一种输水干渠拦冰结构制造技术

本发明专利技术公开一种输水干渠拦冰结构，包括拦冰斜索、岸基滑槽、可移动系索桩和系索桩限位器，输水干渠两侧岸边的马道上均固定有岸基滑槽，两个岸基滑槽之间横跨输水干渠连接有多条拦冰斜索，每条拦冰斜索的两端均通过可移动系索桩与岸基滑槽连接并与之形成滑动配合关系，可移动系索桩的滑动方向与水流方向相同；系索桩限位器可拆卸连接于岸基滑槽上，用于对可移动系索桩在水流方向上形成限位；每条拦冰斜索在水平面上与水流方向的夹角为锐角或钝角。本发明专利技术具有拦冰荷载大、安全性高、自适应调节的特点，不仅能直接提供对下游渠道上控制性设施的安全保护，还能间接提高输水干渠输水效率，具有显著的社会效益和经济效益。具有显著的社会效益和经济效益。具有显著的社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种输水干渠拦冰结构


[0001]本专利技术涉及水利水务工程领域，具体涉及一种输水干渠拦冰结构。

技术介绍

[0002]输水干渠，特别是人工输水干渠，如中线工程总输水干渠，由南向北采用自流方式输水，具有人工渠道宽(80m～120m)、距离长(超过1200km)的特点。中线输水干渠由于距离长，纬度从33
°
跨越到40
°
，在输水干渠黄河以北几乎年年都发生冰冻。目前，中线输水干渠在冰期输水采用冰盖下输水方式，安全措施则是采用拦冰索。这种方式下，冰期输水效率约为正常时的一半，实际运行时因为流速等原因，冰盖形成困难，容易形成冰塞、冰坝等灾害，实际输水量严重偏低。另外，输水干渠冰冻会给闸门等控制性设施带来严重的安全隐患，甚至造成永久性破坏。多年实际运行中，由于拦冰索形式单一，受力保护结构除了放缆，没有其他有效手段，因此经常发生断缆，造成实际意义上的“武开河”，严重威胁输水干渠基础、功能设施的安全。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在克服上述现有技术方案存在的缺点，提出一种输水干渠拦冰结构。本专利技术具有拦冰荷载大、安全性高、自适应调节的特点，不仅能直接提供对下游渠道上控制性设施的安全保护，还能间接提高输水干渠输水效率，具有显著的社会效益和经济效益。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案实现：
[0005]一种输水干渠拦冰结构，包括拦冰斜索、岸基滑槽、可移动系索桩和系索桩限位器，所述输水干渠两侧岸边的马道上均固定有所述岸基滑槽，两个所述岸基滑槽之间横跨输水干渠连接有多条所述拦冰斜索，每条所述拦冰斜索的两端均通过所述可移动系索桩与所述岸基滑槽连接并与之形成滑动配合关系，所述可移动系索桩的滑动方向与水流方向相同；所述系索桩限位器可拆卸连接于所述岸基滑槽上，用于对所述可移动系索桩在水流方向上形成限位；每条所述拦冰斜索在水平面上与水流方向的夹角为锐角或钝角，以使相邻两个所述拦冰斜索之间的间距沿垂直水流方向递增或递减、以及使得相邻两个所述拦冰斜索之间的间距沿水流方向递增。
[0006]优选地，每条所述拦冰斜索上设置有半潜式浮体。
[0007]进一步地，多条所述拦冰纵斜索上的半潜式浮体的内径沿水流方向递增。
[0008]优选地，每相邻两条所述拦冰纵斜索之间连接有多条拦冰纵索，所述拦冰纵索延伸方向与水流方向相同，所述拦冰纵斜索与所述拦冰纵索共同构成网状拉索结构。
[0009]优选地，每条所述拦冰斜索在水平面上与水流方向的夹角设为α，65
°
＜α＜90
°
或者90
°
＜α＜125
°
。
[0010]优选地，所述基础滑槽为整体钢结构件，其能够单点承受来自拦冰索荷载为10t～20t，整体钢结构件的单向荷载可达100t级。
[0011]本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
[0012]本专利技术采用了沿水流方向不等距排列、内径递增浮体拦冰索的设计结构，利用渠道冰冻时，冰盖、冰坝的自然特征，实现分层分时序承载和消纳渠道冰体的荷载，能够以网状、递增浮体内径和组合承载的方式分层、递进式拦住渠道中的冰体移/流动，从而达到分级消纳和承载。采用该方法的拦冰方法不仅总体荷载大，而且通过组合承载方式可以保证在最严重拦冰受力条件下的拦冰索(组)的自身安全。
[0013]本专利技术的不等距递增浮体水面高度的安全拦冰方法在深挖方、高填方输水干渠等开敞式输水干渠结构都可适用；本专利技术不仅能提供大荷载拦冰结构，而且能提有效保障拦冰结构自身的受力安全和结构稳定，有效控制输水干渠冰情，防止浮冰、冰盖对输水干渠设施的危害，还能间接提高输水干渠输水效率，具有显著的社会效益和经济效益。
附图说明
[0014]图1为本专利技术某实施例的平面布置结构示意图。
[0015]图2为图1的断面示意图。
[0016]附图标记：1
‑
输水干渠；2
‑
马道；3
‑
水位线；4
‑
拦冰斜索；5
‑
基础滑槽；6
‑
可移动系索桩；7
‑
系索桩限位器；8
‑
半潜式浮体；9
‑
拦冰纵索。
具体实施方式
[0017]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施例对本专利技术的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知一种输水干渠拦冰结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
[0018]下面结合图1
‑
2，并以中线调水输水干渠为例(其他输调水明渠同理类推)，本专利技术专利的主要原理及流程如下。
[0019]本专利技术装置仅在输水干渠冰期发生冰冻并可能导致冰害风险，需要进行渠道拦冰时使用。渠道一般为人工混凝土衬砌流道，上方无遮盖。衬砌渠道两侧一般设有运行巡视及运输检修设备用的马道(混凝土或沥青路面)，马道两侧一般还设有缓冲保护林带，用以封闭式管理和保障水质安全。
[0020]首先，沿输水干渠1两侧马道2靠近输水干渠1内侧布置基础滑槽5，基础滑槽5采用类似槽钢结构，长度5m～20m，采用拉锚或固定桩锚固定和受力。基础滑槽5为整体钢结构件，具有很高的刚强度，能单点承受来自拦冰索的10t～20t的荷载(拉力)、整个构件的单向荷载(来自渠道侧的拉力)可达100t级。
[0021]基础滑槽可采用拉锚或锚桩固定，拉锚拉饵基础可为输水干渠1渠坡上的支护桩或其他基础结构件。采用锚桩固定时，相应基础对应本滑槽下方预埋，并留有地脚螺栓，以形成牢固的岸基受力结构。
[0022]其次，在基础滑槽中设置可移动系索桩64组(渠道两岸对称设置)，渠道两岸的可移动系索桩6之间连接有拦冰斜索4。可移动系索桩6为内嵌方式在基础滑槽中移动，并可通过系索桩限位器7固定位置并承受荷载。基础滑槽和可移动系索桩是本专利技术的关键，即可以
根据来冰量及相应拦冰荷载的不同，调节拦冰斜索的倾斜角度和间接，从而改变拦冰斜索的受力分布，避免受力集中和局部荷载过大，从而在保障拦冰斜索安全的同时，大大增加拦冰索斜系的拦冰能力。
[0023]在基础滑槽中设置和拦冰斜索4数量相同的系索桩限位器7(4组)，用于拦冰斜索4在滑槽中的限位，以锁定该拦冰斜索4在滑槽的位置。同时，渠道两侧滑槽中的定位可以互相配合，使拦冰索具有从平面看与水流方向的夹角α大于或小于90
°
(如：65
°
＜α＜90
°
，90
°
＜α＜125
°
)，即非垂直水流方向。本例从沿水流方向，从前到后，4组拦冰斜索4与水平线(垂直水流方向)的角度分别为10...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种输水干渠拦冰结构，其特征在于，包括拦冰斜索(4)、岸基滑槽(5)、可移动系索桩(6)和系索桩限位器(7)，所述输水干渠(1)两侧岸边的马道(2)上均固定有所述岸基滑槽(5)，两个所述岸基滑槽(5)之间横跨所述输水干渠(1)连接有多条所述拦冰斜索(4)，每条所述拦冰斜索(4)的两端均通过所述可移动系索桩(6)与所述岸基滑槽(5)连接并与之形成滑动配合关系，所述可移动系索桩(6)的滑动方向与水流方向相同；所述系索桩限位器(7)可拆卸连接于所述岸基滑槽(5)上，用于对所述可移动系索桩(6)在水流方向上形成限位；每条所述拦冰斜索(4)在水平面上与水流方向的夹角为锐角或钝角，以使相邻两个所述拦冰斜索(4)之间的间距沿垂直水流方向递增或递减、以及使得相邻两个所述拦冰斜索(4)之间的间距沿水流方向递增。2.根据权利要求1所述的输水干渠拦冰结构，其特征在于：每条所述拦冰斜索(4)上设...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁波，熊为军，谢方祥，洪玮，熊曼妮，乐零陵，谌睿，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：