專利名稱：一種新型斜槽排洪系統(tǒng)的雙翼楔形蓋板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于尾礦庫(kù)、渣庫(kù)或小型山塘水庫(kù)的拱型蓋板斜槽排洪或排水系統(tǒng)，特別是那些排洪或排水的溢流水深不足或受限的尾礦庫(kù)和渣庫(kù)。。
背景技術(shù)：
斜槽是在尾礦庫(kù)、渣庫(kù)和小型山塘水庫(kù)中最為常用的一種排洪或排水構(gòu)筑物，尤其是尾礦庫(kù)，目前國(guó)內(nèi)有超過2萬座尾礦庫(kù),其中超過70%為中小型尾礦庫(kù),而中小型尾礦庫(kù)由于澄清距離和運(yùn)行管理等原因多是以斜槽作為排洪系統(tǒng)的。另外還有部分大型尾礦庫(kù)用斜槽作為日常生產(chǎn)排水設(shè)施與排洪井等配合使用的。斜槽考慮受力原因多采用拱型蓋 板，拱蓋板需要根據(jù)水位變化不斷安裝或拆卸。斜槽的優(yōu)點(diǎn)是容易控制澄清距離且施工和管理方便。斜槽可以順山坡向庫(kù)尾延伸，澄清距離長(zhǎng)而更有保障。施工時(shí)可以在岸坡上開挖支模，不用支腳手架吊裝施工。運(yùn)行管理時(shí)在岸坡上安裝或拆卸拱蓋板，而不是在水中操作。但其最大缺點(diǎn)是泄流能力較小，尤其是低溢流水深時(shí)，而大多數(shù)尾礦庫(kù)因?yàn)槭艹吻寰嚯x、干灘坡度、最小干灘長(zhǎng)度和安全超高影響，最大溢流水深都是受較大限制的。為了增大泄流能力目前多是增大斜槽體量，或者改用雙格或多格斜槽，但這些措施實(shí)際上在低溢流水深的情況下是事倍功半的，2倍的工程量?jī)H能起不到I. 2 I. 3倍的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新型斜槽排洪系統(tǒng)的雙翼楔形蓋板，該斜槽排洪系統(tǒng)加了楔形進(jìn)水口后能極大地增加小水頭自由泄流的過流能力。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種新型斜槽排洪系統(tǒng)的雙翼楔形蓋板，包括斜槽槽身、槽身上面的拱蓋板和雙翼楔形蓋板。雙翼楔形蓋板的一端為垂直斷面，一端設(shè)有楔形斷面。拱蓋板在槽身上逐塊分段拼接，拱蓋板最上部拼接雙翼楔形蓋板垂直斷面端，另一楔形斷面端形成斜槽的進(jìn)水口。雙翼楔形蓋板置于斜槽蓋板的最上端，日常增加和拆卸蓋板均在雙翼楔形蓋板下面的拱蓋板中增加或拆卸，雙翼楔形蓋板在上端隨之移動(dòng)。雙翼楔形蓋板弧面半徑同拱蓋板半徑。雙翼楔形蓋板一端為垂直斷面，一端為楔形斷面，楔形斷面形成的上開口面為水平面或接近水平面。雙翼楔形蓋板可以是連接銷連接的分體式，也可以是整體式。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)水位正好在拱蓋板頂點(diǎn)時(shí)，拱蓋板與斜槽槽身之間的側(cè)面進(jìn)水面為三角形，換成上端開口為水平的雙翼楔形進(jìn)水口則變換為梯形(保證溢流水深相同的情況下)，根據(jù)三角形相似原理側(cè)面進(jìn)水面積梯形是三角形的3倍，加上增加的正面進(jìn)水面積，斜槽過流能力應(yīng)增長(zhǎng)不小于3 4倍。而此3 4倍應(yīng)該是過流能力增長(zhǎng)中最小的，隨著溢流水深減小，梯形的面積與三角形的面積比差就會(huì)更大。當(dāng)水位在拱蓋板頂高一半時(shí)，側(cè)面梯形就是三角形的6倍面積，也就是說溢流水深越小，過流能力增長(zhǎng)的倍數(shù)就越大，而尾礦庫(kù)與渣庫(kù)均是限制了溢流水深的。斜槽的過流能力增加，在一定的過流要求下，斜槽的體量就可以減小，可以大大減少工程量。另外混凝土的拱蓋板的尺寸和重量也都會(huì)減小減輕，正常運(yùn)行管理時(shí)的安裝與拆卸也更容易；采用連接銷連接的分體式雙翼楔形蓋板較拱蓋板還更容易拆卸，在緊急排洪時(shí)可以快速拆除，為迅速降低庫(kù)內(nèi)水位、應(yīng)急搶險(xiǎn)提供便利；一定的過流能力要求，更大的過流能力就使得溢流水深更小，尾礦庫(kù)的最小干灘長(zhǎng)度和安全超高就更容易保障；更小的溢流水深說明在尾礦庫(kù)終庫(kù)時(shí)可以提供更多的高度用于存儲(chǔ)尾礦，增加尾礦庫(kù)的庫(kù)容利用系數(shù)。對(duì)于V型山谷型尾礦庫(kù)，終庫(kù)時(shí)增加的0. 5m儲(chǔ)尾高程往往可以帶來超過10%的庫(kù)容增加。根據(jù)以上幾點(diǎn)，雙翼楔形蓋板給斜槽帶來了經(jīng)濟(jì)性、安全性和便利性的多方面提升。發(fā)明原理
斜槽泄流形態(tài)(流態(tài))分為三階段(I)當(dāng)溢流水頭較低時(shí)，泄流能力受進(jìn)口限制，為自由泄流。(2)當(dāng)溢流水頭增加，泄流能力受斜槽槽身斷面控制，稱為半壓力流。(3)當(dāng)溢流水頭繼續(xù)增加，斜槽槽身和斜槽連接的管或隧洞均呈滿管流時(shí)，即為壓力流。斜槽過流能力受流態(tài)控制，流態(tài)受溢流水深控制，所以泄流能力主要受溢流水深控制。當(dāng)溢流水位低于拱蓋板拱頂時(shí)，過流面積即為拱蓋板與斜槽槽身側(cè)墻之間的直角三角形面積，這個(gè)直角三角形面積較小是導(dǎo)致斜槽在低溢流水深時(shí)過流能力低下的主要原因。 根據(jù)過流能力受拱蓋板與槽身側(cè)墻之間的直角三角形面積限制的原理，本發(fā)明設(shè)計(jì)了雙翼楔形蓋板，使斜槽兩側(cè)面進(jìn)口過水?dāng)嗝娉蔀橥队疤菪?，并增加正面弧形進(jìn)水面積。對(duì)原拱形蓋板斜槽，僅需要拆卸下部分拱蓋板，把雙翼楔形蓋板安裝在拱蓋板上端，斜槽的過水?dāng)嗝婢蛷娜切巫儞Q為梯形。同樣的溢流水深情況下，梯形過水?dāng)嗝婷娣e較三角形成3 4倍以上的增長(zhǎng)，斜槽過流能力也成相應(yīng)的倍數(shù)增加，使得斜槽在低溢流水深情況下的過流能力大大提高。為了方便安裝與拆卸，雙翼楔形蓋板可以做成左右兩頁(yè)是通過中間連接銷連接的分體式結(jié)構(gòu)，小體量的也可以是整體式。


圖I為本發(fā)明一種新型斜槽排洪系統(tǒng)的雙翼楔形蓋板結(jié)構(gòu)示意圖。I-斜槽槽身；2_斜槽拱蓋板；3_雙翼楔形蓋板左頁(yè)；4_雙翼楔形蓋板右頁(yè)；5_連接銷；6-斜槽坡角。
具體實(shí)施例方式為了形成更大的過水?dāng)嗝婷娣e，從而增大斜槽進(jìn)口過流能力，本發(fā)明設(shè)計(jì)兩塊楔形結(jié)構(gòu)，分別為雙翼楔形蓋板左頁(yè)3和雙翼楔形蓋板右頁(yè)4，兩者通過連接銷5靈活連接或打開，為了適應(yīng)斜槽的拱蓋板2，雙翼楔形蓋板的兩頁(yè)需按拱蓋板2的內(nèi)徑或外徑加工成1/4圓弧形，以貼合拱蓋板2。雙翼楔形蓋板的上端楔形開口應(yīng)根據(jù)斜槽坡角6及拱蓋板2的半徑切割，切割要保證雙翼楔形蓋板上口線在安裝后是水平或接近水平，以獲得最大過水?dāng)嗝婷娣e。為了保障雙翼楔形蓋板的穩(wěn)定，要求左右兩頁(yè)具有一定剛度，能承擔(dān)相應(yīng)的水頭，制作材料不限。
權(quán)利要求
1.一種新型斜槽排洪系統(tǒng)的雙翼楔形蓋板，其特征在于包括斜槽槽身、槽身上面的拱蓋板和雙翼楔形蓋板；雙翼楔形蓋板的一端為垂直斷面，一端設(shè)有楔形斷面；拱蓋板在槽身上逐塊分段拼接，拱蓋板最上部拼接雙翼楔形蓋板垂直斷面端，另一楔形斷面端形成斜槽的進(jìn)水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述新型斜槽排洪系統(tǒng)的雙翼楔形蓋板，其特征在于雙翼楔形蓋板置于斜槽蓋板的最上端，日常增加和拆卸蓋板均在雙翼楔形蓋板下面的拱蓋板中增加或拆卸，雙翼楔形蓋板在上端隨之移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述新型斜槽排洪系統(tǒng)的雙翼楔形蓋板，其特征在于雙翼楔形蓋板弧面半徑同拱蓋板半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述新型斜槽排洪系統(tǒng)的雙翼楔形蓋板，其特征在于雙翼楔形蓋板一端為垂直斷面，一端為楔形斷面，楔形斷面形成的上開口面為水平面或接近水平面。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述新型斜槽排洪系統(tǒng)的雙翼楔形蓋板，其特征在于雙翼楔形蓋板可以是連接銷連接的分體式，也可以是整體式。
全文摘要
本發(fā)明公開一種新型斜槽排洪系統(tǒng)的雙翼楔形蓋板，其特征在于包括槽身和槽身上面的蓋板，槽身和蓋板分段拼接，最上部蓋板為雙翼楔形蓋板，雙翼楔形蓋板的一端為楔形進(jìn)水口。發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于斜槽的過流能力增加，在確定的過流能力要求下，斜槽的體量就可以減小，可以大大減少工程量。另外混凝土的拱蓋板的尺寸和重量也都會(huì)減小減輕，正常運(yùn)行管理時(shí)的安裝與拆卸也更容易；采用連接銷連接的分體式雙翼楔形蓋板較拱蓋板還更容易拆卸，雙翼楔形蓋板給斜槽帶來了經(jīng)濟(jì)性、安全性和便利性的多方面提升。
文檔編號(hào)E02B11/00GK102704451SQ20121020181
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者余國(guó)平, 劉瀚和, 盧建京, 胡虎 申請(qǐng)人:中國(guó)瑞林工程技術(shù)有限公司