组合式折叠堰及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种组合式折叠堰及其施工方法，包括了折叠堰体、堰底板、边墩、中墩、泵房、检修通道等，其特征在于：在所述的堰底板上铰接固定有折叠堰体，该折叠堰体的两端活动抵于A边墩与中墩，当向折叠堰体内充水，折叠堰体会自动抬高，挡、蓄住河道上游的来水；当排出折叠堰体内的水，折叠堰体会向下游倾倒自动降低堰高，水流从折叠堰体的顶面溢下，经护坦消能后流入下游河床。该堰适建于宽浅河谷的地形，以及能满足调节库容、堰顶溢流、泄流流量大的要求，具有水流流态好、自动控制堰高、构造简单、操作方便、易施工及维护等的特点，是一种既能挡水又能泄水的水工建筑物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能自动升降高度的溢流堰，具体的说是ー种组合式折叠堰及其施エ方法。
技术介绍
目前，水利工程中针对宽浅河谷、大泄流量、低水头的地形与水流条件，常采用能自动升降坝高、河谷中无闸墩阻拦水流、坝顶溢流的橡胶坝来达到设计目的。由于橡胶板坝壳是弾性体，当坝壳内充水到一定的量后，在重力的作用下，橡胶片坝壳则向两侧膨胀而不抬高，使得橡胶坝的坝高受到限制，影响了该种坝型的运用。
技术实现思路
针对现有橡胶坝的不足，本专利技术提出了ー种，它采用了肋板、桁架拱的组合结构，利用了堰体内外水压カ的平衡，在坝内充水后，能自动地升降堰高，达到了理想蓄水的设计效果，是ー种既能挡水又能泄水的水エ建筑物。本专利技术解决技术问题采用如下技术方案: ー种组合式折叠堰，包括了建在河道或山涧上的折叠堰，在所述的河道上沿堰轴线有折叠堰与冲沙闸，折叠堰与冲砂闸之间有共用的中墩，折叠堰ー侧的河岸处有A边墩，冲沙闸ー侧的河岸处有B边墩,A边墩与中墩之间的河床上有堰底板，堰底板上铰接固定有折叠堰体，折叠堰体的一端活动抵于A边墩，另一端活动抵于中墩，堰底板上游侧的河床上有铺盖，铺盖上游侧的河床上有向冲沙闸方向斜置的导沙坎，堰底板下游侧的河床上有护坦，A边墩、B边墩的上游侧有上游翼墙，A边墩、B边墩的下游侧有下游翼墙，中墩上有检修房，中墩的下游侧有导流墙，A边墩处的河岸上有泵房，泵房与A边墩的进水ロ、出水ロ之间有管道连通，A边墩、中墩内均有工 作室，在A边墩与中墩之间堰底板下的河床内有连通的检修通道，检修通道顶面有穿过堰底板进入折叠堰体内的检查ロ ；所述的折叠堰体能随堰体内水量变化而改变堰高，当从A边墩的进水ロ向折叠堰体内充水,折叠堰体会自动抬高,挡住河道上游的来水及堰顶溢流；当从A边墩的排水ロ排出折叠堰体内的水，折叠堰体会向下游倾倒自动降低堰高，上游的水流从折叠堰体顶面溢下，经护坦消能后流入下游河道；所述的折叠堰体降低至最低时，折叠堰体的上堰板上部抵靠于堰底板的上停靠墩，下堰板上部抵靠于堰底板的下停靠墩。在所述折叠堰体的上游侧有向下游倾斜的上堰板，下游侧有向上游倾斜的下堰板，上堰板比下堰板高，堰顶板的上游侧铰接于上堰板顶部，堰顶板的下游侧铰接于下堰板顶部，折叠堰体的两端安置有树脂侧板；所述的上堰板底部铰接于堰底板的上铰墩，下堰板底部铰接于堰底板的下铰墩，树脂侧板底部固定于堰底板，所述的堰顶板、上堰板、下堰板、两个树脂侧板、堰底板，以及各铰缝处的止水片构成可变化高度的注水压カ腔；在所述的上堰板顶部两端各安置有一只滑块，其中一只滑块伸入A边墩墩壁的滑槽，另ー只滑块伸入中墩墩壁的滑槽；在所述上堰板的两个侧端边固定有连续的堰止水，该两道堰止水分别活动抵于A边墩、中墩的外侧面上，任由折叠堰体升降均能止住上游的水；在所述折叠堰体外侧的下部，上堰板与上铰墩、下堰板与下铰墩的铰接缝处均安置有拦污片；所述的上堰板、下堰板均为板肋结构，且上堰板、下堰板的外侧面均为平面，所述的堰顶板为拱桁结构，且堰顶板的顶面顺河流方向为圆弧面； 在所述A边墩、中墩的墩壁上均有贯通墩壁的滑槽，所述上堰板的两个滑块分别伸入A边墩、中墩的滑槽，与紧抵于A边墩、中墩工作室内侧壁滑轨上的滑轮连接，折叠堰体升降时带动滑块在滑槽内移动，两只滑轮在折叠堰体升降运行中始终拉紧上堰板。ー种组合式折叠堰的施工方法，依次按以下步骤进行: (1)堰址测量放样，清除堰址处河床与两岸上的杂物，堰基、堰肩的开挖与处理； (2)修建泵房与堰底板下河床内的检修通道后，碾压堰基； (3)修建A边墩、中墩、B边墩后，修建堰底板与冲沙闸； (4)修建上游翼墙、下游翼墙、导流墙后，修建铺盖、导沙坎、护坦； (5 )上堰板在堰底板上拼装后，把上堰板安装在上铰墩的铰上；下堰板在堰底板上拼装后，把下堰板安装在下铰墩的铰上； (6)采用脚手架和吊车把堰顶板安装于上堰板与下堰板上部的铰上； (7)把两块树脂侧板分别安装于上堰板、下堰板、堰顶板的端侧面，把树脂侧板底面固定于堰底板后，把两道堰止水分别安装于上堰板的端边； (8)在折叠堰体内部的上堰板与上铰墩、上堰板与堰顶板、下堰板与下铰墩、下堰板与堰顶板的所有铰接处分别安装止水片；在折叠堰体外部的上堰板与上铰墩、下堰板与下铰墩的铰接处分别安装拦污片； (9)把两只滑块分别安装于上堰板顶面的两端，并各自穿入A边墩、中墩的滑槽内，与A边墩、中墩工作室内墩壁滑轨上的滑轮连接； (10)拆除脚手架后，进行折叠堰体升降的调试:关闭出水ロ的阀门，开启水泵由进水口向折叠堰体内充水，随着折叠堰体内水量的増加，折叠堰体慢慢升起抬高；关闭水泵，打开出水ロ阀门，随着折叠堰体内水量的減少，折叠堰体慢慢降落，停靠于堰底板的上停靠墩、下停靠墩上； (11)再向折叠堰体内充水，待折叠堰体抬升至设计高度后，关闭冲沙闸闸门开始蓄水，让上游水位超过堰顶溢流，水流经护坦消能流向下游河道，即完成了组合式折叠堰的施工。本专利技术中的组合式折叠堰基于以下工作原理:组合式折叠堰是由折叠堰体内充水来控制堰高，靠折叠堰体内外水压カ平衡及折叠堰体与堰底板铰接锚固来满足稳定要求，且能让水流从堰顶溢出。当组合式折叠堰需要蓄水吋，由河岸处泵房操作水泵，向组合式折叠堰的折叠堰体内充水，随着折叠堰体内水量的増加，上堰板与下堰板下部各自绕着堰底板的铰转动而竖起，铰接在上堰板和下堰板上的堰顶板逐渐升起，使折叠堰体抬高至设计的堰高；当组合式折叠堰需要降低蓄水位吋，由堰岸处泵房操作阀门，将折叠堰体内的水逐步排出，随着折叠堰体内水量的減少，上堰板与下堰板下部各自绕着堰底板的铰转动而倾倒，铰接在上堰板和下堰板上的堰顶板逐渐降落，使堰顶高度逐步降低，水流从堰顶溢出；当到达设计蓄水位时，只要关闭阀门，便能保持堰顶高度。由于折叠堰体的上堰板、下堰板、堰顶板是板肋或拱桁结构，有较高的強度与刚度，能抵御较大的内外水压力，所以能修建较高的堰高来蓄水。由上述知，只要向折叠堰体内充水或排水，便能任意控制堰高，达到调节库容的目的。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在: 本专利技术提出的ー种组合式折叠堰，适建于宽浅河谷的地形，以及能满足调节库容、堰顶溢流、泄流流量大的要求，该堰不需闸墩和闸门启闭设备，扩大了过流长度，减小了单宽流量，采用堰内部充水的方式改变堰高，具有水流流态好、自动控制堰高、构造简单、操作方便、易施工及维护等的特点，是ー种既能挡水又能泄水的水エ建筑物。附图说明图1为本专利技术组合式折叠堰的纵剖视图。图2为本专利技术组合式折叠堰的前视图。图3为本专利技术组合式折叠堰的俯视图。图4为本专利技术折叠堰体横断面剖视结构示意图。图5本专利技术A边墩的正剖视图。图6本专利技术的滑槽处的侧剖视结构示意图。图中标号:1折叠堰、2堰底板、3中墩、4B边墩、5铺盖、6导沙坎、7护坦、8上游翼墙、9下游翼墙、10导流墙、11泵房、12水、13检修房、14检修通道、15检查ロ、16冲沙闸、17沉降縫、18上游水位、19下游水位；21折叠堰体、22上堰板、23下堰板、24堰顶板、25树脂侧板、26上铰墩、27下铰墩、28上停靠墩、29下停靠墩、30堰止水、31止水片、32拦污片、33滑块、34连接铰；41A边墩、42工作室、43进水口、44出水ロ、45滑槽、46滑轨、20滑轮；具体实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式折叠堰，其特征在于：包括了建在河道或山涧上的折叠堰（1），在所述的河道上沿堰轴线有折叠堰（1）与冲沙闸（16），组合式折叠堰（1）与冲砂闸（16）之间有共用的中墩（3），折叠堰（1）一侧的河岸处有A边墩（41），冲沙闸（16）一侧的河岸处有B边墩（4），A边墩（41）与中墩（3）之间的河床上有堰底板（2），堰底板（2）上铰接固定有折叠堰体（21），折叠堰体（21）的一端活动抵于A边墩（41），另一端活动抵于中墩（3），堰底板（2）上游侧的河床上有铺盖（5），铺盖（5）上游侧的河床上有向冲沙闸（16）方向斜置的导沙坎（6），堰底板（2）下游侧的河床上有护坦（7），A边墩（41）、B边墩（4）的上游侧有上游翼墙（8），A边墩（41）、B边墩（4）的下游侧有下游翼墙（9），中墩（3）上有检修房（13），中墩（3）的下游侧有导流墙（10），A边墩（41）处的河岸上有泵房（11），泵房（11）与A边墩（41）的进水口（43）、出水口（44）之间有管道连通，A边墩（41）、中墩（3）内均有工作室（42），在A边墩（41）与中墩（3）之间堰底板（2）下的河床内有连通的检修通道（14），检修通道（14）顶面有穿过堰底板（2）进入折叠堰体（21）内的检查口（15）；所述的折叠堰体（21）能随堰体内水（12）量变化而改变堰高，当从A边墩（41）的进水口（43）向折叠堰体（21）内充水（12），折叠堰体（21）会自动抬高，挡住河道上游的来水及堰顶溢流；当从A边墩（41）的排水口（44）排出折叠堰体（21）内的水（12），折叠堰体（21）会向下游倾倒自动降低堰高，上游的水流从折叠堰体（21）顶面溢下，经护坦（7）消能后流入下游河道；所述的折叠堰体（21）降低至最低时，折叠堰体（21）的上堰板（22）上部抵靠于堰底板（2）的上停靠墩（28），下堰板（23）上部抵靠于堰底板（2）的下停靠墩（29）。...

【技术特征摘要】
1.一种组合式折叠堰，其特征在于:包括了建在河道或山涧上的折叠堰(1)，在所述的河道上沿堰轴线有折叠堰(I)与冲沙闸(16)，组合式折叠堰(I)与冲砂闸(16)之间有共用的中墩(3)，折叠堰(I) ー侧的河岸处有A边墩(41)，冲沙闸(16) —侧的河岸处有B边墩(4), A边墩(41)与中墩(3)之间的河床上有堰底板(2),堰底板(2)上铰接固定有折叠堰体(21)，折叠堰体(21)的一端活动抵于A边墩(41)，另一端活动抵于中墩(3)，堰底板(2)上游侧的河床上有铺盖(5),铺盖(5)上游侧的河床上有向冲沙闸(16)方向斜置的导沙坎(6),堰底板(2)下游侧的河床上有护坦(7), A边墩(41)、B边墩(4)的上游侧有上游翼墙(8 )，A边墩(41)、B边墩(4)的下游侧有下游翼墙(9 )，中墩(3 )上有检修房(13 )，中墩(3 )的下游侧有导流墙(10)，A边墩(41)处的河岸上有泵房(11)，泵房(11)与A边墩(41)的进水口(43)、出水ロ(44)之间有管道连通，A边墩(41)、中墩(3)内均有工作室(42)，在A边墩(41)与中墩(3)之间堰底板(2)下的河床内有连通的检修通道(14)，检修通道(14)顶面有穿过堰底板(2)进入折叠堰体(21)内的检查ロ(15);所述的折叠堰体(21)能随堰体内水(12)量变化而改变堰高，当从A边墩(41)的进水口(43)向折叠堰体(21)内充水(12)，折叠堰体(21)会自动抬高，挡住河道上游的来水及堰顶溢流；当从A边墩(41)的排水ロ(44)排出折叠堰体(21)内的水(12)，折叠堰体(21)会向下游倾倒自动降低堰高，上游的水流从折叠堰体(21)顶面溢下，经护坦(7)消能后流入下游河道；所述的折叠堰体(21)降低至最低时，折叠堰体(21)的上堰板(22 )上部抵靠于堰底板(2 )的上停靠墩(28 )，下堰板(23 )上部抵靠于堰底板(2)的下停靠墩(29)。2.根据权利要 求1所述的组合式折叠堰，其特征是:在所述折叠堰体(21)的上游侧有向下游倾斜的上堰板(22 )，下游侧有向上游倾斜的下堰板(23 )，上堰板(22 )比下堰板(23 )高，堰顶板(24)的上游侧铰接于上堰板(22)顶部，堰顶板(24)的下游侧铰接于下堰板(23)顶部，折叠堰体(21)的两端安置有树脂侧板(25);所述的上堰板(22)底部铰接于堰底板(2)的上铰墩(26)，下堰板(23)底部铰接于堰底板(2)的下铰墩(27)，树脂侧板(25)底部固定于堰底板(2)，所述的堰顶板(24)、上堰板(22)、下堰板(23)、两个树脂侧板(25)、堰底板(2)，以及各铰缝处的止水片(31)构成可变化高度的注水(12)压カ腔；在所述的上堰板(22)顶部两端各安置有一只滑块(33)，其中一只滑块(33)伸入A边墩(41)墩壁的滑槽(45)，另ー只滑块(33)伸入中墩(3)墩壁的滑槽(45);在所述上堰板(22)的两个侧端边固定有连续的堰止水(30)，该两道堰止水(30)分别活动抵于A边墩(41)、中墩(3)的外侧面上，任由折叠堰体(21)升降均能止住上游的水；在所述折叠堰体(21)外侧的下部，上...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪哲荪，金菊良，陈雰，蒋尚明，张明，吴成国，王宗志，沈时兴，周玉良，张礼兵，刘丽，潘争伟，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：