CN107761681B - 一种悬挂漂浮式拦污装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬挂漂浮式拦污装置，包括通过钢丝绳悬挂在无压引水式水电站前池或沉沙池出口端两侧铰座上的一组拦污单元；所述拦污单元由漂浮组件和拦污栅组件构成；拦污栅组件包括由支撑角钢、竖肋和横肋焊接成的用于固定垂直栅杆的梯子形框架，梯子形框架上焊接有一组等间距平行设置的垂直栅杆；漂浮组件包括长方体框架，长方体框架的空腔内设有塑料泡沫，漂浮组件上设有一组U型螺栓，钢丝绳从一组U型螺栓穿过后两端与无压引水式水电站前池或沉沙池出口端两侧的铰座连接。本发明无需在拦污栅墩上开槽，运行时不会出现卡阻；拦污单元承受荷载较小，自重较轻，投资较少，安装、清污及检修维护也较方便。

Description

一种悬挂漂浮式拦污装置

技术领域

本发明涉及一种悬挂漂浮式拦污装置，属于水利水电工程金属结构技术领域。

背景技术

拦污栅是水电工程中较常采用的一种拦污设施，由栅叶和栅槽两部分组成，根据栅叶和栅槽的连接方式，一般有固定式和活动式两种，其中固定式拦污栅用于污物较少、且方便检修的引水渠道，比如抽水蓄能电站上下库的进出水口拦污栅等，活动式拦污栅因其清污及检修维护方便，可适应各类水利水电工程，因此，应用范围较广。

对于活动式拦污栅，通常要设置拦污栅槽固定限位，并采用清污机、门机等启闭设备操作，但对于无压引水式水电站前池或沉沙池出口端拦污栅，因拦污栅底槛为斜面，需在拦污栅墩上开槽，拦污栅槽容易被泥沙及污物堵塞，因此，拦污栅运行时容易卡阻；拦污栅为折线型布置，不能共用启闭设备操作，每扇拦污栅采用单独的启闭设备操作，投资太大，故一般采用临时设备操作，而拦污栅为整体框架结构，自重较重，采用临时设备操作难度很大，且投资较大，经济性也较差，因此，现有技术还存在不足，有待于进一步完善。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种悬挂漂浮式拦污装置。该装置具有自漂浮特点，并采用钢丝绳悬挂固定，无需设置拦污栅槽，可解决现有拦污栅运行时容易卡阻的问题。同时具有投资较少，安装、清污及检修维护方便的特点，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案：

一种悬挂漂浮式拦污装置，包括通过钢丝绳悬挂在无压引水式水电站前池或沉沙池出口端两侧铰座上的一组拦污单元；所述拦污单元由漂浮组件和拦污栅组件构成；拦污栅组件包括由支撑角钢、竖肋和横肋焊接成的用于固定垂直栅杆的梯子形框架，梯子形框架上焊接有一组等间距平行设置的垂直栅杆；漂浮组件包括长方体框架，长方体框架的空腔内设有塑料泡沫，长方体框架四周采用圆钢或角钢将塑料泡沫封在长方体框架的空腔内；长方体框架底部与拦污栅组件的支撑角钢连接，长方体框架底部通过支撑角钢将塑料泡沫封住；长方体框架顶部通过十字挡板将塑料泡沫封住；十字挡板包括横板和竖板，横板上设有一组U型螺栓，所述钢丝绳从一组U型螺栓穿过后两端与无压引水式水电站前池或沉沙池出口端两侧的铰座连接；横板与竖板的交叉处设有吊环。

前述悬挂漂浮式拦污装置中，所述拦污单元有齐平式拦污单元和单侧突出式拦污单元两种结构型式；齐平式拦污单元的拦污栅组件宽度与漂浮组件的长度相对应，拦污栅组件的左右两端与漂浮组件长度方向对齐安装在漂浮组件下方；单侧突出式拦污单元的拦污栅组件宽度大于漂浮组件的长度，单侧突出式拦污单元的拦污栅组件一端与漂浮组件长度方向一端对齐，拦污栅组件另一端突出漂浮组件安装在漂浮组件下方；突出漂浮组件一侧的支撑角钢顶部焊接有一组短垂直栅杆，一组短垂直栅杆中部通过短横肋与焊接在漂浮组件端面的短撑连接。

前述悬挂漂浮式拦污装置中，所述无压引水式水电站前池或沉沙池出口端设有一组扇形分布的拦污栅墩，扇形分布的拦污栅墩包括正拦污栅墩和斜拦污栅墩；所述单侧突出式拦污单元突出漂浮组件的一侧靠近斜拦污栅墩一侧。

前述悬挂漂浮式拦污装置中，所述垂直栅杆上下两端设有直角形成Z形，垂直栅杆上端的直角与支撑角钢焊接，垂直栅杆下端的直角悬空；垂直栅杆中段与横肋焊接。

前述悬挂漂浮式拦污装置中，所述短垂直栅杆下端设有直角形成L形，短垂直栅杆中间与短横肋焊接，短横肋一端经短撑与漂浮组件连接。

前述悬挂漂浮式拦污装置中，所述无压引水式水电站前池或沉沙池出口端中下部的两拦污栅墩之间设有防转钢丝绳。

前述悬挂漂浮式拦污装置中，所述漂浮组件的长方体框架空腔容积根据长方体框架空腔内塑料泡沫在水中产生的浮力确定；塑料泡沫在水中产生的浮力应大于整个悬挂漂浮式拦污装置自重加所拦截的污物重量。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、拦污单元采用漂浮式拦污栅体通过钢丝绳固定型式，无需设置拦污栅槽，拦污单元设置数量及垂直水流向尺寸可根据拦污单元跨度、清污及检修维护条件确定，拦污栅运行不受影响，拦污单元通过长方体框架内部放置的塑料泡沫产生浮力使其漂浮于水面以上，拦污单元水流向荷载由钢丝绳承受，拦污单元承受荷载较小，自重较轻，投资较少，安装、清污及检修维护也较方便；

2、拦污单元利用塑料泡沫产生浮力，价格便宜，且可充分利用废弃资源，有效节省成本；

3、钢丝绳由悬挂钢丝绳和防转钢丝绳组成，悬挂钢丝绳可随水位变幅人为调整长度，使拦污单元适应一定条件的水位变幅，防转钢丝绳可防止拦污单元转动，有效防止污物流入引水渠；

4、拦污单元采用齐平和单侧突出两种型式，有效防止污物从斜面拦污栅墩侧进入引水渠；

5、拦污单元上部设置吊环方便利用临时设备将其吊入或吊出引水渠,方便安装及检修维护。

附图说明

图1是齐平式拦污单元的结构示意图；

图2是图1的主视图；

图3是图2的右视图；

图4是单侧突出式拦污单元的结构示意图；

图5是拦污单元的应用位置示意图；

图6是图5的A向视图；

图7是铰座的结构示意图；

图中：01-无压引水式水电站前池、02-齐平式拦污单元、03-单侧突出式拦污单元、04-钢丝绳、05-铰座、06-正拦污栅墩、07-斜拦污栅墩、10-漂浮组件、11-长方体框架、12-塑料泡沫、13-圆钢、14-横板、15-竖板、16-U型螺栓、17-吊环、20-拦污栅组件、21-支撑角钢、22-竖肋、23-横肋、24-垂直栅杆、30-单侧突出式拦污单元的拦污栅组件、31-短垂直栅杆、32-短横肋、33-短撑。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

一种悬挂漂浮式拦污装置，如图5和图6所示：包括通过钢丝绳04悬挂在无压引水式水电站前池01或沉沙池出口端两侧铰座05上的一组拦污单元；所述拦污单元如图1～3所示由漂浮组件10和拦污栅组件20构成；拦污栅组件20包括由支撑角钢21、竖肋22和横肋23焊接成的用于固定垂直栅杆24的梯子形框架，梯子形框架上焊接有一组等间距平行设置的垂直栅杆24；漂浮组件10包括长方体框架11，长方体框架11的空腔内设有塑料泡沫12，长方体框架11四周采用圆钢13或角钢将塑料泡沫12封在长方体框架11的空腔内；长方体框架11底部与拦污栅组件20的支撑角钢21连接，长方体框架11底部通过支撑角钢21将塑料泡沫12封住；长方体框架11顶部通过十字挡板将塑料泡沫12封住；十字挡板包括横板14和竖板15，横板14上设有一组U型螺栓16，所述钢丝绳04如图6所示从一组U型螺栓16穿过后两端与无压引水式水电站前池01或沉沙池出口端两侧的铰座05连接；如图1所示横板14与竖板15的交叉处设有吊环17；

所述拦污单元有齐平式拦污单元02(见图1～3)和单侧突出式拦污单元03(见图4)两种结构型式；单侧突出式拦污单元03与齐平式拦污单元02比较主要是拦污栅组件20宽度不同；如图齐平式拦污单元的拦污栅组件宽度20与漂浮组件10的长度相对应，拦污栅组件20的左右两端与漂浮组件10长度方向对齐安装在漂浮组件10下方；单侧突出式拦污单元的拦污栅组件30宽度大于漂浮组件10的长度，单侧突出式拦污单元的拦污栅组件30一端与漂浮组件10长度方向一端对齐，单侧突出式拦污单元的拦污栅组件30另一端突出漂浮组件10安装在漂浮组件10下方；突出漂浮组件10一侧的支撑角钢21顶部焊接有一组短垂直栅杆31，一组短垂直栅杆31中部通过短横肋32与焊接在漂浮组件10端面的短撑33连接。

如图5所示，无压引水式水电站前池01或沉沙池出口端设有一组扇形分布的拦污栅墩，扇形分布的拦污栅墩包括一座正拦污栅墩06和对称设置的四座斜拦污栅墩07；由于漂浮组件10为长方体结构，因此，当漂浮组件10一端与正拦污栅墩06贴合后，漂浮组件10另一端与斜拦污栅墩07存在夹角，无法完全与斜拦污栅墩07贴合，形成缺口。所以单侧突出式拦污单元03突出漂浮组件10的垂直栅杆主要用于弥补斜拦污栅墩一侧的缺口。

如图3所示垂直栅杆24上下两端设有直角形成Z形，垂直栅杆24上端的直角与支撑角钢21焊接，垂直栅杆24下端的直角悬空；垂直栅杆24中段与横肋23焊接。如图4所示短垂直栅杆31下端设有直角形成L形，短垂直栅杆31中间与短横肋32焊接，短横肋32一端经短撑33与漂浮组件10连接。

所述无压引水式水电站前池01或沉沙池出口端中下部的两拦污栅墩之间设有防转钢丝绳。所述防转钢丝绳位于拦污单元中下部的背水面，防转钢丝绳两端分别固定在无压引水式水电站前池01或沉沙池出口端中下部的两拦污栅墩上，在水流的作用下使拦污单元紧紧的靠在防转钢丝绳上，以避免拦污单元发生转动，可有效防止污物流入引水渠。

所述漂浮组件10的长方体框架11空腔容积根据长方体框架11空腔内塑料泡沫12在水中产生的浮力确定；塑料泡沫12在水中产生的浮力应大于整个悬挂漂浮式拦污装置自重加所拦截的污物重量。

实施例

本发明的悬挂漂浮式拦污装置，如图1-6所示，由通过钢丝绳04悬挂在无压引水式水电站前池01或沉沙池出口端两侧铰座05上的一组拦污单元组成，拦污单元通过钢丝绳04固定在出口端两侧铰座05上，拦污单元上部为漂浮组件10，漂浮组件10包括长方体框架11，长方体框架11由角钢焊接而成。长方体框架11的空腔内放置有塑料泡沫12，塑料泡沫12通过焊接在长方体框架11四周的角钢或圆钢10封住，以防止塑料泡沫12从长方体框架11的四周脱出。长方体框架11下部通过拦污栅组件20顶部的支撑角钢21封住，以防止塑料泡沫12从长方体框架11的下部脱出。长方体框架11上部通过十字挡板封住，以防止塑料泡沫12从长方体框架11的顶部脱出。拦污栅组件20顶部的支撑角钢21下方的一组垂直栅杆24拦住污物。拦污栅组件20的支撑角钢21、竖肋22和横肋23构成的梯子形框架主要用于固定垂直栅杆24。漂浮组件10顶部的U型螺栓16用于穿钢丝绳04悬挂拦污单元。钢丝绳04两端固定在无压引水式水电站前池01或沉沙池出口端两侧拦污栅墩的铰座05上，铰座05如图7所示，铰座05的耳孔朝向拦污单元一侧。

拦污单元有齐平式拦污单元02和单侧突出式拦污单元03两种结构型式；两种拦污单元设置的数量及垂直水流向尺寸可根据拦污栅跨度、清污及检修维护条件确定；漂浮组件10顶部的十字挡板由横板14和竖板15组成；顺水流方向为竖板15，垂直水流方向为横板14，横板14由两根背靠背焊接的角钢构成，横板14上设有U型螺栓16便于连接钢丝绳04，横板14上设有吊环17以方便吊装拦污单元。

Claims (5)

1.一种悬挂漂浮式拦污装置，其特征在于：包括通过钢丝绳（04）悬挂在无压引水式水电站前池（01）或沉沙池出口端两侧铰座（05）上的一组拦污单元；所述拦污单元由漂浮组件（10）和拦污栅组件（20）构成；拦污栅组件（20）包括由支撑角钢（21）、竖肋（22）和横肋（23）焊接成的用于固定垂直栅杆（24）的梯子形框架，梯子形框架上焊接有一组等间距平行设置的垂直栅杆（24）；漂浮组件（10）包括长方体框架（11），长方体框架（11）的空腔内设有塑料泡沫（12），长方体框架（11）四周采用圆钢（13）或角钢将塑料泡沫（12）封在长方体框架（11）的空腔内；长方体框架（11）底部与拦污栅组件（20）的支撑角钢（21）连接，长方体框架（11）底部通过支撑角钢（21）将塑料泡沫（12）封住；长方体框架（11）顶部通过十字挡板将塑料泡沫（12）封住；十字挡板包括横板（14）和竖板（15），横板（14）上设有一组U型螺栓（16），所述钢丝绳（04）从一组U型螺栓（16）穿过后两端与无压引水式水电站前池（01）或沉沙池出口端两侧的铰座（05）连接；横板（14）与竖板（15）的交叉处设有吊环（17）；所述拦污单元有齐平式拦污单元（02）和单侧突出式拦污单元（03）两种结构型式；齐平式拦污单元（02）的拦污栅组件（20）宽度与漂浮组件（10）的长度相对应，齐平式拦污单元的拦污栅组件（20）的左右两端与漂浮组件（10）长度方向对齐安装在漂浮组件（10）下方；单侧突出式拦污单元的拦污栅组件（30）宽度大于漂浮组件（10）的长度，单侧突出式拦污单元的拦污栅组件（30）一端与漂浮组件（10）长度方向一端对齐，单侧突出式拦污单元的拦污栅组件（30）另一端突出漂浮组件（10）安装在漂浮组件（10）下方；突出漂浮组件（10）一侧的支撑角钢（21）顶部焊接有一组短垂直栅杆（31），一组短垂直栅杆（31）中部通过短横肋（32）与焊接在漂浮组件（10）端面的短撑（33）连接；所述无压引水式水电站前池（01）或沉沙池出口端设有一组扇形分布的拦污栅墩，扇形分布的拦污栅墩包括正拦污栅墩（06）和斜拦污栅墩（07）；所述单侧突出式拦污单元（03）突出漂浮组件（10）的一侧靠近斜拦污栅墩一侧。

2.根据权利要求1所述的悬挂漂浮式拦污装置，其特征在于：所述垂直栅杆（24）上下两端设有直角形成Z形，垂直栅杆（24）上端的直角与支撑角钢（21）焊接，垂直栅杆（24）下端的直角悬空；垂直栅杆（24）中段与横肋（23）焊接。

3.根据权利要求1所述的悬挂漂浮式拦污装置，其特征在于：所述短垂直栅杆（31）下端设有直角形成L形，短垂直栅杆（31）中间与短横肋（32）焊接，短横肋（32）一端经短撑（33）与漂浮组件（10）连接。

4.根据权利要求1所述的悬挂漂浮式拦污装置，其特征在于：所述无压引水式水电站前池（01）或沉沙池出口端中下部的两拦污栅墩之间设有防转钢丝绳。

5.根据权利要求1所述的悬挂漂浮式拦污装置，其特征在于：所述漂浮组件（10）的长方体框架（11）空腔容积根据长方体框架（11）空腔内塑料泡沫（12）在水中产生的浮力确定；塑料泡沫（12）在水中产生的浮力应大于整个悬挂漂浮式拦污装置自重加所拦截的污物重量。

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