一种大型水电站地下洞室应急防灾防护系统

摘要

本发明公开了一种大型水电站地下洞室应急防灾防护系统，包括地下洞室进出口处的交通洞，设置于交通洞两侧的支撑砼体，安置于两侧支撑砼体上并相互配合的门扇结构，设置于门扇结构上的锁定机构，设置于门扇结构背面的液压启闭机，为液压启闭机和锁定机构提供动力的油泵站，设置于门扇结构与交通洞地面的间隙处的第一封闭机构，设置于门扇结构与支撑砼体的间隙处的第二封闭机构，以及设置于两个门扇结构之间的间隙处的第三封闭机构。本发明利用双开门结构形式的门扇结构配合液压启闭机实现了门扇结构的可控制开闭，并在门扇结构的三侧边沿均配置封闭机构将关闭后的交通洞各处间隙完全封堵，实现了有效可靠的封水效果，保证了厂房区域的安全。

说明书

技术领域

本发明涉及水电站系统技术领域，具体地讲，是涉及一种大型水电站地下洞室应急防灾防护系统。

背景技术

在某些大型水电站系统的结构中，会采用地下厂房设置的方式，其中通常会设置一条进厂交通洞作为进出厂房区域的主要通道。虽然目前地下厂房形式的结构在大型水电站中应用的较为成熟，也都会在进厂交通洞内配置排水沟渠等防洪结构设施，但是，在极端天气情况下，进厂交通洞口区域可能发生单点暴雨、排水渠堵塞等意外状况，此时过量的洪水可能通过进厂交通洞口倒灌进入厂房区域，将会给水电站带来灾难性影响，亟需一种成熟可靠的针对大型水电站地下洞室的应急防灾设施。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种稳定、可靠、安全的大型水电站地下洞室应急防灾防护系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种大型水电站地下洞室应急防灾防护系统，包括配置于地下洞室进出口处的交通洞，一体设置于交通洞两侧的支撑砼体，一端分别铰接于交通洞两侧的支撑砼体上且另一端相互配合的门扇结构，设置于门扇结构相互配合一端的锁定机构，一端铰接于门扇结构背面且另一端铰接于门扇结构背面对应一侧交通洞侧壁上的液压启闭机，为液压启闭机和锁定机构提供动力的油泵站，设置于门扇结构与交通洞地面之间的间隙处的第一封闭机构，设置于门扇结构与支撑砼体之间的间隙处的第二封闭机构，以及设置于两个门扇结构之间的间隙处的第三封闭机构。

具体地，所述门扇结构包括由多层钢板叠合而成的门扇基板，固定设置于门扇基板背侧的由纵横交错的支撑筋构成的孔口背撑，固定设置于门扇基板背侧的两端侧面并与孔口背撑固定连接的竖加强筋，两个与靠近支撑砼体的竖加强筋固定连接并呈竖向分布地固定安置于支撑砼体上的支铰，以及设置于孔口背撑底部的支撑滚轮，其中，所述液压启闭机端部与孔口背撑上安置的铰座铰接，所述第一封闭机构、第二封闭机构和第三封闭机构均与门扇基板连接。

进一步地，所述交通洞内的地面上还嵌置有与支撑滚轮的移动轨迹匹配的支撑轨道。

具体地，所述锁定机构包括多个竖向分布地固定设置于门扇结构背侧上的固定锁轴，中部转动连接于固定锁轴上的锁定臂，与每个锁定臂的同一端均铰接的联动杆，一端与联动杆上部铰接且另一端铰接于门扇结构背侧上的锁定油缸，以及多个固定设置于门扇结构背侧上并分别与每个锁定臂的另一端卡接的锁槽，其中，所述锁槽和固定锁轴位于不同的门扇结构上，并且均位于该两个门扇结构相互靠近的侧边上。

进一步地，所述锁槽呈上小下大的楔形状。

进一步地，所述联动杆下端铰接有一根插杆，所述门扇结构背侧下部设有与该插杆匹配的导筒，所述交通洞内地面上对应门扇结构封闭时的导筒位置设置有一个与插杆匹配的插孔。

具体地，所述第一封闭机构包括固定设置于门扇结构正面下侧边沿的第一密封基体，与第一密封基体下部一体连接的内部中空的第一柱状密封条，嵌置于门扇结构下侧对应的交通洞地面内的第一固定体，嵌置于第一固定体内的第一支撑件，以及嵌置于第一固定体内并与第一支撑件连接为一体的第一密封支撑件，其中，所述第一密封支撑件上端表面与第一固定体上端表面齐平，第一固定体上端表面与交通洞地面齐平，所述第一柱状密封条与第一密封支撑件上端表面接触并在水压作用下将门扇结构与交通洞地面的间隙完全封闭。

具体地，所述第二封闭机构包括固定设置于门扇结构正面靠近支撑砼体的侧面边沿的第二密封基体，与第二密封基体侧面一体连接的内部中空的第二柱状密封条，固定连接于靠近门扇结构的支撑砼体侧部的第二固定体，以及固定连接于靠近门扇结构的第二固定体侧部的第二密封支撑件，其中，所述第二柱状密封条与第二密封支撑件表面接触并在水压作用下将门扇结构与支撑砼体的间隙完全封闭。

具体地，所述第三封闭机构包括固定设置于一个门扇结构远离支撑砼体的侧面边沿的第三密封基体，与第三密封基体侧面一体连接的内部中空的第三柱状密封条，以及固定设置于另一个门扇结构远离支撑砼体的侧面边沿的第三密封支撑件，其中，所述第三柱状密封条与第三密封支撑件表面接触并在水压作用下将两个门扇结构之间的间隙完全封闭。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明基于与交通洞一体的支撑砼体安置双开门结构形式的门扇结构，利用液压启闭机实现了门扇结构的可控制开闭，并在门扇结构的三侧边沿均配置封闭机构将关闭门扇结构后的交通洞各处间隙完全封闭，实现了有效可靠的封水效果，避免了暴雨等意外情况产生的过量洪水倒灌进厂房区域，保证了厂房区域的安全。本发明设计巧妙，结构简单，使用方便，易于控制，适于在大型水电站地下洞室中应用。

(2)本发明通过对门扇结构的具体设计保证了门扇结构对洪水的基本阻挡和抗冲击强度，结合液压启闭机对门扇结构的支撑作用，进一步提高了阻水强度和可靠性，再配合多处的封闭机构实现了对洪水渗漏的封堵，完全避免了洪水的渗入可能。

(3)本发明的锁定机构利用液压控制的锁定油缸驱动联动杆使锁定臂与锁槽卡接，保证了两个门扇结构关闭时的连接稳定性，有助于抵抗洪水的冲击。

(4)本发明的第一、第二、第三封闭机构均采用中空的柱状密封条的结构，配合相应配置的密封支撑件，可基本阻挡较小洪水的渗入，同时在较大洪水存在时更是利用洪水的水压压迫柱状密封条通过变形扩展的方式更好地封堵间隙，从而起到有效可靠的封水效果。

附图说明

图1为本发明-实施例的洞口截面结构示意图。

图2为本发明-实施例的洞口俯视剖面的结构示意图。

图3为本发明-实施例的洞口侧视剖面的结构示意图。

图4为本发明-实施例中门扇结构背面的结构示意图。

图5为本发明-实施例中锁定机构部分的结构示意图。

图6为本发明-实施例中第一封闭机构部分的结构示意图。

图7为本发明-实施例中第二封闭机构部分的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1至图7所示，该大型水电站地下洞室应急防灾防护系统，包括配置于地下洞室进出口处的交通洞1，一体设置于交通洞两侧的支撑砼体2，双开门结构形式的门扇结构10，锁定机构20，液压启闭机3，油泵站4，第一封闭机构30，第二封闭机构40和第三封闭机构50。其中，两个门扇结构10的一端分别铰接于交通洞两侧的支撑砼体上且另一端相互配合，锁定机构20设置于门扇结构相互配合一端，液压启闭机3的一端铰接于门扇结构背面且另一端铰接于门扇结构背面对应一侧交通洞侧壁上，油泵站4为液压启闭机和锁定机构提供动力，第一封闭机构30设置于门扇结构与交通洞地面之间的间隙处，第二封闭机构40设置于门扇结构与支撑砼体之间的间隙处，第三封闭机构50设置于两个门扇结构之间的间隙处。另外还可以包含一控制器，以实现自动控制控制液压启闭机和锁定机构的启停顺序，例如在关闭门扇结构时先由液压启闭机将门扇结构推动至关闭位置时，再由锁定机构将两个门扇结构锁闭，在打开门扇结构时先控制锁定机构打开，再由液压启闭机将门扇结构拉动至打开位置；该控制器可采用PLC等常规控制方式，其具体电路构造和形式为常规技术手段，本实施例中不再赘述。

所述门扇结构10包括门扇基板11，孔口背撑12，竖加强筋13，支铰14，支撑滚轮15和支撑轨道16。其中，门扇基板11由多层钢板叠合后采用密集的螺栓固定制成，钢板的厚度和门扇基板的厚度由实际所需的抗冲击强度和重量等因素综合而定，其正面边沿处预留一定的安装位置，以便于安置第一封闭机构、第二封闭机构和第三封闭机构；孔口背撑12由纵横交错地固定于门扇基板背侧的支撑筋构成，以保证门扇基板的结构强度，并且孔口背撑上安置的铰座与液压启闭机端部铰接；竖加强筋13固定设置于门扇基板背侧的两端侧面并与孔口背撑固定连接，以便于安装和连接支铰和锁定机构等相关部件；一个门扇结构上的支铰14配置为两个，其竖向上下分布地固定在靠近支撑砼体的竖加强筋上，并与对应的支撑砼体固定连接；支撑滚轮15设置于孔口背撑底部，起到对门扇结构的支撑作用和门扇结构开闭时方便移动的效果；支撑轨道16嵌置于交通洞内的地面内，其上端表面与地面齐平，并沿支撑滚轮的移动轨迹呈弧形状设置。

如图4和5所示，所述锁定机构20包括多个竖向分布地固定设置于门扇结构背侧上的固定锁轴21，中部转动连接于固定锁轴上的锁定臂22，与每个锁定臂的同一端均铰接的联动杆23，一端与联动杆上部铰接且另一端铰接于门扇结构背侧上的锁定油缸24，以及多个固定设置于门扇结构背侧上并分别与每个锁定臂的另一端卡接的锁槽25，其中，锁定油缸通过油路与油泵站连通，所述锁槽和固定锁轴位于不同的门扇结构的竖加强筋上，并且均位于该两个门扇结构相互靠近的侧边上，例如，若锁槽位于左侧的门扇结构上，则固定锁轴、锁定臂、联动杆和锁定油缸安装在右侧的门扇结构上，反之亦然。所述锁槽呈上小下大的楔形状，所述锁定臂在锁定油缸驱动联动杆的作用下绕固定锁轴转动，从锁槽下方卡入并在该楔形状的限制作用下卡紧，同时锁定油缸的锁定保持也使锁定臂的锁定位置固定，而锁定油缸的反向驱动亦可使锁定臂转动后从锁槽下方退出从而解除锁定机构对门扇结构的锁定。所述联动杆下端铰接有一根插杆26，所述门扇结构背侧下部设有与该插杆匹配的导筒27，所述交通洞内地面上对应门扇结构封闭时的导筒位置设置有一个与插杆匹配的插孔28，如此既便于联动杆被驱动移动时的竖向位置保持，又可提高门扇结构锁定后稳定性。

如图6所示，所述第一封闭机构30包括固定设置于门扇结构正面下侧边沿的第一密封基体31，与第一密封基体下部一体连接的内部中空的第一柱状密封条32，嵌置于门扇结构下侧对应的交通洞地面内的第一固定体33，嵌置于第一固定体内的第一支撑件34，以及嵌置于第一固定体内并与第一支撑件连接为一体的第一密封支撑件35，其中，第一密封基体可由多层状的密封条层叠后由螺栓固定制成，第一柱状密封条一般与最外层的密封条连接为一体，所述第一密封支撑件上端表面与第一固定体上端表面齐平，第一固定体上端表面与交通洞地面齐平，所述第一支撑件可配置为倒扣的U型状，第一密封支撑件可配置为工字型；所述第一柱状密封条与第一密封支撑件上端表面接触并在水压作用下将门扇结构与交通洞地面的间隙完全封闭。

如图7所示，所述第二封闭机构40包括固定设置于门扇结构正面靠近支撑砼体的侧面边沿的第二密封基体41，与第二密封基体侧面一体连接的内部中空的第二柱状密封条42，固定连接于靠近门扇结构的支撑砼体侧部的第二固定体43，以及固定连接于靠近门扇结构的第二固定体侧部的第二密封支撑件44，其中，第二密封基体可由多层状的密封条层叠后由螺栓固定制成，第二柱状密封条一般与最外层的密封条连接为一体，第二固定体可配置在支撑砼体朝向门扇结构正面的角处作为固定，第二密封支撑件可配置为解码呈直角三角形的条状，其斜边紧靠第二固定体安置，一条直角边靠近门扇结构正面边沿部分，另一条直角边与第二柱状密封条接触；所述第二柱状密封条与第二密封支撑件表面接触并在水压作用下将门扇结构与支撑砼体的间隙完全封闭。

如图5所示，所述第三封闭机构50包括固定设置于一个门扇结构远离支撑砼体的侧面边沿的第三密封基体51，与第三密封基体侧面一体连接的内部中空的第三柱状密封条52，以及固定设置于另一个门扇结构远离支撑砼体的侧面边沿的第三密封支撑件53，其中，第三密封基体可由多层状的密封条层叠后由螺栓固定制成，第三柱状密封条一般与最外层的密封条连接为一体，第三密封支撑件可配置为钢板侧边的延伸，也可配置为孔口背撑或竖加强筋边沿的延伸；所述第三柱状密封条与第三密封支撑件表面接触并在水压作用下将两个门扇结构之间的间隙完全封闭。

本发明在正常情况下打开，不影响交通洞内的人员、车辆通行，当出现洪水等紧急情况时可在1分钟内快速关闭门扇结构，有效隔离洪水，防止洪水倒灌进厂区的风险。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。