一種多級伸縮式鋼壩的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及水利工程中的擋水設(shè)施，特別是一種多級伸縮鋼壩。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，高壩工程快速發(fā)展，具有高水頭、大單寬流量、窄河谷的特點。然而，有些小河流流量較小、水位較低，水位受季節(jié)性變化較大。據(jù)統(tǒng)計，全國流域面積在100平方公里以上的河流有50000余條，1000平方公里以上的河流有1580條，大于I萬平方公里的有79條。除了長江、黃河等大型河流外，我國還分布有大量的中小型河流。另一方面，中小型農(nóng)田水利工程基礎(chǔ)建設(shè)投資也不斷增加。根據(jù)水利部統(tǒng)計，2013到2014年度農(nóng)田水利工程投資達(dá)到3371億元，同比增長10.9%。大量的小型農(nóng)田水利基建工程中需要的擋水、泄水建筑物與大型水庫所應(yīng)用的大壩、閘門等建筑物的要求差異較大。用大型水利工程的結(jié)構(gòu)形式來建設(shè)小型農(nóng)田水利工程可能造成不必要的浪費，人為增加設(shè)計、施工難度。因此，需要一種新型的擋水建筑物。為此，設(shè)計了一種多級伸縮鋼壩。該新型鋼壩通過泵房和管路進(jìn)行充水和泄水，可逐級升高和降低，以此來調(diào)節(jié)壩高，不工作時，淹沒在水下與河床齊平，完全不對河道造成任何影響，并且其采用分級充水加壓，對于壩的結(jié)構(gòu)也起到很好的保護(hù)作用，使壩體不會壓癟，并且對于止水密封要求不是特高，這也是為何不采用充氣加壓的好處。其結(jié)構(gòu)新穎，外形美觀，性能可靠，運用靈活，能夠較好地解決河道蓄水與行洪的矛盾，具有可調(diào)節(jié)壩高的特點，高效靈活地節(jié)約資源，具有較好的前景。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是針對上述存在問題，提供一種多級伸縮鋼壩，該鋼壩具有結(jié)構(gòu)新穎、外形美觀、性能可靠、運用靈活、節(jié)約資源的特點，在工程上具有較好的經(jīng)濟(jì)適用性。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案:
[0005]一種多級伸縮式鋼壩，設(shè)置于河道橫斷面上，包括基礎(chǔ)部分、鋼壩部分和給排水部分，基礎(chǔ)部分為位于河床之下的凹形混凝土基礎(chǔ)，混凝土基礎(chǔ)中部設(shè)有矩形鋼壩槽，鋼壩槽底部的中心設(shè)有注水口 ；鋼壩部分由結(jié)構(gòu)相同的一級鋼壩、二級鋼壩和三級鋼壩組成且從內(nèi)向外依次套裝于矩形鋼壩槽內(nèi)，一級鋼壩設(shè)有矩形頂蓋，二級鋼壩的矩形頂蓋設(shè)有中心矩形槽且矩形槽的寬度與一級鋼壩頂蓋的寬度相同，三級鋼壩的矩形頂蓋設(shè)有中心矩形槽且矩形槽的寬度與二級鋼壩頂蓋的寬度相同，一級鋼壩下端的寬度與二級鋼壩的內(nèi)寬相同，二級鋼壩下端的寬度與三級鋼壩的內(nèi)寬相同，三級鋼壩下端的寬度與矩形鋼壩槽的寬度相同，每級鋼壩的兩個側(cè)面分別設(shè)有三個凸型滑道，與三個凸型滑道對應(yīng)的相鄰鋼壩頂端側(cè)面設(shè)有滑道凹槽與其匹配，每個鋼壩的上端下部和下端上部分別固定有止水橡膠，三個鋼板處于最低位置時的上端面與河床持平；給排水部分包括進(jìn)排水管路和鋼壩注水管路，進(jìn)排水管路包括進(jìn)水管道、進(jìn)水閥、排水管道和排水閥，其中進(jìn)水管道垂直設(shè)置并位于混凝土基礎(chǔ)中部的外側(cè)，排水管道水平設(shè)置并位于混凝土基礎(chǔ)的底部中心，鋼壩注水管路與排水管道平行設(shè)置，包括注水泵、注水閥和泄水閥，注水閥和泄水閥之間的注水管路與鋼壩槽底部的注水口相通。
[0006]該多級伸縮式鋼壩的工作原理:
[0007]該多級伸縮式鋼壩通過進(jìn)水管路進(jìn)行充水，通過泄水管路進(jìn)行泄水，控制壩身的升降。如若控制壩體高度，只需控制閥門和泵的加壓大小即可實現(xiàn)。
[0008]本實用新型的有益效果是:
[0009]該多級伸縮鋼壩不運行時位于水面以下，與河床齊平，不對河道造成任何影響；運行時通過充水和泄水來控制壩高，有效地適應(yīng)不同季節(jié)水位的變化，通過使用泵充水加壓可自動實現(xiàn)壩身逐級上升或下降，并且充水加壓對壩體起到保護(hù)作用；該壩具有結(jié)構(gòu)新穎、易于操作、性能可靠、運用靈活、施工工程量小、節(jié)約資源的特點，由于全部是鋼結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性和抗沖刷能力比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)要有優(yōu)勢，在工程上具有較好的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)適用性。
【附圖說明】
[0010]圖1為該鋼壩未升起時的結(jié)構(gòu)平面布置圖。
[0011]圖2為該鋼壩I級升起時的狀態(tài)示意圖。
[0012]圖3為該鋼壩2級升起時的狀態(tài)示意圖。
[0013]圖4為該鋼壩3級全升起時的狀態(tài)示意圖。
[0014]圖5為該鋼壩全升起時側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1.河床，2.混凝土基礎(chǔ)，3.鋼壩槽，4.注水口，5.—級鋼壩，6.二級鋼壩，7.三級鋼壩，8.凸型滑道，9.滑道凹槽，10.止水橡膠，11.進(jìn)水管道，12.進(jìn)水閥，13.排水管道，14.排水閥，15.注水泵，16.注水閥，17.泄水閥。
【具體實施方式】
[0016]實施例:
[0017]一種多級伸縮式鋼壩，設(shè)置于河道橫斷面上，包括基礎(chǔ)部分、鋼壩部分和給排水部分，基礎(chǔ)部分為位于河床I之下的凹形混凝土基礎(chǔ)2，混凝土基礎(chǔ)2中部設(shè)有矩形鋼壩槽3，鋼壩槽底部的中心設(shè)有注水口 4 ;鋼壩部分由結(jié)構(gòu)相同的一級鋼壩5、二級鋼壩6和三級鋼壩7組成且從內(nèi)向外依次套裝于矩形鋼壩槽3內(nèi)，一級鋼壩5設(shè)有矩形頂蓋，二級鋼壩6的矩形頂蓋設(shè)有中心矩形槽且矩形槽的寬度與一級鋼壩頂蓋的寬度相同，三級鋼壩7的矩形頂蓋設(shè)有中心矩形槽且矩形槽的寬度與二級鋼壩頂蓋的寬度相同，一級鋼壩5下端的寬度與二級鋼壩6的內(nèi)寬相同，二級鋼壩6下端的寬度與三級鋼壩7的內(nèi)寬相同，三級鋼壩下端的寬度與矩形鋼壩槽的寬度相同，每級鋼壩的兩個側(cè)面分別設(shè)有三個凸型滑道8，與三個凸型滑道8對應(yīng)的相鄰鋼壩頂端側(cè)面設(shè)有滑道凹槽9與其匹配，每個鋼壩的上端下部和下端上部分別固定有止水橡膠10，三個鋼板處于最低位置時的上端面與河床I持平；給排水部分包括進(jìn)排水管路和鋼壩注水管路，進(jìn)排水管路包括進(jìn)水管道11、進(jìn)水閥12、排水管道13和排水閥14，其中進(jìn)水管道11垂直設(shè)置并位于混凝土基礎(chǔ)2中部的外側(cè)，排水管道13水平設(shè)置并位于混凝土基礎(chǔ)2的底部中心，鋼壩注水管路與泄水管道平行設(shè)置，包括注水泵15、注水閥16和泄水閥17，注水閥16和泄水閥17之間的注水管路與鋼壩槽底部的注水口 4相通。
[0018]該實施例中，最大鋼壩高4.5m，每級鋼壩高1.5m，沿水流方向，I級鋼壩寬lm、2級鋼壩寬2m、3級壩寬3m，鋼壩的鋼板厚20cm?；缹ΨQ，每側(cè)3個，滑道凹槽長2m，寬80cm，凹槽深10cm。每層止水橡膠厚15cm，兩側(cè)對稱。水泵揚程10m。
[0019]對于較窄和水位比較低的河道，可以在整個河道橫斷面上采用統(tǒng)一的伸縮式鋼壩。對于較寬闊的河道，可以仿照傳統(tǒng)水利工程設(shè)擋水壩段和溢流壩段，溢流壩段全部由伸縮式鋼壩充當(dāng)。
[0020]該伸縮式鋼壩幾乎所有構(gòu)件都可以在工廠內(nèi)預(yù)制?？山M裝后運至現(xiàn)場或在施工現(xiàn)場臨時組裝。土石方工程非常少，僅包括鋼套箱位置處的河床開挖以及進(jìn)水管道和排水管道的布置。大幅降低了施工難度及周期。相對傳統(tǒng)水閘，可有效降低工程造價，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和實用性。
【主權(quán)項】
1.一種多級伸縮式鋼壩，其特征在于:設(shè)置于河道橫斷面上，包括基礎(chǔ)部分、鋼壩部分和給排水部分，基礎(chǔ)部分為位于河床之下的凹形混凝土基礎(chǔ)，混凝土基礎(chǔ)中部設(shè)有矩形鋼壩槽，鋼壩槽底部的中心設(shè)有注水口 ；鋼壩部分由結(jié)構(gòu)相同的一級鋼壩、二級鋼壩和三級鋼壩組成且從內(nèi)向外依次套裝于矩形鋼壩槽內(nèi)，一級鋼壩設(shè)有矩形頂蓋，二級鋼壩的矩形頂蓋設(shè)有中心矩形槽且矩形槽的寬度與一級鋼壩頂蓋的寬度相同，三級鋼壩的矩形頂蓋設(shè)有中心矩形槽且矩形槽的寬度與二級鋼壩頂蓋的寬度相同，一級鋼壩下端的寬度與二級鋼壩的內(nèi)寬相同，二級鋼壩下端的寬度與三級鋼壩的內(nèi)寬相同，三級鋼壩下端的寬度與矩形鋼壩槽的寬度相同，每級鋼壩的兩個側(cè)面分別設(shè)有三個凸型滑道，與三個凸型滑道對應(yīng)的相鄰鋼壩頂端側(cè)面設(shè)有滑道凹槽與其匹配，每個鋼壩的上端下部和下端上部分別固定有止水橡膠，三個鋼板處于最低位置時的上端面與河床持平；給排水部分包括進(jìn)排水管路和鋼壩注水管路，進(jìn)排水管路包括進(jìn)水管道、進(jìn)水閥、排水管道和排水閥，其中進(jìn)水管道垂直設(shè)置并位于混凝土基礎(chǔ)中部的外側(cè)，排水管道水平設(shè)置并位于混凝土基礎(chǔ)的底部中心，鋼壩注水管路與排水管道平行設(shè)置，包括注水泵、注水閥和泄水閥，注水閥和泄水閥之間的注水管路與鋼壩槽底部的注水口相通。
【專利摘要】一種多級伸縮式鋼壩，設(shè)置于河道橫斷面上，基礎(chǔ)部分為位于河床之下的凹形混凝土基礎(chǔ)且中部設(shè)有矩形鋼壩槽，鋼壩槽底部的中心設(shè)有注水口；鋼壩部分由結(jié)構(gòu)相同的一級鋼壩、二級鋼壩和三級鋼壩組成且從內(nèi)向外依次套裝于矩形鋼壩槽內(nèi)，每級鋼壩的兩個側(cè)面分別設(shè)有三個凸型滑道，每個鋼壩的上、下端固定有止水橡膠；進(jìn)排水管路包括進(jìn)水管道、進(jìn)水閥、排水管道和排水閥；鋼壩注水管路包括注水泵、注水閥和泄水閥，注水管路與鋼壩槽底部的注水口相通。本實用新型的優(yōu)點是：該鋼壩結(jié)構(gòu)新穎、易于操作、性能可靠、施工工程量小、節(jié)約資源，由于全部是鋼結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定性和抗沖刷能力比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)要有優(yōu)勢，在工程上具有較好的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)適用性。
【IPC分類】E02B7-28, E02B7-26
【公開號】CN204326026
【申請?zhí)枴緾N201420792172
【發(fā)明人】練繼建, 馬斌, 李浩韡
【申請人】天津大學(xué)前沿技術(shù)研究院有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月13日