CN105113464A - 橡胶坝自溃保护方法及装置和装置使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种橡胶坝自溃保护方法及装置和装置使用方法，该橡胶坝自溃保护方法通过杠杆体系控制橡胶坝即充水状态的橡胶坝袋自动排水塌坝；该橡胶坝自溃保护装置主要由依次连接的进水管、杠杆体系、底轴转动阀门、排水管以及橡胶坝袋构成，杠杆体系的横直杆的一端设有与进水管连通的集水箱、其另一端设有能够打开底轴转动阀门的拉起直杆，当水位高于进水管的进水端时，集水箱进水下沉，致使杠杆体系失去平衡并带动拉起直杆向上运动，进而将底轴转动阀门打开，实现橡胶坝自动塌坝。本发明的有益效果：能够通过水力自动方式实现橡胶坝的自动塌坝，从而能够有效避免不能及时塌坝导致的意外事故、保证人民的生命安全和财产安全。

Description

橡胶坝自溃保护方法及装置和装置使用方法

技术领域

本发明属于橡胶坝技术领域，特别是一种橡胶坝自溃保护方法及装置和装置使用方法。

背景技术

随着高分子合成材料的发展而出现的橡胶坝，在水利的应用已非常普遍。由于其具有坝高可调节，泄洪阻水小、泄量大，坝顶溢流、水坝高度小及管理方便、工期短、投资省等诸多优点，橡胶坝被广泛应用于蓄水、发电、灌溉、供水和回灌地下水要求的河段，橡胶坝还特别适用于城市水环境工程。因此，橡胶坝已成为我国应用十分普遍的低水头的拦河建筑物，近年来我国已建成的橡胶坝中，在调蓄水资源、改善水环境、发展农田灌溉和旅游事业等方面发挥了积极的作用，工程效益十分显著。

橡胶坝塌坝，需要人工开启排水闸阀或人工开启抽排水泵，排出充填橡胶坝袋内的水，即采用人工塌坝。对于管理不善、或无人值守的中、小型橡胶坝工程，当遭遇突发性洪水时，极易因为没有及时排水塌坝而造成橡胶坝工程安全事故和上游洪水淹没损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种橡胶坝自溃保护方法及装置和装置使用方法，该方法及装置通过水力自动方式实现橡胶坝的自动塌坝，从而能够有效避免不能及时塌坝导致的意外事故、保证人民的生命安全和财产安全。

为实现上述目的，本发明的一种橡胶坝自溃保护方法，通过杠杆体系控制橡胶坝即充水状态的橡胶坝袋自动排水塌坝：其中，橡胶坝袋的底部连接设有底轴旋转阀门的排水管，杠杆体系的一端为与进水管连接的集水箱、另一端与底轴旋转阀门连接；将进水管的进水端固定于控制水位A处，控制水位A高于橡胶坝挡水顶部的高度，当水位在控制水位A以上时，水流通过进水管流入杠杆体系一端的集水箱，集水箱在自身达到一定重量时下沉，杠杆体系失去平衡并绕杠杆转动支点转动，从而控制底轴旋转阀门打开，实现橡胶坝排水塌坝。

对于杠杆体系，将杠杆体系的支点即杠杆转动支点固定于边墩，将作为杠杆的横直杆垂直放置于杠杆转动支点上方，使得横直杆能够绕杠杆转动支点转动，横直杆的一端设有集水箱，横直杆的另一端通过拉起直杆控制底轴转动阀门的开启。

对于底轴转动阀门，底轴转动阀门主要由底部左右两侧分别设有阀门旋转底轴的阀门、底部左右两侧分别设有与阀门旋转底轴相匹配的轴孔的法兰盘、以及底部设有能够将阀门和法兰盘卡死的阀门锁定卡扣的旋转直杆构成；其中，横直杆的另一端与位于其下方的拉起直杆转动连接；法兰盘固定于排水管的一侧管口，阀门通过将阀门旋转底轴设于法兰盘的轴孔从而与法兰盘转动连接，阀门与法兰盘之间设有止水橡皮；拉起直杆与旋转直杆转动连接、旋转直杆与固定于排水管上侧的旋转支座转动连接，以使旋转直杆旋转至最低点时其上的阀门锁定卡扣能够将阀门和法兰盘卡死；排水管的另一侧管口与橡胶坝袋的底部连通。

本发明的一种橡胶坝自溃保护装置，主要由依次连接的进水管、杠杆体系、底轴转动阀门、排水管以及橡胶坝袋构成：

进水管具有进水端和连接端；

杠杆体系主要由集水箱、杠杆转动支点、横直杆以及拉起直杆构成；

底轴转动阀门主要由底部左右两侧分别设有阀门旋转底轴的阀门、底部左右两侧分别设有与阀门旋转底轴相匹配的轴孔的法兰盘、以及底部设有能够将阀门和法兰盘卡死的阀门锁定卡扣的旋转直杆构成；其中，

进水管的连接端与集水箱连接，集水箱与横直杆的一端连接，杠杆转动支点设于横直杆的下部，横直杆的另一端与位于其下方的拉起直杆转动连接；法兰盘固定于排水管的一侧管口，阀门通过将阀门旋转底轴设于法兰盘的轴孔从而与法兰盘转动连接，阀门与法兰盘之间设有止水橡皮；拉起直杆与旋转直杆转动连接、旋转直杆与固定于排水管上侧的旋转支座转动连接，以使旋转直杆旋转至最低点时其上的阀门锁定卡扣能够将阀门和法兰盘卡死；排水管的另一侧管口与橡胶坝袋的底部连通。

本发明的橡胶坝自溃保护装置的使用方法，其特征在于包含以下步骤：

（1）设定控制水位A，控制水位A高于橡胶坝挡水顶部的高度；

（2）当上游水位低于控制水位A时，将进水管的进水端设置于边墩的控制水位A处，此时水流不能进入进水管，集水箱为空箱状态；转动旋转直杆，用阀门锁定卡扣将阀门和法兰盘卡死，此时阀门和法兰盘之间的止水橡皮受到挤压从而达到止水目的；向橡胶坝袋充水，由于排水管与橡胶坝袋连通，排水管也为充水状态；将杠杆转动支点固定于边墩，使杠杆体系处于平衡状态；

（3）当上游水位在控制水位A以上时，水流进入进水管的进水端、经过进水管不断流入集水箱；随着集水箱的重量不断增加，集水箱下沉，致使杠杆体系失去平衡；杠杆体系通过杠杆原理绕杠杆转动支点转动从而带动拉起直杆向上运动，拉起直杆带动旋转直杆旋转，在旋转直杆旋转的过程中，阀门锁定卡扣脱离阀门和法兰盘，阀门在排水管的内部水压作用下绕阀门旋转底轴旋转从而实现自动打开，橡胶坝袋中的水通过排水管自动排出从而实现自动塌坝。

本发明的橡胶坝自溃保护方法及装置和装置使用方法，其有益效果在于：

1.依靠水力自动，不耗能，能够节省运行成本；

2.对于中、小型橡胶坝工程，可以实现无人值守，也可以作为有人值守的橡胶坝工程的附加保险，可以避免发生工程意外；

3.采用省力的杠杆体系，装置启动所需力较小，只需要少量水就可以实现自排，有较大的安全储备，灵敏度较高；

4.科学合理，经济适用，能够被设计者很容易的掌握并运用于设计中。

附图说明

图1为本发明的橡胶坝自溃保护装置的整体示意图；

图2为本发明的橡胶坝自溃保护装置的底轴旋转阀门的侧视图；

图3为本发明的橡胶坝自溃保护装置的底轴旋转阀门的前视图。

附图标记：1、进水管，2、杠杆体系，21、集水箱，22、杠杆转动支点，23、横值杆，24、拉起直杆，3、底轴转动阀门，31、阀门，32、阀门旋转底轴，33、阀门锁定卡扣，34、旋转直杆，35、旋转支座，36、止水橡皮，37、法兰盘，4、排水管，5、橡胶坝袋，A、控制水位。

具体实施方式

结合附图对本发明的一种橡胶坝自溃保护方法及装置和装置使用方法作进一步说明。

本发明的一种橡胶坝自溃保护方法，通过杠杆体系2控制橡胶坝即充水状态的橡胶坝袋5自动排水塌坝：其中，橡胶坝袋5的底部连接设有底轴旋转阀门3的排水管4，杠杆体系2的一端为与进水管1连接的集水箱21、另一端与底轴旋转阀门3连接；将进水管1的进水端固定于控制水位A处，控制水位A高于橡胶坝挡水顶部的高度，当水位在控制水位A以上时，水流通过进水管1流入杠杆体系一端的集水箱21，集水箱21在自身达到一定重量时下沉，杠杆体系2失去平衡并绕杠杆转动支点22转动，从而控制底轴旋转阀门3打开，实现橡胶坝排水塌坝。

对于杠杆体系2，将杠杆体系2的支点即杠杆转动支点22固定于边墩，将作为杠杆的横直杆23垂直放置于杠杆转动支点22上方，使得横直杆23能够绕杠杆转动支点22转动，横直杆23的一端设有集水箱21，横直杆23的另一端通过拉起直杆24控制底轴转动阀门3的开启。

对于底轴转动阀门3，底轴转动阀门3主要由底部左右两侧分别设有阀门旋转底轴32的阀门31、底部左右两侧分别设有与阀门旋转底轴32相匹配的轴孔的法兰盘37、以及底部设有能够将阀门31和法兰盘37卡死的阀门锁定卡扣33的旋转直杆34构成；其中，横直杆23的另一端与位于其下方的拉起直杆24转动连接；法兰盘37固定于排水管4的一侧管口，阀门31通过将阀门旋转底轴32设于法兰盘37的轴孔从而与法兰盘37转动连接，阀门31与法兰盘37之间设有止水橡皮36；拉起直杆24与旋转直杆34转动连接、旋转直杆34与固定于排水管4上侧的旋转支座35转动连接，以使旋转直杆34旋转至最低点时其上的阀门锁定卡扣33能够将阀门31和法兰盘37卡死；排水管4的另一侧管口与橡胶坝袋5的底部连通。

本发明的一种橡胶坝自溃保护装置，主要由依次连接的进水管1、杠杆体系2、底轴转动阀门3、排水管4以及橡胶坝袋5构成：

进水管1具有进水端和连接端；

杠杆体系2主要由集水箱21、杠杆转动支点22、横直杆23以及拉起直杆24构成；

底轴转动阀门3主要由底部左右两侧分别设有阀门旋转底轴32的阀门31、底部左右两侧分别设有与阀门旋转底轴32相匹配的轴孔的法兰盘37、以及底部设有能够将阀门31和法兰盘37卡死的阀门锁定卡扣33的旋转直杆34构成；其中，

进水管1的连接端与集水箱21连接，集水箱21与横直杆23的一端连接，杠杆转动支点22设于横直杆23的下部，横直杆23的另一端与位于其下方的拉起直杆24转动连接；法兰盘37固定于排水管4的一侧管口，阀门31通过将阀门旋转底轴32设于法兰盘37的轴孔从而与法兰盘37转动连接，阀门31与法兰盘37之间设有止水橡皮36；拉起直杆24与旋转直杆34转动连接、旋转直杆34与固定于排水管4上侧的旋转支座35转动连接，以使旋转直杆34旋转至最低点时其上的阀门锁定卡扣33能够将阀门31和法兰盘37卡死；排水管4的另一侧管口与橡胶坝袋5的底部连通。

集水箱21优选为封闭的集水箱，避免降雨和杂物对排水装置造成影响。

本发明的橡胶坝自溃保护装置的使用方法，包含以下步骤：

（1）将超出橡胶坝挡水顶部高程大约0.5m高度处设定为控制水位A；

（2）当上游水位低于控制水位A时，将进水管1的进水端设置于边墩的控制水位A处，此时水流不能进入进水管1，集水箱21为空箱状态；转动旋转直杆34，用阀门锁定卡扣33将阀门31和法兰盘37卡死，此时阀门31和法兰盘37之间的止水橡皮36受到挤压从而达到止水目的；向橡胶坝袋5充水，由于排水管4与橡胶坝袋5连通，排水管4也为充水状态；将杠杆转动支点22固定于边墩，使杠杆体系2处于平衡状态；

（3）当上游水位在控制水位A以上时，水流进入进水管1的进水端、经过进水管1不断流入集水箱21；随着集水箱21的重量不断增加，集水箱21下沉，致使杠杆体系2失去平衡；杠杆体系2通过杠杆原理绕杠杆转动支点22转动从而带动拉起直杆24向上运动，拉起直杆24带动旋转直杆34旋转，在旋转直杆34旋转的过程中，阀门锁定卡扣33脱离阀门31和法兰盘37，阀门31在排水管4的内部水压作用下绕阀门旋转底轴32旋转从而实现自动打开，橡胶坝袋5中的水通过排水管4自动排出从而实现自动塌坝。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变型都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (5)

1.一种橡胶坝自溃保护方法，通过杠杆体系（2）控制橡胶坝即充水状态的橡胶坝袋（5）自动排水塌坝：

其中，橡胶坝袋（5）的底部连接设有底轴旋转阀门（3）的排水管（4），杠杆体系（2）的一端为与进水管（1）连接的集水箱（21）、另一端与底轴旋转阀门（3）连接；

将进水管（1）的进水端固定于控制水位A处，控制水位A高于橡胶坝挡水顶部的高度，当水位在控制水位A以上时，水流通过进水管（1）流入杠杆体系一端的集水箱（21），集水箱（21）在自身达到一定重量时下沉，杠杆体系（2）失去平衡并绕杠杆转动支点（22）转动，从而控制底轴旋转阀门（3）打开，实现橡胶坝排水塌坝。

2.根据权利要求1所述的橡胶坝自溃保护方法，其特征在于：将杠杆体系（2）的支点即杠杆转动支点（22）固定于边墩，将作为杠杆的横直杆（23）垂直放置于杠杆转动支点（22）上方，使得横直杆（23）能够绕杠杆转动支点（22）转动，横直杆（23）的一端设有集水箱（21），横直杆（23）的另一端通过拉起直杆（24）控制底轴转动阀门（3）的开启。

3.根据权利要求2所述的橡胶坝自溃保护方法，其特征在于：底轴转动阀门（3）主要由底部左右两侧分别设有阀门旋转底轴（32）的阀门（31）、底部左右两侧分别设有与阀门旋转底轴（32）相匹配的轴孔的法兰盘（37）、以及底部设有能够将阀门（31）和法兰盘（37）卡死的阀门锁定卡扣（33）的旋转直杆（34）构成；

其中，横直杆（23）的另一端与位于其下方的拉起直杆（24）转动连接；法兰盘（37）固定于排水管（4）的一侧管口，阀门（31）通过将阀门旋转底轴（32）设于法兰盘（37）的轴孔从而与法兰盘（37）转动连接，阀门（31）与法兰盘（37）之间设有止水橡皮（36）；拉起直杆（24）与旋转直杆（34）转动连接、旋转直杆（34）与固定于排水管（4）上侧的旋转支座（35）转动连接，以使旋转直杆（34）旋转至最低点时其上的阀门锁定卡扣（33）能够将阀门（31）和法兰盘（37）卡死；排水管（4）的另一侧管口与橡胶坝袋（5）的底部连通。

4.一种用于实现权利要求1至3中任一项所述方法的装置，其特征在于，主要由依次连接的进水管（1）、杠杆体系（2）、底轴转动阀门（3）、排水管（4）以及橡胶坝袋（5）构成：

进水管（1）具有进水端和连接端；

杠杆体系（2）主要由集水箱（21）、杠杆转动支点（22）、横直杆（23）以及拉起直杆（24）构成；

底轴转动阀门（3）主要由底部左右两侧分别设有阀门旋转底轴（32）的阀门（31）、底部左右两侧分别设有与阀门旋转底轴（32）相匹配的轴孔的法兰盘（37）、以及底部设有能够将阀门（31）和法兰盘（37）卡死的阀门锁定卡扣（33）的旋转直杆（34）构成；其中，

进水管（1）的连接端与集水箱（21）连接，集水箱（21）与横直杆（23）的一端连接，杠杆转动支点（22）设于横直杆（23）的下部，横直杆（23）的另一端与位于其下方的拉起直杆（24）转动连接；法兰盘（37）固定于排水管（4）的一侧管口，阀门（31）通过将阀门旋转底轴（32）设于法兰盘（37）的轴孔从而与法兰盘（37）转动连接，阀门（31）与法兰盘（37）之间设有止水橡皮（36）；拉起直杆（24）与旋转直杆（34）转动连接、旋转直杆（34）与固定于排水管（4）上侧的旋转支座（35）转动连接，以使旋转直杆（34）旋转至最低点时其上的阀门锁定卡扣（33）能够将阀门（31）和法兰盘（37）卡死；排水管（4）的另一侧管口与橡胶坝袋（5）的底部连通。

5.一种权利要求4所述的橡胶坝自溃保护装置的使用方法，其特征在于包含以下步骤：

（1）设定控制水位A，控制水位A高于橡胶坝挡水顶部的高度；

（2）当上游水位低于控制水位A时，将进水管（1）的进水端设置于边墩的控制水位A处，此时水流不能进入进水管（1），集水箱（21）为空箱状态；转动旋转直杆（34），用阀门锁定卡扣（33）将阀门（31）和法兰盘（37）卡死，此时阀门（31）和法兰盘（37）之间的止水橡皮（36）受到挤压从而达到止水目的；向橡胶坝袋（5）充水，由于排水管（4）与橡胶坝袋（5）连通，排水管（4）也为充水状态；将杠杆转动支点（22）固定于边墩，使杠杆体系（2）处于平衡状态；

（3）当上游水位在控制水位A以上时，水流进入进水管（1）的进水端、经过进水管（1）不断流入集水箱（21）；随着集水箱（21）的重量不断增加，集水箱（21）下沉，致使杠杆体系（2）失去平衡；杠杆体系（2）通过杠杆原理绕杠杆转动支点（22）转动从而带动拉起直杆（24）向上运动，拉起直杆（24）带动旋转直杆（34）旋转，在旋转直杆（34）旋转的过程中，阀门锁定卡扣（33）脱离阀门（31）和法兰盘（37），阀门（31）在排水管（4）的内部水压作用下绕阀门旋转底轴（32）旋转从而实现自动打开，橡胶坝袋（5）中的水通过排水管（4）自动排出从而实现自动塌坝。