CN107178070A - 一种活动式挡水坝的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种活动式挡水坝的施工方法，在河道中通过浇筑钢筋混凝土对闸底板进行固定，将面板固定在闸底板上，在钢筋混凝土的顶部开设与面板呈平行设置的至少一个油管沟，油管沟开设于与面板呈最大倒伏状态时面板所覆盖的区域内，将输油管铺设于油管沟中，输油管通过油管连接件连接液压油缸，在油管沟上覆盖保护层以封闭油管沟，在保护层与面板的底部之间浇筑素混凝土，在相邻的面板的侧边之间以及面板的底部安装止水部件。在本发明中，面板在倒伏时水流无法直接或者间接冲刷油管，从而有效的避免了为液压油缸提供液压油的油管出现老化与破损的现象，提高了活动式挡水坝的使用寿命，降低了后期维护成本。

Description

一种活动式挡水坝的施工方法

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及一种活动式挡水坝的施工方法。

背景技术

活动式挡水坝是位于河道中用于蓄水、防洪或者环境整治等多种作用的一种水利设施。活动式挡水坝中通常设置有一个或者多个液压油缸，以通过液压油缸中的高压油驱动液压杆伸长或者缩短，从而驱动活动式挡水坝的面板围绕设置于面板底部的转动轴转动，以实现面板的举起或者倒伏。当面板举起时可起到拦截上游来水，当面板倒伏时可起到泄水的作用。

由于活动式挡水坝设置在河道中，所以它的应用环境非常恶劣。液压油缸通常设置在面板的背面(即河道的下游)，就需要考虑保护液压油缸。传统的活动式挡水坝中的液压油缸通常采用柔性油管在油泵的驱动下向液压油缸中输送液压油。由于活动式挡水坝应用场景特殊性，油管长期裸露在空气或者水中，极易导致油管的老化或者破裂，从而极大的影响了活动式挡水坝的使用寿命及维护成本。同时，由于活动式挡水坝的面板会轴向转动，这在一定程度上也会加剧油管老化、折断及损坏等诸多不良现象的发生。

有鉴于此，有必要对现有技术中的活动式挡水坝的施工方法予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于公开一种活动式挡水坝的施工方法，用以实现避免为液压油缸提供液压油的油管出现老化与破损的现象，从而提高了用以提高该施工方法所形成的活动式挡水坝的使用寿命，并降低维护成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种活动式挡水坝的施工方法，在河道中通过浇筑钢筋混凝土对闸底板进行固定，将面板固定在闸底板上，在所述钢筋混凝土的顶部开设与面板呈平行设置的至少一个油管沟，所述油管沟开设于与面板呈最大倒伏状态时面板所覆盖的区域内，将输油管铺设于油管沟中，油管管通过油管连接件连接液压油缸，在油管沟上覆盖保护层以封闭油管沟，在保护层与面板的底部之间浇筑素混凝土，在相邻的面板的侧边之间以及面板的底部安装止水部件。

作为本发明的进一步改进，在河道中浇筑钢筋混凝土时设预留孔，将闸底板放置于预留孔中，向预留孔中再次浇筑钢筋混凝土从而固定闸底板。

作为本发明的进一步改进，所述闸底板与钢筋混凝土一次性浇筑形成。

作为本发明的进一步改进，所述止水部件为止水橡胶；所述面板包括钢闸门或者橡胶面板。

作为本发明的进一步改进，所述闸底板刚性连接至少一个垂直向下的预埋件，并将预埋件整体的固定在钢筋混凝土中。

作为本发明的进一步改进，所述保护层为素混凝土，所述在油管沟与面板的底部之间的素混凝土是通过至少一次性浇筑素混凝土而成。

作为本发明的进一步改进，所述油管沟包括与面板呈平行设置的主油管沟，与主油管沟向面板方向延伸设置的第一支路油管沟，以及与第一支路油管沟连通并延伸至闸底板的第二支路油管沟。

作为本发明的进一步改进，所述保护层为混凝土预制盖板或者金属板。

作为本发明的进一步改进，所述输油管外接液压站，所述液压站连接上位机及电控柜。

作为本发明的进一步改进，所述油管连接件包括：定子法兰，所述定子法兰轴向凸设内部具中空通道的筒部，以及依次轴向嵌套在筒部上的轴承座圈、轴承、止推卡圈、外圈座和转子体；所述转子体内形成有容置外圈座及筒部的圆台状贯穿腔体，所述圆台状贯穿腔体的内壁面上嵌设有贴合筒部的第一密封件；所述定子法兰能够相对于转子体转动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过本发明所示出的一种活动式挡水坝的施工方法，该施工方法所形成的活动式挡水坝中用于向液压油缸提供液压油的油管被埋入油管沟中并覆盖有保护层以封闭油管沟，从而使得面板在倒伏时水流无法直接或者间接冲刷油管，从而有效的避免了为液压油缸提供液压油的油管出现老化与破损的现象，提高了活动式挡水坝的使用寿命，降低了后期维护成本。

附图说明

图1为通过本发明所示出的施工方法所形成的活动式挡水坝在未浇筑素混凝土的示意图；

图2为活动式挡水坝在侧视角度下在举起状态与倒伏状态的示意图；

图3为在河道中浇筑钢筋混凝土所形成的坝基的顶部所开设的油管沟的俯视图；

图4为沿图3中B-B线的剖视图；

图5为图3安装闸底板后的示意图；

图6为活动式挡水坝中为液压油缸提供液压油的油管连接件的主视图；

图7为沿图6中A-A线的轴向剖视图，并示出了与该油管连接件固定连接的输油管的示意图；

图8为图6所示出的油管连接件的轴向剖视爆炸图；

图9中油管连接件中的止推卡圈的结构示意图。

图10为供油装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

请参图1至图10所示出的本发明一种活动式挡水坝的施工方法的一种具体实施方式。在本说明书中，活动式挡水坝以安装在河道中为例示范性说明，本领域技术人员可以合理预测到该方法还可用于各种场景的城市下水道、涵洞等其他应用场所，只要形成具有蓄水与泄水功能即可。

首先，在河道中通过浇筑钢筋混凝土形成基坝110，以将基坝110形成整个活动式挡水坝最底层的承重基础与防渗透基础。坝基110在浇筑过程中需要使用钢筋拉网形成内部骨架，并在预制模板中浇筑混凝土，以形成足够强度的基坝110。为了防止基坝110在振捣所引起的跑模影响和定位尺寸出现偏差，在本实施方式中，在基坝110的浇筑过程中可使用水准仪和经纬仪进行基准放线，以使得基坝110呈绝对的直线并与水流方向保持垂直。

然后，在基坝110的顶部进行二次浇筑，以将闸底板30可靠固定在基坝110的顶部。在河道中浇筑钢筋混凝土以形成基坝110时设预留孔，将闸底板30放置于预留孔中，向预留孔中再次浇筑钢筋混凝土从而固定该闸底板30。当然，闸底板30与钢筋混凝土也可一次性浇筑完成。具体的，可以在基坝110的浇筑过程中预先将闸底板30及其与闸底板30底部采用螺栓刚性连接或者焊接连接的至少一个垂直向下的预埋件89整体的固定在钢筋混凝土所形成的基坝110中。

然后，在基坝110的顶部开设与面板1呈平行设置的至少一个油管沟。具体的，参图3至图5所示，油管沟包括与面板1呈平行设置的主油管沟90c，与主油管沟90c向面板1方向延伸设置的第一支路油管沟90b，以及与第一支路油管沟90b连通并延伸至闸底板30的第二支路油管沟90a。在本实施方式中，该面板1包括钢闸门或者橡胶面板，并最优选为钢闸门。该止水部件为止水橡胶。

对于宽度较宽的河道而言，需要安装多个活动式挡水坝，且多个活动式挡水坝并排设置，以形成一个较长的挡水坝。活动式挡水坝的面板1可在设置在闸底板30或者基坝110上所设置的液压油缸40的驱动下，推动面板1 以其转动轴2及轴套为枢转轴作转动，以形成举起状态与倒伏状态(具体参图2所示)，从而起到蓄水、泄水及调节上游水位等多种作用，同时也可形成各种水利景观。

面板1在放倒过程中，水流会自上游向下游流动，并会对位于下游的基坝110的顶部产生强烈的冲刷。为此，在本实施方式中，油管沟(即第一支路油管沟90b、第二支路油管沟90a、主油管沟90c)开设于与面板1呈最大倒伏状态时面板所覆盖的区域内，将输油管90铺设于油管沟中，然后使用油管连接件100连接液压油缸40，在油管沟上覆盖保护层以封闭油管沟。通过这种方式，使得水流无法对油管沟进行冲刷，从而有效起到了对油管沟中所预埋的输油管90的保护作用。该保护层可选用混凝土预制板或者金属板，并最优选为混凝土预制板。采用混凝土预制板可在需要对输油管90进行检修时打开混凝土预制板，并且具有成本较低的优点。当然，也可在油管沟中预埋了输油管90后浇筑素混凝土。

在本说明书中，所谓素混凝土是指，未添加钢筋作为骨架的一种混凝土。在本实施方式中，油管沟与面板1的底部之间的素混凝土是通过至少一次性浇筑素混凝土而成。从而形成如图2中左侧的较高的台阶部222。

在本实施方式中，主油管沟90c向面板1的方向设置多个呈垂直状态分布的第一支路油管沟90b，并在第一支路油管沟90b的末端形成两个第二支路油管沟90a。主油管沟90c、第一支路油管沟90b及第二支路油管沟90a 中埋入输油管90；其中，一个第一支路油管沟90b可同时为两个活动式挡水坝中的液压油缸40输送液压油。

参图10所示，为河道中所设置的多个活动式挡水坝的液压油缸40提供液压油的输油管90共同汇聚到主油管沟90c中，并均与岸基上的液压站700。液压站700连接上位机702及电控柜701，电控柜701受控于上位机702。该上位机702可被配置为计算机或者PLC(可编辑逻辑控制器)或者MCU (微处理器)或者FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，并优选为计算机。

请参图6至图9所示的本发明一种油管连接件100的一种具体实施方式。该油管连接件100，包括：定子法兰1010，所述定子法兰1010轴向凸设内部具中空通道23的筒部24，以及依次轴向嵌套在筒部24上的轴承座圈4、轴承5、止推卡圈6、外圈座7和转子体8。如无特殊说明，本实施方式中所涉及的装置、零件的材质均采用金属件制成，例如不锈钢、钛合金、铝合金或者其他具有一定强度并具有防锈、耐腐蚀的材料制成。

定子法兰1010包括定子法兰盘20及自定子法兰盘20轴向凸设内部具中空通道23的筒部24，所述筒部24的外壁面上开设有第一凹环22及第二凹环26。同时，该油管连接件100还包括第二密封件3，所述第二密封件3 嵌入第一凹环22。具体的，该第二密封件3可为O型密封圈也可为具有唇口接口的密封圈。转子体8内形成有容置外圈座7及筒部24的圆台状贯穿腔体，所述圆台状贯穿腔体的内壁面上嵌设有贴合筒部24的第一密封件83。所述定子法兰1010能够相对于转子体8转动。该第一密封件83由若干石氟龙密封圈或者若干高压聚四氟乙烯密封圈通过平行排布组成，并最优选为由若干高压聚四氟乙烯密封圈通过平行排布组成。第一密封件83径向向内凸伸出圆台状贯穿腔体的内壁面的高度为0.1～2mm，并最优选为1mm。

当定子法兰1010与转子体8以轴111为中心轴进行轴向相对转动的过程中，可通过筒部24与第一密封件83的径向内侧壁面紧密贴合，防止液压油的泄漏。在本实施方式中，筒部24仅与第一密封件83接触。

该油管连接件100内部形成一个供液压油向液压油缸40进行输送且横截面为圆形的液压油输送通道200。液压油可沿图1中箭头300的方向通过液压油管装置9并经过该油管连接件100向液压油缸40中输送液压油。参图8所示，该输送通道200由筒部24内部所形成的中空通道23及液压油管装置9内部所形成的中空通道900所组成，以形成一个连续的液压油输送通道200。

参图8及图9所示，在本实施方式中，该止推卡圈6由半圆形的半圆轴承止推卡圈61及半圆形的半圆轴承止推卡圈62组成。当然，该止推卡圈6 也可由一个圆环组成，也可由三个或者数量更多的呈弧形的轴承止推卡圈组成。该定子法兰盘20反向于筒部24的另一侧开设有第三凹环29，所述油管连接件还包括第三密封件1011，该第三密封件1011嵌入第三凹环29。具体的，该第三密封件1011为O型密封圈。通过第三密封件1011可防止该油管连接件100在于液压油缸40连接时造成液压油的泄漏。

筒部24的外壁面上自定子法兰盘20沿液压油的流动方向300上依次设置有第一凹环22、第一圆筒段25、第二凹环26、凸环27及第二圆筒段28。圆台状贯穿腔体由三段同轴布置并沿液压油的流动方向300逐渐径缩的腔体组成。第二密封件3嵌入第一凹环22中，从而确保定子法兰1010与转子体 8在轴向转动过程中液压油不会从轴承圈座4与筒部24之间的缝隙中泄漏至外部，从而提高了该油管连接件100与液压油缸40连接的可靠性与稳定性。

轴承圈座4面向轴承5的方向形成有部分或者全部容置轴承5的腔体，轴承5的外壁面被轴承圈座4的内壁面被第一圆筒段25所卡持，然后通过止推卡圈6与外圈座7与轴承圈座4共同轴向夹持轴承5。具体的，止推卡圈6被第二凹环26所限制，外圈座7轴向顶靠凸环27，并通过外圈座7面向止推卡圈6一侧所开设的圆形腔体71可靠收容止推卡圈6。

外圈座7被容置于转子体8的第一台阶腔84中，第二圆筒段28延伸入转子体8的第二台阶腔85中。第二台阶腔85的内壁面上开设有一圈凹槽82，并在该凹槽82中嵌设上述第一密封件83，该密封件83与第二圆筒段28紧密贴合，从而有效的防止了定子法兰1010与转子体8在轴向转动过程中液压油的泄漏。在本实施方式中，该轴承5可为调心球轴承、调心滚子轴承、圆锥滚子轴承、双列深沟球轴承、推力球轴承或者深沟球轴承。

该油管连接件100中的定子法兰1010的边缘处开设若干通孔21，并通过螺栓(未示出)与液压油缸40固定连接，以通过该油管连接件100中泵入液压油。

同时，在本实施方式中，该轴承圈座4的边缘处开设有一圈通孔41，通孔41的内壁面设有内螺纹。转子体8的边缘处开设有一圈通孔81，其具体为具有台阶孔，且通孔81的内壁面设有内螺纹。此时，可通过螺栓92依次贯穿通孔81及通孔41，以实现将转子体8与轴承圈座4进行轴向可靠装配。具体的，通孔41及通孔81均沿轴111的方向均匀间隔分布。

需要说明的是，在本实施例中所示出的“固定”、“转动”均是相对的，具体而言，定子法兰1010在实际使用过程中是相对于转子体8执行轴向转动，而转子体8的位置是固定不变的。

然后，在相邻的面板1的侧边之间以及面板1的底部安装止水部件。接下来，我们以面板1为钢闸门为例详细说明。

面板1的侧部止水橡胶及底部止水橡胶的安装过程具体如下所述。

面板1的侧部止水橡胶的安装过程具体为：钢闸门间的侧部止水橡胶件通过螺栓压板固定于钢闸门的门体两侧，调整止水橡胶件与钢闸门的预压缩量，并视止水橡胶件的硬度和止水压力的大小而定。面板1的底部止水橡胶 (即转动轴2处的止水橡胶件)的安装过程具体为：将转动轴2的止水橡胶件通过螺栓压板固定于位于底横轴下方的钢托架上，底止水橡胶件紧密贴合底横轴，调整止水橡胶件与底横轴最佳止水预压缩量。将活动钢闸门底的转动轴2上游方向和转动轴2底止水钢托架下方，与混凝土底板间二期混凝土浇筑填充，以确保活动钢闸门的底部严密且不漏水。

然后，安装钢闸门的侧部止水橡胶，并具体如下所述。

侧墙滑动止水：可以是整体一次性将平整光滑的钢板或者大理石石材浇筑于活动钢闸门两端侧墙，也可以是两侧墙在浇筑混凝土时预留出侧墙滑动止水钢板或者大理石石材挂载安装空间，而后进行二次混凝土浇筑。侧墙止水橡胶件与闸门间止水橡胶件安装相同，需要调整橡胶件与侧墙滑动止水面的预压缩量至最佳止水压力。

然后，面板1安装完成后需进行空载调试实验，观察面板1的升降是否灵活，有无运动卡滞、运动干涉等现象，并根据实际结果，细微调整面板1 整体的水平度、直线度。

最后，进行活动式挡水坝的蓄水带载荷实验，观察活动式挡水坝的系统压力、止水橡胶件的密封情况，并进行微调节。

同时，本说明书还公开了一种活动式挡水坝，其可设置在河道中，并包括面板1、与面板1连接并驱动面板1执行举起或者倒伏的液压油缸40，以及包括上述所述的油管连接件100，以在面板1转动过程中向液压油缸40输送液压油。面板1可为钢闸门也可为水泥预制面板或者橡胶面板。液压油缸 40的底与河道中的使用混凝土制成的预制坝体采用铰接方式活动连接，液压油缸40的顶杆与面板1也采用铰接方式活动连接，从而通过液压油缸40中顶杆的伸长或者缩短驱动面板1围绕面板1底部的转动轴2(转动轴2位于面板1的底部)进行轴向转动，以实现面板1的举起或者倒伏。

具体的，该油管连接件100通过定子法兰1010与液压油缸40刚性连接。该转子体8的轴向还有若干与通孔81呈间隔设置的一圈盲孔(未示出)。该盲孔中内置有内螺纹。液压油管装置9与转子体8刚性固定连接，定子法兰 1010可随着面板1的举起或者倒伏而相对于转子体8轴向转动。

参图2及图3所示，该油管连接件100的尾端可连接液压油管装置9。液压油管装置9的尾端连接橡胶管制成的输油管90。输油管90依次沿着第二支路油管沟90a、第一支路油管沟90b，以共同汇聚到主油管沟90c中，并最终汇聚至液压泵站700。当然，该输油管90也可采用无缝钢管制成。同时，在输油管90铺设完成后，需要对输油管90的内部进行吹扫、清洁、清洗、压力测试，以确保输油管90内部无泄漏及焊接缺陷或者连接缺陷等工艺缺陷，以防止液压油在输送至液压油缸40的过程中出现泄漏。

在本实施方式中，该液压油管装置9中形成有圆形通道900，该圆形通道900与液压油输送通道200连续布置。液压油管装置9包括圆盘体94及与圆盘体94呈一体式结构的输油管90组成。圆盘体94的边缘处设有一圈通孔91，并通过螺栓穿过该通孔91并与上述盲孔固定连接，从而将液压油管装置9与转子体8连接。

具体的，在本实施方式中，圆盘体94面向转子体8的一侧设置有一圈凹槽95，该凹槽95中嵌设有一圈O型密封圈93，从而通过该O型密封圈 93与转子体8紧密贴合连接，以防止液压油的泄漏。输油管90与液压泵站 (参图10所示出的液压泵站700所示)通过管道90c连接。

在本实施方式中，采用油管连接件100进行替换传统的柔性油管，以实现向液压油缸40中输送液压油，既保证了向活动式挡水坝中的液压油缸40 输送液压油的效果，又能够有效的降低活动式挡水坝后期的维护成本，提高了使用寿命。油管连接件100通过输油管90并将输油管90预埋在油管沟中，从而有效的防止了输油管90及油管沟被下落的水流冲刷，从而有效的降低了输油管90破损的几率，延长了该活动式挡水坝的适用寿命及后期的维护成本。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种活动式挡水坝的施工方法，其特征在于，在河道中通过浇筑钢筋混凝土对闸底板进行固定，将面板固定在闸底板上，在所述钢筋混凝土的顶部开设与面板呈平行设置的至少一个油管沟，所述油管沟开设于与面板呈最大倒伏状态时面板所覆盖的区域内，将输油管铺设于油管沟中，输油管通过油管连接件连接液压油缸，在油管沟上覆盖保护层以封闭油管沟，在保护层与面板的底部之间浇筑素混凝土，在相邻的面板的侧边之间以及面板的底部安装止水部件。

2.根据权利要求1所述的活动式挡水坝的施工方法，其特征在于，在河道中浇筑钢筋混凝土时设预留孔，将闸底板放置于预留孔中，向预留孔中再次浇筑钢筋混凝土从而固定闸底板。

3.根据权利要求1所述的活动式挡水坝的施工方法，其特征在于，所述闸底板与钢筋混凝土一次性浇筑形成。

4.根据权利要求1所述的活动式挡水坝的施工方法，其特征在于，所述止水部件为止水橡胶；所述面板包括钢闸门或者橡胶面板。

5.根据权利要求1所述的活动式挡水坝的施工方法，其特征在于，所述闸底板刚性连接至少一个垂直向下的预埋件(89)，并将预埋件(89)整体的固定在钢筋混凝土中。

6.根据权利要求1所述的活动式挡水坝的施工方法，其特征在于，所述保护层为素混凝土，所述在油管沟与面板的底部之间的素混凝土是通过至少一次性浇筑素混凝土而成。

7.根据权利要求6所述的活动式挡水坝的施工方法，其特征在于，所述油管沟包括与面板(1)呈平行设置的主油管沟(90c)，与主油管沟(90c)向面板(1)方向延伸设置的第一支路油管沟(90b)，以及与第一支路油管沟(90b)连通并延伸至闸底板的第二支路油管沟(90a)。

8.根据权利要求1所述的活动式挡水坝的施工方法，其特征在于，所述保护层为混凝土预制盖板或者金属板。

9.根据权利要求1所述的活动式挡水坝的施工方法，其特征在于，所述输油管外接液压站(700)，所述液压站(700)连接上位机(702)及电控柜(701)。

10.根据权利要求1所述的活动式挡水坝的施工方法，其特征在于，所述油管连接件包括：定子法兰(1010)，所述定子法兰(1010)轴向凸设内部具中空通道(23)的筒部(24)，以及依次轴向嵌套在筒部(24)上的轴承座圈(4)、轴承(5)、止推卡圈(6)、外圈座(7)和转子体(8)；所述转子体(8)内形成有容置外圈座(7)及筒部(24)的圆台状贯穿腔体，所述圆台状贯穿腔体的内壁面上嵌设有贴合筒部(24)的第一密封件(83)；所述定子法兰(1010)能够相对于转子体(8)转动。