一种河道组合闸门及其控水方法技术

本发明专利技术公开了一种河道组合闸门及其控水方法，该组合闸门包括河道两侧设置的挡水墙，所述河道挡水墙为钢筋混凝土墙体，本发明专利技术巧妙设置人字形闸门机构，其中两闸门板呈人字形设置，两闸门板相邻侧端部设置有抵接母板和抵接子板，抵接母板和抵接子板构成人字形顶角且朝向河道上游；在上游水压的作用下实现结构自锁，大大提高闸门安全性，另外构成人字形顶角的抵接母板和抵接子板抵接配合，抵接母板与抵接子板之间设置有弹性止水胶垫，提高闸门密封性，同时弹性止水胶垫在抵接母板与抵接子板碰撞过程中起到缓冲作用；同时人字形闸门机构的竖向多排设置，方便根据需要控制放水或蓄水，另外开启后或蓄水漫过溢出时能够形成瀑布景观。

A Composite Gate for River Channel and Its Water Control Method

【技术实现步骤摘要】
一种河道组合闸门及其控水方法
本专利技术属于河道闸门
，具体为一种河道组合闸门及其控水方法。
技术介绍
修建在河道和渠道上利用闸门控制流量和调节水位的低水头水工建筑物。关闭闸门可以拦洪、挡潮或抬高上游水位，以满足灌溉、发电、航运、水产、环保、工业和生活用水等需要；开启闸门，可以宣泄洪水、涝水、弃水或废水，也可对下游河道或渠道供水。在水利工程中，水闸作为挡水、泄水或取水的建筑物，应用广泛；水闸，按其所承担的主要任务，可分为:节制闸、进水闸、冲沙闸、分洪闸、挡潮闸、排水闸等。按闸室的结构形式，可分为:开敞式、胸墙式和涵洞式。开敞式水闸当闸门全开时过闸水流通畅，适用于有泄洪、排冰、过木或排漂浮物等任务要求的水闸，节制闸、分洪闸常用这种形式。胸墙式水闸和涵洞式水闸，适用于闸上水位变幅较大或挡水位高于闸孔设计水位，即闸的孔径按低水位通过设计流量进行设计的情况。胸墙式的闸室结构与开敞式基本相同，为了减少闸门和工作桥的高度或为控制下泄单宽流量而设胸墙代替部分闸门挡水。然而目前这些河道闸门结构呆板，功能单一，尤其是结构稳定性差，控水效果不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：为了解决结构稳定性差，控水效果不理想的技术问题，提供一种河道组合闸门及其控水方法。本专利技术采用的技术方案如下：一种河道组合闸门，包括河道两侧设置的挡水墙，所述河道挡水墙为设置在河道堤岸内侧的钢筋混凝土墙体，两挡水墙之间竖向并排设置有多排具有结构自锁功能的人字形闸门机构；其中，所述人字形闸门机构包括左右两闸门板，两闸门板相邻侧端部设置有抵接母板和抵接子板，两闸门板呈人字形设置在两挡水墙之间，抵接母板和抵接子板构成人字形顶角且朝向河道上游，所述抵接母板上对应抵接子板设置有抵接槽，抵接子板咬合镶嵌在抵接母板的抵接槽内，抵接母板与抵接子板之间设置有弹性止水胶垫；闸门板外侧与挡水墙铰接连接，两侧挡水墙对应闸门板下游位置设置有驱动两侧闸门板开启或关闭的动力机构；所述河道底部对应闸门板底端设置有止水底板。工作时，本专利技术巧妙设置人字形闸门机构，其中两闸门板呈人字形设置，两闸门板相邻侧端部设置有抵接母板和抵接子板，抵接母板和抵接子板构成人字形顶角且朝向河道上游；在上游水压的作用下实现结构自锁，大大提高闸门安全性，另外构成人字形顶角的抵接母板和抵接子板抵接配合，抵接子板咬合镶嵌在抵接母板的抵接槽内，抵接母板与抵接子板之间设置有弹性止水胶垫，提高闸门密封性，同时弹性止水胶垫在抵接母板与抵接子板碰撞过程中起到缓冲作用；同时人字形闸门机构的竖向多排设置，方便根据需要放水或蓄水从而调节水量，在顶部人字形闸门机构蓄水后开启的情况下，能够形成瀑布景观。作为本专利技术再进一步技术方案：所述闸门板通过铰接轴安装在挡水墙上，所述闸门板侧边均匀设置有固定支架，固定支架外端固定连接有旋转架，旋转架与铰接轴弧形配合且旋转架与铰接轴之间通过卡环连接，且卡环贯穿在旋转架侧边固定支架的间隙上；如此闸门板通过固定支架和旋转架能够绕铰接轴自由旋转，闸门板端部设置有抵接铰接轴和挡水墙的密封橡胶垫。作为本专利技术进一步技术方案：所述人字形闸门机构设置有三排，包括顶部闸门机构，中部闸门机构和底部闸门机构；所述顶部闸门机构，中部闸门机构和底部闸门机构中含有成对设置的顶部闸门板、中部闸门板和底部闸门板；所述顶部闸门板、中部闸门板和底部闸门板底部分别设置有底部弧形凸缘；中部闸门板、底部闸门板和止水底板上分别设置有顶部弧形凸缘；顶部闸门板、中部闸门板和底部闸门板以及止水底板上的底部弧形凸缘与顶部弧形凸缘依次咬合抵接；底部弧形凸缘与顶部弧形凸缘上分别设置有弹性止水橡胶垫片；工作时，闸门板之间的底部弧形凸缘与顶部弧形凸缘挤压配合，实现密封，同时在闸门板之间开关过程中，底部弧形凸缘与顶部弧形凸缘碰撞接触，将可能的影响开关门的障碍物如树枝等杂物，挤压漫过或者弹走，实现顺利闸门的顺利开关，弹性止水橡胶垫片进一步提高密封止水效果，同时在碰撞挤压过程中具有缓冲作用。作为本专利技术再进一步技术方案：所述动力机构为液压动力机构，所述闸门板中部位置设置有铰接座，液压动力机构包括伸缩式液压缸，所述挡水墙上固定设置有梯形承台，伸缩式液压缸通过固定铰座安装在梯形承台上，伸缩式液压缸工作端与闸门板中部铰接座连接推动闸门开启或关闭，需要说明的是伸缩式液压缸根据竖向位置压力不同的需要提供不同的足够大的动力。作为本专利技术再进一步技术方案：还包括附加锁紧机构，所述附加锁紧机构为与闸门板连接的索链式限位机构，索链式限位机构与闸门板连接，避免风浪引起冲击荷载对闸门的影响，使得两闸门板始终呈人字形相互抵接，保持闸门关闭状态，提高闸门安全性。作为本专利技术再进一步技术方案：所述索链式限位机构包括辊架，辊架固定安装在相应侧闸门板下游挡水墙上，辊架上安装有锁紧辊，所述闸门板靠近下游一侧顶部设置有固定环，锁紧辊固定缠绕有索链，索链外端与固定环连接，锁紧辊端部设置有锁紧把手，辊架对应锁紧把手设置有锁定机构，所述锁定机构包括设置在辊架上的限位架，限位架上设置有螺纹套筒，螺纹套筒内螺纹连接有限位螺杆，限位螺杆贯穿螺纹套筒且一端抵接锁紧把手限制锁紧辊转动，另一端设置有调节旋盘，工作时方便通过锁紧辊对闸门板进行索链式锁紧，并通过锁定机构的调节旋盘对锁紧辊锁定限位，提高闸门安全性。作为本专利技术再进一步技术方案：所述人字形闸门机构中靠近河道底部的闸门板上设置有闸口，闸口沿两闸门板外端对称设置；闸门板靠近下游一侧上对应闸口固定设置有子闸门机构，所述子闸门机构包括覆盖在闸口上的闸体，闸体外端设置有固定凸缘，固定凸缘通过固定螺栓安装在闸门板上，所述闸体中部竖向设置有闸板槽，闸体对应闸口设置有贯穿闸板槽的闸体出口，闸体出口与闸口中心对齐，所述闸板槽上套装有移动闸板；移动闸板外端连接有闸门液压缸连接，闸门液压缸固定在闸门板上驱动移动闸板沿闸板槽移动封闭或开启闸口；所述闸板槽内对应移动闸板内外两侧分别设置有闸槽止水胶垫；工作时，移动闸板套装在闸板槽内，提高移动闸板运行稳定性，同时移动闸板由闸门液压缸驱动沿闸板槽移动封闭或开启闸口，闸体出口流量由移动闸板移动位移决定，由此通过闸门液压缸可实现闸体出口流量的定量控制。作为本专利技术再进一步技术方案：还包括垃圾收集网兜，所述垃圾收集网兜设置在所述闸门板靠近河道下游一侧顶部，所述垃圾收集网兜包括固定框架，固定框架四周通过连接螺栓安装在闸门板上，固定框架外侧设置有网兜架，网兜架呈楔形且其上套装有可更换的兜网，在闸门放水或者水流漫过时，对流水中的漂浮物进行过滤，拦截和收集，在使用过程中，可以利用原兜网对垃圾进行打包方便清理；同时更换新的兜网进行过滤，拦截和收集，另外长时间使用后方便对网兜架在拆卸更换，进一步方便维护使用。一种河道组合闸门的控水方法，包括如下控水方法：方法1)、蓄水水位控制方法；利用竖向多排设置的组合人字形闸门配合使用，在蓄水时满足各种水位需求，在放水或蓄水溢出过程中形成瀑布景观；方法2)、闸门流量定量控制方法；利用人字形闸门和子闸门机构实现定量控制闸门的流量；方法3)、瀑布流水厚度控制方法，利用人字形闸门和子闸门机构实现漫过闸门顶部水流的厚度控制调节，进而调节瀑布厚度；方法4)、闸门流水漂浮物控制方法，在人字形闸门流水漫过闸门板顶部水落下过程中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种河道组合闸门，包括河道两侧设置的挡水墙(1)，其特征在于：所述河道挡水墙(1)为设置在河道堤岸(1‑1)内侧的钢筋混凝土墙体，两挡水墙(1)之间竖向并排设置有多排具有结构自锁功能的人字形闸门机构。

【技术特征摘要】
1.一种河道组合闸门，包括河道两侧设置的挡水墙(1)，其特征在于：所述河道挡水墙(1)为设置在河道堤岸(1-1)内侧的钢筋混凝土墙体，两挡水墙(1)之间竖向并排设置有多排具有结构自锁功能的人字形闸门机构。2.如权利要求1所述的一种河道组合闸门，其特征在于：所述人字形闸门机构包括左右两闸门板，两闸门板相邻侧端部设置有抵接母板(16)和抵接子板(18)，两闸门板呈人字形设置在两挡水墙(1)之间，抵接母板(16)和抵接子板(18)构成人字形顶角且朝向河道上游，所述抵接母板(16)上对应抵接子板(18)设置有抵接槽(17)，抵接子板(18)咬合镶嵌在抵接母板(16)的抵接槽(17)内，抵接母板(16)与抵接子板(18)之间设置有弹性止水胶垫；闸门板外侧与挡水墙(1)铰接连接，两侧挡水墙(1)对应闸门板下游位置设置有驱动两侧闸门板开启或关闭的动力机构；所述河道底部对应闸门板底端设置有止水底板(5)。3.如权利要求2所述的一种河道组合闸门，其特征在于：所述闸门板通过铰接轴(2)安装在挡水墙(1)上，所述闸门板侧边均匀设置有固定支架(41)，固定支架(41)外端固定连接有旋转架(42)，旋转架(42)与铰接轴(2)弧形配合且旋转架(42)与铰接轴(2)之间通过卡环(43)连接，且卡环(43)贯穿在旋转架(42)侧边固定支架(41)的间隙上；闸门板端部设置有抵接铰接轴(2)和挡水墙(1)的密封橡胶垫(3)。4.如权利要求2所述的一种河道组合闸门，其特征在于：所述人字形闸门机构设置有三排，包括顶部闸门机构，中部闸门机构和底部闸门机构；所述顶部闸门机构，中部闸门机构和底部闸门机构中含有成对设置的顶部闸门板(11)、中部闸门板(12)和底部闸门板(4)；所述顶部闸门板(11)、中部闸门板(12)和底部闸门板底部分别设置有底部弧形凸缘(20)；中部闸门板(12)、底部闸门板(4)和止水底板(5)上分别设置有顶部弧形凸缘(21)；顶部闸门板(11)、中部闸门板(12)和底部闸门板(4)以及止水底板(5)上的底部弧形凸缘(20)与顶部弧形凸缘(21)依次咬合抵接；底部弧形凸缘(20)与顶部弧形凸缘(21)上分别设置有弹性止水橡胶垫片(201)。5.如权利要求2所述的一种河道组合闸门，其特征在于：所述动力机构为液压动力机构，所述闸门板中部位置设置有铰接座(7)，液压动力机构包括伸缩式液压缸(8)，所述挡水墙(1)上固定设置有梯形承台(9)，伸缩式液压缸(8)通过固定铰座(19)安装在梯形承台(9)上，伸缩式液压缸(8)工作端与闸门板中部铰接座(7)连接推动闸门开启或关闭。6.如权利要求2所述的一种河道组合闸门，其特征在于：还包括附加锁紧机构(15)，所述附加锁紧机构(15)为与闸门板连接的索链式限位机构。7.如权利要求6所述的一种河道...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚燕生，唐建平，汪俊，葛张森，陈庆波，丁琨，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34