一种气动拦水闸坝

摘要

本发明涉及水利工程技术领域，特指一种气动拦水闸坝，通过充气装置为橡胶气囊浮筒进行充气，在充气的过程中，橡胶气囊浮筒的上端面会逐渐上升，在橡胶气囊浮筒上的气动升降支撑杆也随之升高，继而顶起闸坝板，实现升起闸坝板的功能；当撑起闸坝板处于升起状态进行挡水时，可以避免水流、砂石或冰棱等对橡胶气囊浮筒和气动浮趸的直接冲击，也避免了闸坝板和坝底直接对充气气囊造成压迫的情况出现，在本发明中，在闸坝板的下面连接限位带，可以通过限位带限制了闸坝板升起状态的最高高度，当多块闸坝板的下面均设置有限位带，且限位带的长度均相等时，多块闸坝板处于升起状态时的最高高度相等，即多块闸坝板均通过限位带保持上限位。

说明书

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，特指一种气动拦水闸坝。

背景技术

气盾坝可以用于发电、蓄水、加强城市景观建设、通航、灌溉、分水、分洪，还可以应用于寒冷地区，允许冰棱和漂浮物通过以及应用于鱼道和环保。

现有技术中的气盾坝，一般包括有盾板、充气气囊和控制系统，其各个部件均为预制部件，安装工期短，盾板和充气气囊模块化可便于修复。由于充气气囊内填充介质为气体，可以实现迅速地撑起盾板和塌坝的效果。

在使用的时候，向充气气囊充气，使其支撑起盾板以实现挡水的效果；在使用完毕后，充气气囊排气后塌坝，此时气囊卧于盾板下，可以避免河道砂石、冰凌等对充气气囊的破坏。但是当充气气囊撑起盾板时，充气气囊在河水内长时间受到河水等冲击，同时盾板和坝底基础直接对充气气囊造成压迫，导致充气气囊容易出现加速老化的情况，也容易出现漏气或破裂的情况，继而出现气盾坝的使用寿命短的情况。

专利号为202010759840.1的发明专利公开了一种气趸闸坝，设置在混凝土基础中，气趸闸坝包括有若干个闸门单元、控制装置和充气装置，混凝土基础中设置有综合管廊蓄水池，综合管廊蓄水池中设置有若干个闸门单元；每个闸门单元包括有置于综合管廊蓄水池中的橡胶气囊浮筒，橡胶气囊浮筒中设置有可随橡胶气囊浮筒中升降的气动浮趸，气动浮趸升起到橡胶气囊浮筒外的一端上设置有角度可调的闸坝板，气动浮趸顶住闸坝板，且闸坝板随气动浮趸上升或下降。在本发明中，通过充气装置为橡胶气囊浮筒和/或气动浮趸充气，实现撑起闸坝板升起的效果，当撑起闸坝板挡水时，可以避免水流、砂石或冰棱等对橡胶气囊浮筒和气动浮趸的直接冲击，也避免了闸坝板和坝底直接对充气气囊造成压迫的情况出现。

但是该发明在使用的过程中，多个闸门单元的高度不能保持统一，相邻的闸坝板之间会形成间隙，水流会在间隙中流动通过，影响使用的效果；而且滚轮是固定在橡胶气囊浮筒的上端上，不能相对滑动，当闸坝板的状态发生改变时，其容易对滚轮造成损坏。

发明内容

本发明的发明目的在于：为了解决现有技术中所存在的问题，本发明提供了一种气动拦水闸坝。

为了解决现有技术中所存在的问题，本发明采用以下技术方案：

一种气动拦水闸坝，设置在混凝土基础中，所述混凝土基础中设置有综合管廊蓄水池、若干个闸门单元和充气装置，每个所述闸门单元包括有设置在所述综合管廊蓄水池中的橡胶气囊浮筒，所述橡胶气囊浮筒中设置有随所述橡胶气囊浮筒升降的气动升降支撑杆，所述气动升降支撑杆的上端抵接有闸坝板，所述闸坝板的一边固定在所述混凝土基础上，另一边随所述气动升降支撑杆升降；

所述充气装置与所述橡胶气囊浮筒相连通，所述充气装置向所述橡胶气囊浮筒充气，其中，当所述橡胶气囊浮筒逐渐充气时，所述气动升降支撑杆顶起所述闸坝板；

所述闸坝板的下端面有限位带，所述限位带的第一端与所述闸坝板相连接，所述限位带的第二端固定在所述混凝土基础上，若干个闸门单元均通过所述限位带保持上限位。

作为本发明气动拦水闸坝的技术方案的一种改进，每个所述闸门单元还包括有至少三根混凝土立柱，至少三根所述混凝土立柱沿所述橡胶气囊浮筒的周向设置，且在至少三根所述混凝土立柱上设置有升降装置，所述升降装置包括有沿所述混凝土立柱长度方向升降的架体，所述架体设置在所述橡胶气囊浮筒的上面，所述架体随所述橡胶气囊浮筒的充气和放气，对应实现上升和下降，且所述气动升降支撑杆竖向设置在所述架体的上面。

作为本发明气动拦水闸坝的技术方案的一种改进，所述升降装置还包括有与所述混凝土立柱数量一致的固定滑块组，每组所述固定滑块组均包括有第一固定滑块和第二固定滑块，同一组所述固定滑块中的所述第一固定滑块和所述第二固定滑块分别设置在同一混凝土立柱相对的两侧上，且所述第一固定滑块和所述第二固定滑块均与所述混凝土立柱的侧面相接触。

作为本发明气动拦水闸坝的技术方案的一种改进，所述气动升降支撑杆的上端设置有固定滑轮机构，所述固定滑轮机构包括有设置在所述气动升降支撑杆上端的固定架和设置在所述固定架中的滚轮，所述滚轮可在所述固定架中转动；

所述固定架的左侧倾斜设置，右侧设置有槽钢，所述槽钢横向设置，分别连接多个所述闸门单元中的固定架。

作为本发明气动拦水闸坝的技术方案的一种改进，所述固定架中设置有一个所述滚轮。

作为本发明气动拦水闸坝的技术方案的一种改进，所述混凝土基础上还设置有固定橡胶圈，所述固定橡胶圈通过固定橡胶圈锚固螺栓固定在所述混凝土基础上，且所述固定橡胶圈套设在所述气动升降支撑杆的外侧上。

作为本发明气动拦水闸坝的技术方案的一种改进，所述限位带的第二端通过限位带锚固螺栓与所述混凝土基础相连接。

作为本发明气动拦水闸坝的技术方案的一种改进，所述气动拦水闸坝还包括有固定装置，所述固定装置设置在所述闸坝板与所述混凝土基础上相接触的一边上；所述固定装置包括有通筋、主锚固螺栓、主锚固下垫板、橡胶块、基础软连接和主锚固上压板，所述主锚固下垫板、所述橡胶块、所述基础软连接和所述主锚固上压板从下往上依次设置在所述混凝土基础上，且通过所述通筋和所述主锚固螺栓固定在所述混凝土基础上。

固定螺母、上压凹形钢板、与基础连接橡胶板和橡胶垫块；所述通筋和所述主锚固螺栓设置在所述混凝土基础中，所述橡胶垫块、所述与基础连接橡胶板、所述上压凹形钢板和所述固定螺母依次连接，且均设置在所述混凝土基础上。

作为本发明气动拦水闸坝的技术方案的一种改进，所述气动拦水闸坝还包括有设置在所述混凝土基础上的拦水闸坝护墙和拦水闸坝不锈钢护墙板，所述拦水闸坝不锈钢护墙板设置在所述拦水闸坝护墙的内侧，且所述拦水闸坝不锈钢护墙板的内侧设置有综合管廊蓄水池。

作为本发明气动拦水闸坝的技术方案的一种改进，所述气动拦水闸坝还包括有控制装置，所述控制装置与所述充气装置相连接，所述控制装置用于控制所述充气装置进行充气或放气。

本发明的有益效果：

1、在本发明中，通过充气装置为橡胶气囊浮筒进行充气，在充气的过程中，橡胶气囊浮筒的上端面会逐渐上升，在橡胶气囊浮筒上的气动升降支撑杆也随之升高，继而顶起闸坝板，实现升起闸坝板的功能；当撑起闸坝板处于升起状态进行挡水时，可以避免水流、砂石或冰棱等对橡胶气囊浮筒和气动浮趸的直接冲击，也避免了闸坝板和坝底直接对充气气囊造成压迫的情况出现，解决了现有技术中所存在的充气气囊在河水内长时间受到冲击，充气气囊容易老化，容易出现漏气或破裂的问题；

2、在本发明中，在闸坝板的下面连接限位带，可以通过限位带限制了闸坝板升起状态的最高高度，当多块闸坝板的下面均设置有限位带，且限位带的长度均相等时，多块闸坝板处于升起状态时的最高高度相等，即多块闸坝板均通过限位带保持上限位；

3、气动升降支撑杆的上端设置有固定滑轮机构，固定滑轮机构包括有固定架和滚轮，滚轮可在固定架中转动，通过滚轮实现闸板门转向的功能；同时由于在固定架的一侧设置有槽钢，槽钢横向设置且分别连接多个闸门单元中的固定架，不仅可以通过槽钢加强固定架的强度，还可以通过槽钢使多个气动升降支撑杆保持相同的高度，避免相邻的闸坝板之间形成间隙。

附图说明

图1为本发明闸坝板处于挡水状态的结构示意图；

图2为本发明塌坝状态的结构示意图；

图3为图2中A处放大图。

附图标记说明：1-闸坝板；2-综合管廊蓄水池；3-混凝土立柱；4-橡胶气囊浮筒；5-固定滑块组；6-限位带；7-滑动滚轮；8-气动升降支撑杆；9-固定橡胶圈；10-固定橡胶圈锚固螺栓；11-限位带锚固螺栓；12-混凝土基础；13–固定架；14-通筋；15-拦水闸坝护墙；16-拦水闸坝不锈钢护墙板；17-主锚固上压板；18-基础软连接；19-橡胶块；20-主锚固下垫板；21-主锚固螺栓；22–槽钢。

具体实施方式

为使本发明的发明目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至图3所示，一种气动拦水闸坝，设置在混凝土基础12中，混凝土基础12中设置有综合管廊蓄水池2、若干个闸门单元和充气装置，每个闸门单元包括有设置在综合管廊蓄水池2中的橡胶气囊浮筒4，橡胶气囊浮筒4中设置有随橡胶气囊浮筒4升降的气动升降支撑杆8，气动升降支撑杆8的上端抵接有闸坝板1，闸坝板1的一边固定在混凝土基础12上，另一边随气动升降支撑杆8升降；

充气装置与橡胶气囊浮筒4相连通，充气装置向橡胶气囊浮筒4充气，其中，当橡胶气囊浮筒4逐渐充气时，气动升降支撑杆8顶起闸坝板1；

闸坝板1的下端面有限位带6，限位带6的第一端与闸坝板1相连接，限位带6的第二端固定在混凝土基础12上，若干个闸门单元均通过限位带6保持上限位。限位带6的第二端通过限位带锚固螺栓11与混凝土基础12相连接，保证了限位带6与混凝土基础12的连接强度。

在本发明中，通过充气装置为橡胶气囊浮筒4进行充气，在充气的过程中，橡胶气囊浮筒4的上端面会逐渐上升，在橡胶气囊浮筒4上的气动升降支撑杆8也随之升高，继而顶起闸坝板1，实现升起闸坝板1的功能；当撑起闸坝板1处于升起状态进行挡水时，可以避免水流、砂石或冰棱等对橡胶气囊浮筒4和气动浮趸的直接冲击，也避免了闸坝板1和坝底直接对充气气囊造成压迫的情况出现，解决了现有技术中所存在的充气气囊在河水内长时间受到冲击，充气气囊容易老化，容易出现漏气或破裂的问题；

在本发明中，在闸坝板1的下面连接限位带6，可以通过限位带6限制了闸坝板1升起状态的最高高度，当多块闸坝板1的下面均设置有限位带6，且限位带6的长度均相等时，多块闸坝板1处于升起状态时的最高高度相等，即多块闸坝板1均通过限位带6保持上限位。

在本发明中，气动升降支撑杆8的水平截面可以为圆形、椭圆形或方形等任意一种形状。

进一步的，每个闸门单元还包括有至少三根混凝土立柱3，至少三根混凝土立柱3沿橡胶气囊浮筒4的周向设置，且在至少三根混凝土立柱3上设置有升降装置，升降装置包括有沿混凝土立柱3长度方向升降的架体，架体设置在橡胶气囊浮筒4的上面，架体随橡胶气囊浮筒4的充气和放气，对应实现上升和下降，且气动升降支撑杆8竖向设置在架体的上面。

作为本发明的一个实施例，每个闸门单元包括有四根混凝土立柱3，四根混凝土立柱3沿橡胶气囊浮筒4的周向设置，且四根混凝土立柱3上设置有升降装置，升降装置置于橡胶气囊浮筒4的上面。升降装置包括有沿混凝土立柱3长度方向升降的架体，架体设置在橡胶气囊浮筒4的上面，在使用的时候，架体随橡胶气囊浮筒4的充气和放气，对应实现上升和下降，且气动升降支撑杆8竖向设置在架体的上面。

进一步的，升降装置还包括有与混凝土立柱3数量一致的固定滑块组5，每组固定滑块组5均包括有第一固定滑块和第二固定滑块，同一组固定滑块中的第一固定滑块和第二固定滑块分别设置在同一混凝土立柱3相对的两侧上，且第一固定滑块和第二固定滑块均与混凝土立柱3的侧面相接触。

详细地说，由于第一固定滑块和第二固定滑块分别设置在同一混凝土立柱3相对的两侧上，且第一固定滑块和第二固定滑块均与混凝土立柱3的侧面相接触，实现了通过第一固定滑块和第二固定滑块夹紧混凝土立柱3的效果，当架体上升或下降时，通过第一固定滑块和第二固定滑块夹紧混凝土立柱3，并沿着混凝土立柱3的长度方向滑动，实现了保证气动升降支撑杆8竖直向上升起的效果，通过多根混凝土立柱3避免橡胶气囊浮筒4发生位置移动，并通过固定滑块组5保证架体升降的效果，由于混凝土立柱3垂直于平面设置，在固定滑块组5的作用下，还可以保证气动升降支撑杆8的竖直向上升降的效果。而且，在塌坝的时候，当橡胶气囊浮筒4放气时，在升降装置和气动升降支撑杆8的重力的作用下，可以加快橡胶气囊浮筒4放气的速度。

气动升降支撑杆的上端设置有固定滑轮机构，固定滑轮机构包括有设置在气动升降支撑杆上端的固定架13和设置在固定架13中的滚轮7，滚轮7可在固定架13中转动；固定架13的左侧倾斜设置，右侧设置有槽钢22，槽钢22横向设置，分别连接多个闸门单元中的固定架13。

详细地说，通过滚轮7实现闸板门转向的功能；同时由于在固定架13的一侧设置有槽钢22，槽钢22横向设置且分别连接多个闸门单元中的固定架13，不仅可以通过槽钢22加强固定架13的强度，还可以通过槽钢22使多个气动升降支撑杆保持相同的高度，避免相邻的闸坝板之间形成间隙。其中，固定架13的左侧为靠近闸坝板固定在混凝土基础上的一侧，右侧为靠近闸坝板处于升起状态时，与混凝土基础存在较大距离的一侧。

进一步的，固定架13中设置有一个滚轮7。与现有技术相比，把滚轮7的数量从两个或以上减少至一个，可以仅通过一个滚轮7实现对闸坝板的转向和支撑作用，若通过多个滚轮7，则会出现通过不同的滚轮7支撑和转向闸坝板，这样也容易出现相邻的闸坝板之间形成间隙的问题。

混凝土基础12上还设置有固定橡胶圈9，固定橡胶圈9通过固定橡胶圈锚固螺栓10固定在混凝土基础12上，且固定橡胶圈9套设在气动升降支撑杆8的外侧上，通过固定橡胶圈9不仅可以密闭支撑杆与混凝土基础12之间的间隙，还可以通过固定橡胶圈9保证气动升降支撑杆8的竖向运动的效果，避免当气动升降支撑杆8升降时，气动升降支撑杆8发生位置移动的情况出现。

作为本发明的一种优选的实施方式，气动拦水闸坝还包括有固定装置，固定装置设置在闸坝板1与混凝土基础12上相接触的一边上；固定装置包括有通筋14、主锚固螺栓21、主锚固下垫板20、橡胶块19、基础软连接18和主锚固上压板17，主锚固下垫板20、橡胶块19、基础软连接18和主锚固上压板17从下往上依次设置在混凝土基础12上，且通过通筋14和主锚固螺栓21固定在混凝土基础12上。

固定螺母、上压凹形钢板、与基础连接橡胶板和橡胶垫块；通筋14和主锚固螺栓21设置在混凝土基础12中，橡胶垫块、与基础连接橡胶板、上压凹形钢板和固定螺母依次连接，且均设置在混凝土基础12上，保证了对闸坝板1的固定效果。

作为本发明的一种优选的实施方式，气动拦水闸坝还包括有设置在混凝土基础12上的拦水闸坝护墙15和拦水闸坝不锈钢护墙板16，拦水闸坝不锈钢护墙板16设置在拦水闸坝护墙15的内侧，且拦水闸坝不锈钢护墙板16的内侧设置有综合管廊蓄水池2。

作为本发明的一种优选的实施方式，气动拦水闸坝还包括有控制装置，控制装置与充气装置相连接，控制装置用于控制充气装置进行充气或放气。

基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。