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锚固式张柔性坝

阅读:328发布:2021-05-18

专利汇可以提供锚固式张柔性坝专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种用于 水 利蓄水的锚固式张 力 柔性坝。该坝由骨架 支撑 单个半桶坝皮组成的挡水面挡水,通过拉绳将全部水推力传导给地锚,由地锚将水推力传导给地基,由埋入河床与挡 水坝 皮相连的 密封胶 皮进行密封。将其与该领域使用的其他坝型相比较,该坝可大幅度节省建坝材料,降低成本、不阻水、不限场地、建造周期短。,下面是锚固式张柔性坝专利的具体信息内容。

1、用于蓄、挡水的水坝,下有坝基,坝基上的坝体(挡水面)依靠自身材料强度支撑挡水,在坝体上装有放水用的启坝装置,本发明的特征是:骨架支撑半桶坝皮(3)组成挡水面,下拉绳(11)系于锚桩(10)与骨架下部,上拉绳(1)系于骨架上部,另一端与安在锚桩(10)上启坝机(9)绞盘相接。
2、根据权利要求1的锚固式张柔性坝,其特征是:骨架由立杆(12)和上横杆(2)、下横杆(17)组合或是由立杆(12)平行组合。
3、根据权利要求2的锚固式张力柔性坝,其特征是:骨架由金属或木材或筋混泥土材料制成。
4、根据权利要求1的锚固式张力柔性坝,其特征是:锚桩(10)后开有锚坑,坑底的埋桩(7)通过锚绳(8)与锚桩(10)相接。
5、根据权利要求1的锚固式张力柔性坝,其特征是:半桶坝皮(3)的锚固胶皮或底的锚固胶皮直接与密封胶皮相接,固于骨架立杆间。
6、根据权项5的锚固式张力柔性坝,其特征是:半桶坝皮(3)在挡水时,静水压力计算与相同高度、直径的胶皮桶装水时相同。
7、根据权项5的锚固式张力柔性坝,其特征是:密封胶皮(13)埋入密封埋坑(14)内,伸出段(19)端部由横杆密封压条(17)压紧与半桶坝皮(3)底锚固胶皮连接,密封胶皮(13)岸边伸出段与边胶皮接杆(5)相接。
8、根据权利要求7的锚固式张力柔性坝,其特征是:密封胶皮(13)与半桶坝皮(3)相接,可以采用胶接或螺栓拧接或扎连接。
9、根据权利要求8的锚固式张力柔性坝,其特征是:边胶皮接杆(5)成四十五度插固于倒坝方向,等腰三形的边密封胶皮(4),直边接在骨架边立杆(12)上,斜边接在边胶皮接杆(5)上与密封胶皮(13)岸边伸出段相接。
10、根据权利要求8的锚固式张力柔性坝,其特征是:密封胶皮伸出段(10)有足够的伸缩长度,不受坝面水推力作用影响。
11、根据权利要求2的锚固式张力柔性坝,其特征是:在骨架上横杆(2)的锚桩(10)上安有简易通行检修桥。
12、根据权利要求2的锚固式张力柔性坝,其特征是:骨架放于坝桩(15)顶平面,众多的坝桩(15)与水流方向成横向排列。
13、根据权利要求1的锚固式张力柔性坝,其特征是:在本坝正常运转挡水的下游位置,平行建有相同的第二锚固式张力柔性坝。

说明书全文

发明用于利的蓄水、挡水,特别是快速建造的低水头水坝

现有的水坝,如浆砌石重坝及近来出现并使用的袋式橡胶坝:这些水坝下部都筑有坚固宠大的坝基,坝基需要选择建在结实的地基上,坝基上的坝体(挡水面)自身支撑成挡水面挡水,并将所挡全部水推力直接传导给坝基,再由坝基传到地基。由于水坝所承受的外荷主要是呈三形分布的上游水压力,故现有这种坝体(挡水面)与坝基为一体的水坝,建造时耗用材料多,造价高,建造周期长,施工情况复杂。

本发明的任务是解决上述水坝存在造价高、建造周期长的问题:进一步就是提供一种不限场地能快速建造,不阻水没有淹没损失的水坝。

按本发明所述的锚固式张力柔性坝,由密封胶皮、半桶坝皮、骨架、拉绳、地锚和启坝机组成。其特征是:骨架支撑半桶坝皮成预定的几何形状全面挡水,并将承受的全部水推力通过拉绳传到地锚。本坝的地锚起到了上述现有水坝坝基的作用,承受全部的呈三角形分布的上游水压力。密封胶皮埋入河床,伸出部份与挡水胶皮相连接,连接的方式可以采用胶结、螺栓拧接或扎连接等,拉绳分上拉绳和下 拉绳,下拉绳一端系在骨架下部,另一端系于锚固桩,在本坝的挡水过程中,其长度为不变,上拉绳的一端系在骨架上部,另一端与安在锚桩上的启坝机绞盘相连,当所有的启坝电机同步驱动时,通过改变上拉绳的不同长度,即控制本坝的启闭。

锚固式张力柔性坝,以简单、使用可靠的锚桩取代了现有水坝宠大价高的坝基,以调节上拉绳的不同长度控制坝面的启闭,拉绳、坝皮适应承受拉力(张力),具有建坝材料消耗少、成本低、不限场地、建造快、启闭灵活、溢流畅通不阻水等特点。

附图说明及实施例

图1是锚固式张力柔性坝主视意图。

图2是本坝俯视示意图,图中只画出了骨架、半桶坝皮(3)、启坝机(9)的一个部份,实际上本坝的挡水宽度是根据需要,按本实施例给出的结构方法而具体确定的。

在本实施例中,按本发明所述的锚固式张力柔性坝,可分为由锚固启坝部份、骨架支撑部份和胶皮挡水部份组成。

锚固部份由锚桩(10)、上拉绳(1)、下拉绳(11)、锚固拉绳(8)、锚坑(6)、埋桩(7)和启坝机(9)组成。锚桩(10)可选用多种方法筑于河床上,例如:采用打桩的方式直接打入河床预定位置(下述的坝桩(15)相同),在打桩时可由专用打桩机完成;若在坚硬或在地质情况复杂的河床上,可采用先钻引孔,根据地质情况,承受力大小配放相应的 桩件打入孔内,在锚桩(10)上系有下拉绳(11)、启坝机(9),在最上位置系有锚固拉绳(8)(用筋),锚固拉绳(8)的另一端系在锚坑(4),由泥石埋压在底部的埋桩(7)中间位置。由这样组成的锚固装置能够承受很大拉力,并适应本坝拉力角因启坝经常需要变换的要求。

本锚固装置中的启坝机(9),采用的是单个的潜水电机在水下驱动启坝,有利于水面的畅通,如果有必要的话,可以延长锚桩(10)的长度,使启坝电机移出水面进行非潜水作业,并在锚桩(10)顶部架设简易人行桥,以利河两岸通行和检修坝使用。

骨架支承部份由坝桩(15)、下横杆(17)、立杆(12)上横杆(2)、立杆密封压条(16)和下横杆压条(18)组成。本发明所述的骨架即由下横杆(17)、立杆(12)和上横杆(2)组合而成。采用的材料根据需要可以是钢管、角,也可采用钢筋混泥土构件或木材。在每根立杆(12)上用螺栓拧有立杆压条(10),在下横杆下用螺栓拧有下横杆密封压条(18),坝桩(15)打入河床,其数量可以每根立杆下安放一根,也可以隔数根立杆安放一根,应视坝桩大小和河床基础而定。众多的坝桩与水流方向成横向排列,坝桩顶面成一直线和水平面,骨架即放于坝桩(15)的顶平面上,坝桩(15)的主要作用是调节、保持骨架位置的稳定。在上游水推力作用下,骨架下部定位依靠一端系在其下的下拉绳(9),当拉绳(9)长度不变时,即能保持骨架与锚桩(10)的相对距离不变,从而保持骨架下横杆(17)在坝桩(15)顶平面的预定位置内。骨架的上部依靠系在其上的上拉绳(1)实现,上拉绳的另一端与启坝机(9)的绞盘相 连。当所有的启坝电机同步转动时,即能控制骨架的摆动角度,并以此控制坝的启闭。

在本骨架支承部份的这种连续骨架(与挡水宽度相同)横杆(2)上安装通行桥。以利通行和检修坝使用,并可以将启坝机(9)移至桥上进行启坝作业。实际上由于半桶坝皮间不存在应力作用,除因半桶坝皮与边密封段存在应力作用不平衡,需要装以小段的连续骨架使其位置稳定外,其余的半桶坝皮都可直接与立杆(12)连接,下部与密封胶皮相连接进行密封,省除了部份上、下横杆。这样即使启坝电机非同步运转也能正常启闭坝。

胶皮挡水部份由半桶坝皮(3)、密封胶皮(13)、密封埋坑(14)、边密封连接皮(4)和边皮连接杆(5)组成。半桶坝皮(3)可将其视为一直径高度相同的大胶皮桶从中剖开的一半,故称之为半桶坝皮。在半桶坝皮剖开面上伸出有锚固用的锚固胶皮,在半桶坝皮壁面的两条锚固胶皮上压立杆密封条(16)、半桶坝皮(3)底面伸出的锚固胶皮上压横杆密封条(18),分别用螺栓将密封条紧固在骨架的两立杆间,两立杆间的距离即是半桶坝皮(3)的直径,在骨架的所有立杆间都安有同样的半桶坝皮(3)这样即组成了本坝所述的蓄水的整个挡水面。半桶坝皮(3)用于挡水时其静水压力计算与半桶装水时的静水压力相同,环向受拉力。由于在相同宽度内多增加半桶坝皮(3)的个数其桶壁长度不变,而其桶底材料减少。桶壁环向受力强度成比例降低,故在立杆、启坝机数量充许最大限度增加时,半桶坝皮(3)的直径应尽量取小值,减少坝皮造价。在本部份中, 密封胶皮(13)的一端埋入开在上游河床的密封埋坑(14)内,密封埋坑(14)的长度深入堤岸内(可采用专用机械完成,如很容易将现有的开沟埋管机改装成这类机械)。视河床的土质而定,必要时可对密封胶皮(13)埋入端加装灌浆管,对渗漏严重的河床作灌浆处理。密封胶皮(13)在河床上伸出段(19)的端尾由横杆压条(18)压条与半桶坝皮(3)的底锚固胶皮相连接。在没有横杆时即直接与半桶坝皮(3)底锚固胶皮相接,密封胶皮岸边伸出段与成四十五度插固在倒坝方向的边胶皮接杆(5)相接。密封胶皮(13)的伸出段(19)与挡水胶皮相接时,应留有足够的可伸缩长度,防止挡水胶皮挡水运动时使密封胶皮产生受拉力影响。在骨架两端立杆上按有边密封连接皮(4),其形状是一等腰三角形,腰边长等于挡水高度,边密封连接皮(4)的斜边胶皮接杆(5)上,与密封胶皮(13)岸边伸出段相连。这样一个由众多的半桶坝皮(3)组成整个挡水面,由密封胶皮(18)和岸边连接皮(4)完成了对坝面的密封不漏水的工作全部完成,在骨架直立时(见图1),边密封胶皮(4)是张紧的,此时为最高、最佳挡水位置。当骨架向后摆时,挡水高度降低,当骨架后摆贴在河床面时,边密封胶(4)也是张紧的,本坝挡水高度为零,此时为最佳放(过)水状。

按本实施例筑建锚固式张力柔性坝可岸上、岸下(水中)同时施工,进行装配式的建坝。在岸上施工:焊合组装骨架,并将所有半桶坝皮(3)装于骨架立杆间,在岸下施工:开挖锚坑(6)、密封坑(14),将密封胶皮埋好于河床,并将所有的锚桩、坝桩打好。在岸两边各临 时性地安一台绞车通过绞车将骨架拉入河床坝桩预定位置,并连接好密封封胶皮,这样建造锚固式张力柔性坝建造时间更快,周期更短。

按本实施例建造的锚固式张力柔性坝,在不影响第一坝正常运转挡水的下游适当位置建造同样的第二坝,在两坝的配合下可有以下几方面的新功能:(一)具有船闸的作用,如船在下游时,通过第二坝,进入两坝的中间位置,抬起二坝,放下一坝时,船即开到了上游水位。(二)起现有水坝检修闸的作用,任何时候都可抬起一皮坝挡水,使另一皮坝停止工作而进行检修。(三)在一般的挡水情况下都可将第二坝抬高至总挡水高度一半的位置。这样坝即承受了总水推力的一半,由于二坝的抬高而一坝下游的水位被抬高,实际上一坝也只承受了水总推力的一半。这样使皮坝长期处于轻负荷的情况下运行,有延长皮坝使用寿命的特点。

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