CN103966984A - 一种杠杆式驱动下卧闸门 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种杠杆式驱动下卧闸门，包括闸门体、闸底板、启闭机坑、启闭设备，其特征在于闸门下部设置两道受力环，支撑受力环和启闭受力环，启闭受力环连接启闭设备，支撑受力环铰接在闸底板上，启闭受力环位于支撑受力环的下方，支撑受力环将闸门体分成上下两部分受力体，下部受力体高度H2，上部受力体高度为H1，其中2H1≤H2≤8H1。闸门依靠底道铰支点连接液压杆（或者钢丝绳），靠液压油缸（或者卷扬机）作为启闭机构。本发明具有隐蔽性及操作便利性启闭结构的水闸，即可以满足防洪要求，又能满足亲水、景观要求。本发明总投资要少于传统底轴支撑下卧门，且景观效果也优于传统底轴支撑下卧门。

Description

一种杠杆式驱动下卧闸门

技术领域

本发明涉及挡水闸结构技术领域，具体涉及一种杠杆式驱动下卧闸门。

背景技术

日前召开的中共中央政治局会议，提出积极稳妥推进城镇化，增强城镇综合承载能力，提高土地节约集约利用水平，有序推进农业转移人口市民化。随着城镇化的不断推进，城市品味的要求越来越高，对城市景观的打造提出了更高的目标。对于城市内一些景观河道、滨水景观带堤防，既要满足挡水（防洪）要求，又要满足亲水（景观）要求，这时往往会采用一些挡水建筑物代替实体结构堤防，滨水景观水闸就是其中一种形式。常规水闸由闸室、上游连接段和下游连接段组成。闸室是水闸的主体，设有底板、闸门、启闭机、闸墩、胸墙、工作桥、交通桥等。闸门用来挡水和控制过闸流量，闸墩用以分隔闸孔和支承闸门、胸墙、工作桥、交通桥等。底板是闸室的基础，将闸室上部结构的重量及荷载向地基传递，兼有防渗和防冲作用。景观水闸通常不控制过闸流量，只需满足挡水要求，同时需要满足更高的景观要求。因此水闸的启闭方式多数采用下卧方式，启闭结构、启闭设备尽量隐蔽不外露，启闭设备工作条件具有很好的保证率，闸门之间的闸墩最好能够设法隐藏。传统下卧闸门主要通过闸门底部铰接或者底轴与闸底部连接，使闸门能以底铰（或底轴）为圆心旋转，达到启闭（卧倒）目的。底铰方式启闭形式为两侧通过闸门液压油缸与闸墩连接，闸门依靠闸门液压油缸作为启闭机构；或者两侧通过闸门钢丝绳与闸墩连接，闸门依靠卷扬机（或者手提葫芦）作为启闭机构。该形式闸门必须有闸墩，平时闸门下卧时竖立了一排闸墩，影响景观。

对于城市内一些景观河道，为了更好的满足景观要求，必须有一种闸门型式，既要满足挡水（防洪）要求，又要满足亲水（景观）要求；既要能够隐蔽启闭结构及启闭设备，同时具有操作便利的特点，因此产生了杠杆式驱动下卧闸门的发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种杠杆式驱动下卧闸门，它即可以满足防洪要求，又能满足亲水、景观要求。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种杠杆式驱动下卧闸门，包括闸门体、闸底板，其特征在于闸门下部设置支撑受力环和启闭受力环，启闭受力环连接启闭设备，支撑受力环铰接在闸底板上，启闭受力环位于支撑受力环的下方，支撑受力环将闸门体分成上下两部分受力体，下部受力体高度 H2，上部受力体高度为H1，其中 2H1≤H2≤8H1。闸底板设置有放置启闭设备的坑道，坑道上设置钢筋混凝土盖板。根据本发明的一个实施例，启闭设备为液压杆。根据本发明的另一实施例，启闭设备为卷扬机，所述卷扬机通过钢丝绳与下道受力环连接。闸门体设置侧止水与底止水。闸门体的一侧设置U型止水，另一侧设置与U型止水相配合的Ω型止水 ，相邻两个闸门的闸门体之间通过U型止水和Ω型止水搭接。

闸门体下部设置两道受力环（支撑臂），启闭受力环连接启闭杆，支撑受力环固定铰接在闸底板上。支撑铰接支撑点将水闸体分为上下两部分受力体，闸门启闭是通过启闭杆推动启闭受力环带动闸门绕支撑受力环转动，以达到启闭水闸目的。水闸关闭挡水，开启卧平于闸底板上，启闭设备放置于支撑受力环支撑点高程以下的启闭机坑内，该水闸开启后所有结构及设备隐藏于闸底板下，且闸底板顶面与地面齐平，外观上看不出任何结构体，具有很好的景观效果。该水闸适用于景观要求高，长时间开启（下卧），短时间关闭挡水的情况下，水闸的启闭原理形同单支点杠杆，故本发明称之为杠杆式驱动下卧闸门。本发明在传统下卧门水闸基础上，变动受力支撑点，隐藏启闭设备及结构于水闸开启（下卧）后闸面板下，避开支撑点露在闸面板上；当需要同时设置多个闸门时，不设闸墩，相邻闸门之间可通过设置在闸门体侧边的U型与Ω型止水搭接；整片水闸开启（下卧）后，与地面相平，不影响周边景观，且又亲水。本发明总投资要少于传统底轴支撑下卧门，且景观效果也优于传统底轴支撑下卧门。

附图说明

图1为本发明一实施例的杠杆式驱动下卧闸门平面布置示意图。

图2A为图1中的A-A剖视图，图2B为图1中的B-B剖视图。

图3为U型止水与Ω型止水搭接示意图。

图4为本发明另一实施例的杠杆式驱动下卧闸门剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

本发明把水闸门体设计成支撑点以上及以下两个部分，高度分别为H2、H1，设计两段高度适合比例为2H1≤H2≤8H1，H1满足启闭机运行高度要求。

本发明通过上述方案特征构成的明显的技术特点：闸门体5有两道受力环；支撑受力环6位于上道，与闸底板4转动连接，启闭受力环7位于下道，与启闭设备连接；水闸上道支撑点将水闸分为上下两部分受力体；闸底板4根据启闭受力要求设置若干孔放置启闭设备的坑道1；坑道深度应满足放置启闭设备运行净高度；坑道1上设置钢筋混凝土盖板8；闸门开启时，盖板8位于闸门体5下，不影响闸门启闭；闸门体设置侧止水3与底止水。其中侧止水的设置方法为：闸门体的一侧设置U型止水（U型止水边缘设置有一U形凹槽），另一侧设置与U型止水相配合的Ω型止水 （Ω型止水边缘设置有一弧形突起），相邻两个闸门的闸门体之间可通过U型止水11与Ω型止水12搭接，不设闸墩；闸门开启（下卧）后，与地面齐平，外观上没有突兀结构；闸门关闭（直立）后，由启闭设备锁定门体，所有闸门成一条线，满足挡水要求。闸门启闭通过门体上、下道受力环，利用杠杆原理驱动；启闭设备可采用液压杆2驱动，也可采用卷扬启闭机10，通过钢丝绳9驱动。 采用卷扬机驱动需加设一道钢丝绳，在支撑受力环上部，起着开启闸门作用。

下面将本发明与传统底轴支撑下卧门进行比较。

（1）启闭力比较

如2所示，假设H1为1个单位高度，闸门启闭力为P，传统底轴支撑下卧门闸门受到水压力荷载为F， 启闭力等于水压力F。本发明上部支座总荷载为n*F，启闭力对比计算表如下所示。由表数值可知，H2与H1比值在2～8倍较合适，小于2倍，启闭力将为反向，超过8倍启闭力将增加过多。

表1 启闭力对比值

（2）结构规模比较

本发明增加了H1高度的闸门门体工程量，但是减少了闸墩结构、启闭机房（或者是启闭平台）结构的工程量，从投资上估算，水闸上部结构高度H2与下部结构H1比值控制在2～8倍范围内，本发明总投资要少于传统底轴支撑下卧门。

（3）景观效果比较

本发明隐藏了启闭设备及结构于水闸开启（下卧）后闸面板下，避开支撑点露在闸面板上，景观效果优于传统底轴支撑下卧门。

综上所述，本发明（杠杆式驱动下卧闸门）具有很好的使用价值及推广价值。

Claims (6)

1.一种杠杆式驱动下卧闸门，包括闸门体、闸底板，其特征在于闸门下部设置支撑受力环和启闭受力环，启闭受力环连接启闭设备，支撑受力环铰接在闸底板上，启闭受力环位于支撑受力环的下方，支撑受力环将闸门体分成上下两部分受力体，下部受力体高度 H2，上部受力体高度为H1，其中 2H1≤H2≤8H1。

2.根据权利要求1所述的杠杆式驱动下卧闸门，其特征在于：闸底板设置有放置启闭设备的坑道，坑道上设置钢筋混凝土盖板。

3.根据权利要求2所述的杠杆式驱动下卧闸门，其特征在于：启闭设备为液压杆。

4.根据权利要求2所述的杠杆式驱动下卧闸门，其特征在于：启闭设备为卷扬启闭机，所述卷扬启闭机通过钢丝绳与启闭受力环连接，支撑受力环上部同时加设一道钢丝绳与卷扬启闭机连接。

5.根据权利要求1所述的杠杆式驱动下卧闸门，其特征在于：闸门体设置侧止水与底止水。

6.根据权利要求1所述的杠杆式驱动下卧闸门，其特征在于：闸门体的一侧设置U型止水，另一侧设置Ω型止水 ，相邻两个闸门的闸门体之间通过U型止水和Ω型止水搭接。