汇流排(23)连接在主管道(21)上，由支管道(23a)、球阀(22)、压力传感器(31)、比例阀(24)、压力表(25)构成；所述一种模块式气盾坝，水位传感器(32)为设置在水面上的雷达水位传感器(L2)，或水下水位传感器(L1)；所述一种模块式气盾坝，自动控制系统(3)和远程监控系统(4)/SCADA交互反馈，由PLC、HMI和屏蔽信号线实现连接及监控压力传感器(31)、水位传感器(32)、角度仪(33)、视频监控器(34)控制及调节供气系统(1)的供气的压力和流量，无人值守；所述一种模块式气盾坝，远程监控系统(4)与自动控制系统(3)的PLC连接相互反馈实现远程监控；所述一种模块式气盾坝，主锚固系统(53)包括：主锚固螺栓排(53a)、根部埋件(53b)、楔部埋件(53c)、主锚固浇筑定位模板(53d)、楔形压板(54)、柔性铰链盖板(55)；所述一种模块式气盾坝，主锚固螺栓排(53a)有数根螺杆、锚固排框架和螺母构成；所述一种模块式气盾坝，螺杆及螺母的材质为316L或304不锈钢或碳钢，锚固排框架为碳钢材质；所述一种模块式气盾坝，钢盾(51)结构包括：钢盾主板(51a)、肋板(51b)、破波板(51c)、顶部加强管(51d)和盾板轴(51e)；所述一种模块式气盾坝，橡胶气囊(52)由内胶片(52a)、中胶片(52b)、骨架纤维帘线(52c)和外层耐候胶片(52d)构成；所述一种模块式气盾坝，2.5米以下挡水高度的气盾坝锚固可以是平板型上下压板，高于2.5米挡水高度的气盾坝为楔形压板(54)。2.根据权利要求1所述一种模块式气盾坝，其特征在于，根据需求由数组气盾坝模块单元构成，气盾坝模块单元包括：单个钢盾(51)，单个橡胶气囊(52)，汇流排(23)的一条支管道(23a)串联的球阀(22)、压力传感器(31)、比例阀(24)、压力表(25)、角度仪(33)。3.根据权利要求1所述一种模块式气盾坝，其特征在于，所述的汇流排(23)采用焊接304不锈钢管制成；根据橡胶气囊(52)的单元数，设置对应的支管道(23a)数量；将压力传感器(31)、比例阀(24)、压力表(25)、串连球阀(22)并连成单条支管道(23a)即模块式单元，实现手动和自动单独控制；所有单条支管道(23a)，再并连在主管道(21)，构成一个整体。4.根据权利要求1所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈曦，王金，付耕瑜，陈尔凡，
申请(专利权)人：辽宁河伴气盾坝装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：