一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸及施工方法和工作方法技术

本发明专利技术公开了一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸及施工方法和工作方法，该挡潮闸包括设置于河口底部且横跨河口的底座，所述底座两端分别位于河口两岸底部，所述底座顶面两侧对称设有伸缩门，所述伸缩门上游侧为挡水侧，下游侧为内河侧，所述伸缩门在内河侧连接浮力支撑组件，所述伸缩门外侧包覆有橡胶防水布，两侧的所述伸缩门伸出对接以关门，形成封堵河口的挡潮闸。该挡潮闸利用浮力支撑组件产生的浮力对所述伸缩门进行支撑，抵抗所述伸缩门挡潮时的倾覆力矩，有利于伸缩门的整体稳定，进而能有效减小伸缩门的尺寸，并能大大减轻伸缩门重量，从而能减小伸缩门的启闭力并缩短启闭时间。间。间。

【技术实现步骤摘要】
一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸及施工方法和工作方法


[0001]本专利技术属于水工闸门
，具体涉及一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸及施工方法和工作方法。

技术介绍

[0002]我国是一个海洋大国，拥有漫长的海岸线，有众多的入海河流，风暴潮对入海河流的影响非常大，为了防止风暴潮对内陆河道的影响，有众多的河口需要建挡潮闸，长三角、珠三角、环渤海湾等沿海有数以百计的入海河流，都需要建闸挡潮。例如位于长江口的上海市黄浦江，为了预防千年一遇的风暴潮，黄浦江两岸防汛墙都需要加高，工程投资巨大，且过高的防汛墙也影响两岸的建设和生产，同时也影响市容；为了不增加沿江两岸工程，且能有效预防千年一遇的风暴潮，需要在黄浦江河口建挡潮闸，将风暴潮挡在入海口以外。
[0003]挡潮闸的主要功能是挡潮，即防止超过设计标准的潮水进入内河，目前世界范围内现有的挡潮闸，所采用的门型主要有直升门、弧形门、三角门等，由于多数挡潮闸需要满足通航要求，因此挡潮闸门体跨度大，跨度大的采用弧形门较多，在已建的挡潮闸中，所用门型的共同点是门体均为钢结构且面板为钢面板，为满足刚度和强度要求，因此所有的挡潮闸普遍是厚度大且门体重量大，所需启闭力大且启闭时间长，启闭通常需要1.0h左右，有的甚至高达2.5h，而且工程投资大，运行费用高；由此可见，门型是挡潮闸设计的关键点也是难点。例如，荷兰鹿特丹新水道挡潮闸，该闸设计新颖且技术先进，横卧在宽360m、深17m的新水道上，由两个庞大的支臂组成，在支臂顶端各装有一扇高22m且内设压载水箱的空腹式弧形闸门，门体重达15000t，支臂与固定在河道的球形联轴就重达600t，门体跨度大且重量大，导致启闭时间较长，一般需1h左右。另外，大多数河道的入海口都不便于断流、断航施工，而采用分设围堰施工，虽然能保证通航，但施工措施投资大，甚至比工程费用还要高。
[0004]而且钢闸门需要定期维修保养，操作时需要采用起吊设备，工程维修不便，并且钢闸门由于使用环境多变，如水位涨跌造成干湿交替，或受到水质污染以及气体、阳光和水生物的侵蚀，以及受水流、泥砂、冰凌和漂浮物的冲击摩擦等，使钢材表面快速而普遍发生锈蚀，运行几年的钢闸门都不同程度存在锈蚀现象，严重的锈蚀会导致钢闸门构件强度降低，影响钢闸门运行安全，因此钢闸门的防腐蚀以及运行维护投资较大。
[0005]如附图中的图1和图2所示，传统大跨度挡潮闸的受力体系是将荷载横向传递到闸墩37，闸门38决定于闸孔宽度和挡水高度，在挡水高度相同的情况下，闸孔越大，闸门38受力越大，闸门38为横向受力，受闸门38刚度和强度要求，因此闸孔跨度受到限制。
[0006]针对上述大跨度挡潮闸的现状，亟需创新挡潮闸门型。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸及施工方法和工作方法，该挡潮闸利用浮力支撑组件产生的浮力对所述伸缩门进行支撑，抵抗所述伸缩门挡潮时的倾覆力矩，有利于伸缩门的整体稳定，进而能有效减小伸缩门的尺寸，并能大大减轻伸缩门重量，
从而能减小伸缩门的启闭力并缩短启闭时间。
[0008]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0009]一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸，包括设置于河口底部且横跨河口的底座，所述底座两端分别位于河口两岸底部，所述底座顶面两侧对称设有伸缩门，所述伸缩门上游侧为挡水侧，下游侧为内河侧，所述伸缩门在内河侧处连接浮力支撑组件，所述伸缩门外侧包覆有防水布，两侧的所述伸缩门伸出对接以关门，形成封堵河口的挡潮闸。
[0010]进一步地，所述底座由多节工厂预制的钢筋混凝土沉管拼接形成，所述底座内腔形成检修维护的廊道，所述底座顶面为平面且设置有多个冲淤水口，所述廊道内设置有与各所述冲淤水口连接的管道，所述廊道内还设置有冲淤水泵。
[0011]进一步地，所述伸缩门包括多榀相同且由挡水侧向内河侧方向布置的门体框架，相邻所述门体框架之间通过一层或多层交叉撑连接，每层所述交叉撑包括两个交叉设置的支撑杆，两个所述支撑杆中部通过水平第一转轴转动连接，所述支撑杆底端通过简支铰铰接于相应侧的所述门体框架下部，所述支撑杆顶端转动连接有第二转轴，所述第二转轴处于相邻所述门体框架上部相应侧的竖直滑槽内且沿所述滑槽上下滑动。
[0012]进一步地，所述浮力支撑组件包括多个相同的浮力支撑部件，每榀所述门体框架上均设置一个或多个所述浮力支撑部件，所述浮力支撑部件包括弧心朝下的弧形杆和空心密封浮柱，所述弧形杆上端连接在所述门体框架的内河侧处，下端连接在所述浮柱顶端处，所述浮柱直径小于等于所述伸缩门完全收缩后相邻所述门体框架之间的间距。
[0013]进一步地，所述门体框架根据挡水侧水深分为单层式和退台式两种；所述单层式门体框架包括多根由挡水侧向内河侧方向并排布置且高度相等的第一立柱，多根所述第一立柱之间由下至上依次通过多根第一横梁连接；所述退台式门体框架包括多根由挡水侧向内河侧方向并排布置且高度逐渐增大的第二立柱，多根所述第二立柱之间由下至上依次通过多根第二横梁连接。
[0014]进一步地，所述伸缩门通过行走装置驱动伸出或收缩，所述行走装置设置于相邻所述门体框架之间且与其中一个所述门体框架固定连接，所述行走装置底端设置有多个行走轮，所述底座顶面上设置有用于所述行走轮行走的行走轨道；所述伸缩门下部在挡水侧和内河侧处对称设置有定位导向组件，所述底座顶面上分别设置有与两侧所述定位导向组件相适配的导轨，所述门体框架底端设置有多个滚轮。
[0015]进一步地，所述定位导向组件包括多个相同且与所述门体框架数目一致的定位导向件，所述定位导向件包括设置于所述门体框架相应侧且开口向内的U型反钩，所述导轨为槽口向外且沿所述伸缩门伸缩方向布置的通长槽钢，所述U型反钩的下壁卡设于相应侧的所述槽钢上壁内侧处且沿所述槽钢上壁水平滑移，所述槽钢下壁与所述底座顶面之间设有橡胶止水带且通过螺栓连接。
[0016]进一步地，河口相应侧岸边设有顶端敞口的门库，所述伸缩门收缩后退回到相应所述门库内，所述挡潮闸两侧的岸边还分别布置有紧邻所述门库的控制塔，所述控制塔底部与所述廊道连通。
[0017]进一步地，所述防水布为橡胶防水布，所述防水布与所述门体框架粘接，所述防水布垂直所述伸缩门伸缩方向等距离向所述伸缩门内侧对折形成多道印痕；所述伸缩门对接处的所述门体框架为对接端门体框架，其中一个所述对接端门体框架外侧设有多个插杆，
另一个所述对接端门体框架外侧设有多个分别与所述插杆相适配的插销孔。
[0018]一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸的施工方法，包括以下步骤：
[0019]S1、在河口底部设置所述底座；
[0020]S2、工厂制作两节所述框架式伸缩门；
[0021]S3、使两节所述伸缩门均伸出至最大长度状态，且在两节所述伸缩门外侧分别包覆所述防水布，并将两套所述浮力支撑组件分别连接在两节所述伸缩门的内河侧处；
[0022]S4、使两节所述伸缩门均收缩至最短长度状态，运至河口现场；
[0023本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸，其特征在于：包括设置于河口底部且横跨河口的底座(1)，所述底座(1)两端分别位于河口两岸底部，所述底座(1)顶面两侧对称设有伸缩门(2)，所述伸缩门(2)上游侧为挡水侧，下游侧为内河侧，所述伸缩门(2)在内河侧处连接浮力支撑组件，所述伸缩门(2)外侧包覆有防水布，两侧的所述伸缩门(2)伸出对接以关门，形成封堵河口的挡潮闸。2.根据权利要求1所述的一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸，其特征在于：所述底座(1)由多节工厂预制的钢筋混凝土沉管拼接形成，所述底座(1)内腔形成检修维护的廊道(3)，所述底座(1)顶面为平面且设置有多个冲淤水口，所述廊道(3)内设置有与各所述冲淤水口连接的管道，所述廊道(3)内还设置有冲淤水泵。3.根据权利要求1所述的一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸，其特征在于：所述伸缩门(2)包括多榀相同且由挡水侧向内河侧方向布置的门体框架(4)，相邻所述门体框架(4)之间通过一层或多层交叉撑(5)连接，每层所述交叉撑(5)包括两个交叉设置的支撑杆(6)，两个所述支撑杆(6)中部通过水平第一转轴(7)转动连接，所述支撑杆(6)底端通过简支铰(8)铰接于相应侧的所述门体框架(4)下部，所述支撑杆(6)顶端转动连接有第二转轴(9)，所述第二转轴(9)处于相邻所述门体框架(4)上部相应侧的竖直滑槽(10)内且沿所述滑槽(10)上下滑动。4.根据权利要求3所述的一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸，其特征在于：所述浮力支撑组件包括多个相同的浮力支撑部件，每榀所述门体框架(4)上均设置一个或多个所述浮力支撑部件，所述浮力支撑部件包括弧心朝下的弧形杆(11)和空心密封浮柱(12)，所述弧形杆(11)上端连接在所述门体框架(4)的内河侧处，下端连接在所述浮柱(12)顶端处，所述浮柱(12)直径小于等于所述伸缩门(2)完全收缩后相邻所述门体框架(4)之间的间距。5.根据权利要求3所述的一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸，其特征在于：所述门体框架(4)根据挡水侧水深分为单层式和退台式两种；所述单层式门体框架包括多根由挡水侧向内河侧方向并排布置且高度相等的第一立柱(13)，多根所述第一立柱(13)之间由下至上依次通过多根第一横梁(14)连接；所述退台式门体框架包括多根由挡水侧向内河侧方向并排布置且高度逐渐增大的第二立柱(15)，多根所述第二立柱(15)之间由下至上依次通过多根第二横梁(16)连接。6.根据权利要求3所述的一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸，其特征在于：所述伸缩门(2)通过行走装置(17)驱动伸出或收缩，所述行走装置(17)设置于相邻所述门体框架(4)之间且与其中一个所述门体框架(4)固定连接，所述行走装置(17)底端设置有多个行走轮(18)，所述底座(1)顶面上设置有用于所述行走轮(18)行走的行走轨道；所述伸缩门(2)下部在挡水侧和内河侧处对称设置有定位导向组件，所述底座(1)顶面上分别设置有与两侧所述定位导向组件相适配的导轨，所述门体框架(4)底端设置有多个滚轮(19)。7.根据权利要求6所述的一种浮力支撑可伸缩大跨度挡潮闸，其特征在于：所述定位导向组件包括多个相同且与所述门体框架(4)数目一致的定位导向件，所述定位导向件包括设置于所述门体框架(4)相应侧且开口向内的U型反钩(20)，所述导轨为槽口向外且沿所述伸缩门(2)伸缩方向布置的通长槽钢(21)，所述U型反钩(20)的下壁卡设于相应侧的所述槽钢(21)上壁内侧处且沿所述槽钢(21)上壁水平滑移，所述槽钢(21)下壁与所述底座(1)顶面之间设有橡胶止水带(22)且通过螺栓(23)连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝晖，丁玲，吴兴华，李松，谢涵，张蒙生，
申请(专利权)人：上海勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：