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利工程曲面消能墙

阅读:795发布:2021-10-26

专利汇可以提供利工程曲面消能墙专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及 水 利工程低 水头 坝、闸、涵底流消能技术领域,具体涉及一种水利工程曲面消能墙,包括消能边墙、消能槽和迎水护板,所述消能槽呈半弧形的柱面、且内凹设置于消能边墙的迎水墙面上,迎水护板安装于消能槽中、且呈与消能槽匹配的半弧形柱面;所述消能边墙中嵌入设置有安装柱,迎水护板的两侧与安装柱滑动连接;迎水护板的背部设置有 弹簧 座、缓冲弹簧和弹簧滑动套,弹簧座内嵌于消能边墙中,弹簧滑动套固定设置于迎水护板的背部,弹簧滑动套的外端伸入弹簧座中,缓冲弹簧的一端固定设置于弹簧座中、另一端活动设置于弹簧滑动套内的柱形空腔中,本发明水流消能效应显著,大大减小了消 力 池长度,降低成本。,下面是利工程曲面消能墙专利的具体信息内容。

1.一种利工程曲面消能墙,其特征在于:包括消能端墙和多个消能槽,所述消能槽呈半弧形的柱面、且内凹设置于消能端墙的迎水墙面上,消能槽中安装有迎水护板,所述迎水护板呈与消能槽匹配的半弧形柱面,所述消能端墙中嵌入设置有定位导向柱,迎水护板的两侧与定位导向柱滑动连接,各迎水护板沿各自的定位导向柱独立滑动;迎水护板的背部设置有缓冲装置,所述缓冲装置包括弹簧座、缓冲弹簧和弹簧滑动套,所述弹簧座内嵌于消能端墙中,所述弹簧滑动套固定设置于迎水护板的背部,弹簧滑动套的外端伸入弹簧座中,所述缓冲弹簧的一端固定设置于弹簧座中、另一端活动设置于弹簧滑动套内的柱形空腔中。
2.根据权利要求1所述的水利工程曲面消能墙,其特征在于:所述消能槽为连续的内凹弧型柱面,相邻两消能槽之间形成槽间平台,所述定位导向柱的里端内嵌设置于槽间平台内。
3.根据权利要求1所述的水利工程曲面消能墙,其特征在于:所述弹簧座的深度记为a, 弹簧自然伸长状态的长度记为b,弹簧滑动套的长度记为c,其中b>a,c>a。
4.根据权利要求1所述的水利工程曲面消能墙,其特征在于:所述迎水护板的左、右两侧均设置有滑动套环,滑动套环套装于定位导向柱上,定位导向柱上、位于滑动套环的两侧分别设置有限位挡
5.根据权利要求4所述的水利工程曲面消能墙,其特征在于:所述滑动套环的内环壁设置有橡胶保护垫,滑动套环的外环壁的两端设置有环槽,所述橡胶保护垫的两端向外卷起套装于环槽上。
6.根据权利要求4所述的水利工程曲面消能墙,其特征在于:所述限位挡块共同套装于相邻两个定位导向柱上。
7.根据权利要求1所述的水利工程曲面消能墙,其特征在于:所述迎水护板上设置有直径大小不一的透水孔。
8.根据权利要求1所述的水利工程曲面消能墙,其特征在于:所述迎水护板的背部设置有加强筋,加强筋沿迎水护板的背部设置,所述加强筋的厚度由迎水护板的中部向左、右两侧逐渐减小。
9.根据权利要求1所述的水利工程曲面消能墙,其特征在于:其特征在于:在消能端墙迎水面上游的河床内横向分布有多条拦水坎,相邻拦水坎的高度不一。

说明书全文

利工程曲面消能墙

技术领域

[0001] 本发明涉及水利工程低水头坝、闸、涵底流消能技术领域,具体涉及一种水利工程曲面消能墙。

背景技术

[0002] 底流消能的原理是在挡水建筑物下游设消池、消力坎、消能墙等,促使水流在限定范围内产生水跃,通过水流的内部摩擦、掺气和撞击以消耗多余的能量。该发明也可用于灌溉工程、供水工程的压力管道的消能箱结构。底流消能的优点是,水跃稳定,消能效果较好,下游水面波动小,但也存在缺点,目前的消能墙体正面的迎水面的水流撞击效能墙后,主流会沿某一个方向反射或折回,水流内部相互摩擦、掺气、冲撞作用有限,消能效果差,造成下游水流波动依旧较大,并且消力池较长,工程量大,造价高,同时水流与消能墙体直接正面撞击,相互作用应力大,对消能墙体正面迎水面的损伤严重。

发明内容

[0003] 针对目前的水利工程消能墙、消能池存在的缺陷和问题,本发明提供一种水利工程曲面效能墙。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的方案是:一种水利工程曲面消能墙,包括消能端墙和多个消能槽,所述消能槽呈半弧形的柱面、且内凹设置于消能端墙的迎水墙面上,消能槽中安装有迎水护板,所述迎水护板呈与消能槽匹配的半弧形柱面,所述消能端墙中嵌入设置有定位导向柱,迎水护板的两侧与定位导向柱滑动连接,各迎水护板沿各自的定位导向柱独立滑动;迎水护板的背部设置有缓冲装置,所述缓冲装置包括弹簧座、缓冲弹簧和弹簧滑动套,所述弹簧座内嵌于消能端墙中,所述弹簧滑动套固定设置于迎水护板的背部,弹簧滑动套的外端伸入弹簧座中,所述缓冲弹簧的一端固定设置于弹簧座中、另一端活动设置于弹簧滑动套内的柱形空腔中。
[0005] 上述的水利工程曲面消能墙,所述消能槽为连续的内凹弧型柱面,相邻两消能槽之间形成槽间平台,所述定位导向柱的里端内嵌设置于槽间平台内。
[0006] 上述的水利工程曲面消能墙,所述弹簧座的深度记为a, 弹簧自然伸长状态的长度记为b,弹簧滑动套的长度记为c,其中b>a,c>a。
[0007] 上述的水利工程曲面消能墙,所述迎水护板的左、右两侧均设置有滑动套环,滑动套环套装于定位导向柱上,定位导向柱上、位于滑动套环的两侧分别设置有限位挡
[0008] 上述的水利工程曲面消能墙,所述滑动套环的内环壁设置有橡胶保护垫,滑动套环的外环壁的两端设置有环槽,所述橡胶保护垫的两端向外卷起套装于环槽上。
[0009] 上述的水利工程曲面消能墙,所述限位挡块共同套装于相邻两个定位导向柱上。
[0010] 上述的水利工程曲面消能墙,所述迎水护板上设置有直径大小不一的透水孔。
[0011] 上述的水利工程曲面消能墙,所述迎水护板的背部设置有加强筋,加强筋沿迎水护板的背部设置,所述加强筋的厚度由迎水护板的中部向左、右两侧逐渐减小。
[0012] 上述的水利工程曲面消能墙,在消能端墙迎水面上游的河床内横向分布有多条拦水坎,相邻拦水坎的高度不一。
[0013] 本发明的有益效果:本发明的水利工程曲面消能墙,采用型混凝土复合结构的消力池端墙,墙体迎水面为钢结构的半圆弧形钢板组成的连续凹形柱面,钢板与钢筋混凝土墙内钢筋焊接一体,形成型钢混凝土,改进了消力池、消能墙的消能机理,一束水流垂直冲击凹面墙体,连续凹形柱面的消能墙面会产生不同方向的横向反射散流,由于半圆形凹面是对称的,横向反射散流的流向也是对称的,这样就可加剧水流内部的冲撞、摩擦,消能效果大幅提高,可在各种水流条件下,尤其是常遇洪水,均发生池内水跃,均能满足消杀水流动能,减少下游河床冲刷,改进后的消力池结构,在消力池长度大大减短的同时,海漫也可缩更短,该发明消能效果好,与常规消力池相比,虽需增加钢板量,但是消力池长度能大大减小,节省投资,并且在消能曲面护板的后背设置有缓冲弹簧装置,通过缓冲弹簧的缓冲作用,使水流与护板能够有后退的缓冲距离,大大减弱了水流对消能护板的撞击作用力,保护消能护板,并进一步弱化水流的内部能量,增强水流消能效应,因此该技术具有重要的实际应用价值。附图说明
[0014] 图1为本发明的水平剖视图;图2为图1中沿B-B的剖视图;
图3为图1中A处的结构放大示意图;
图4为定位导向柱的横截面结构示意图;
图5为迎水护板的结构示意图;
图6为水流撞击迎水护板后折流消能示意图;
图7为包含本发明的消力池纵断面结构示意图;
图中:1-消能端墙,2-消能槽,3-迎水护板,4-定位导向柱,5-缓冲装置,51-弹簧座,52-缓冲弹簧,53-弹簧滑动套,6-槽间平台,7-滑动套环,71-环槽,8-限位挡块,9-橡胶保护垫,
10-加强筋,11-透水孔,12-拦水坎。

具体实施方式

[0015] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0016] 实施例1:一种水利工程曲面消能墙,如图1-7所示,包括消能端墙1、消能槽2和迎水护板3,消能槽2呈半弧形的柱面,并且消能槽2内凹设置于消能端墙的迎水墙面上,迎水护板3为钢板、且安装于消能槽2中;迎水护板3呈与消能槽2匹配的半弧形柱面,当一束水流垂直冲击半弧形柱面的迎水护板3,会产生不同方向的横向反射散流,由于半弧形柱面是对称的,横向反射散流的流向也是对称的,这样就可加剧水流内部的冲撞、摩擦,消能效果会更好;在迎水护板3的背部设置有缓冲装置5,缓冲装置包括弹簧座51、缓冲弹簧52和弹簧滑动套53,弹簧座51内嵌安装于消能端墙1中,缓冲弹簧52安装在弹簧座中,弹簧滑动套53固定安装于迎水护板3的背部,弹簧滑动套53的外端伸入弹簧座51中,缓冲弹簧52的自由端活动设置于弹簧滑动套53内的柱形空腔中,弹簧座51的深度记为a,缓冲弹簧52自然伸长状态的长度记为b,弹簧滑动套53的长度记为c,其中缓冲弹簧52自然伸长状态的长度b>弹簧座51的深度a,保证了缓冲弹簧52正常伸长状态下,缓冲弹簧52的自由端能够伸出弹簧座51,一方面便于将弹簧滑动套53套装于缓冲弹簧52外,另一方面能够保证缓冲弹簧52有较大的缓冲距离,从而保证迎水护板3向后有较长的缓冲距离,保护迎水护板3;其中弹簧滑动套53的长度c>弹簧座51的深度a,以使迎水护板3与消能槽2之间有一定的距离,当迎水护板3后移到最大距离时(即弹簧滑动套53后端与弹簧座51接触时),避免迎水护板3与消能槽2发生撞击,保护迎水护板3,当水流撞击迎水护板3时,水流压着迎水护板3同时向后移动,挤压缓冲弹簧52,缓冲弹簧52受压形变,迎水护板3后退,大大减弱了水流对迎水护板3的撞击作用力,保护迎水护板3,并进一步弱化水流的内部能量,增强水流消能效应;本实施例中,消能槽2包括横向连续设置的若干个,若干个内凹弧型柱面消能槽相连接共同形成消能面,相邻两消能槽2之间形成槽间平台6,槽间平台6上内嵌设置有定位导向柱4,迎水护板3的左、右两侧均焊接有滑动套环7,滑动套环7套装于定位导向柱4上,迎水护板3的左右两端通过滑动套环7与定位导向柱4滑动连接,定位导向柱4一方面起到固定迎水护板3的作用,另一方面还使迎水护板3能够沿定位导向柱4前后移动,各迎水护板3沿各自的定位导向柱4独立滑动,相邻各迎水护板3彼此独立缓冲水势,多个迎水护板3会造成消能端墙1整体完全不规律的往复振动,达到消除水势共振的目的。以及从相邻迎水护板3因受冲击而退出的水流与相邻迎水护板3前进的水流再次产生相互冲击,达到振动消能的作用;定位导向柱4上、位于滑动套环7的两侧设置有限位挡块8,限位挡块8共同套装于相邻两个定位导向柱4上,迎水护板3在两限位挡块8之间滑动,能够防止迎水护板3从定位导向柱4上脱落;在滑动套环7的内环壁设置有橡胶保护垫9,滑动套环7的外环壁的两端设置有环槽71,橡胶保护垫9的两端向外卷起套装于环槽71上,橡胶保护垫9能够降低滑动套环7与定位导向柱4之间的磨损;在迎水护板3的背部设置有加强筋10,加强筋沿迎水护板的背部设置,加强筋10的厚度由迎水护板的中部向左、右两侧逐渐减小,以增大迎水护板3的整体强度;
实施例2:本实施例中的水利工程曲面消能墙以与实施例1中的不同点为中心进行说明;
本实施例中,如图5所示,迎水护板3上设置有直径大小不一的透水孔,利用透水孔11使部分水流进入迎水护板3后侧,达到降低迎水护板3冲击的同时,利用迎水护板3后侧的返回水势对迎水护板3反向冲击,进一步达到不规律振动目的,以及分散水势和造成多向水势自我消能的目的。
[0017] 本实施例中,如图6-7所示,在消能端墙1迎水面上游的河床内横向分布有多条拦水坎12,相邻拦水坎的高度不一,构成消能池,利用消能池内多条横向拦水坎12,在对水流进行横向消能的同时,还会形成多条横向前进的水波,横向的水波再遇到沿竖向分布的消能端墙迎水护板3后会向两侧分散及中心分布,竖向的弧形迎水护板3产生均匀分散的导向功能,在弧形迎水护板3内部将相对统一的水势分散为多股相互冲击的散流,达到削弱水势的作用。
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