CN108842794A - 组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰，在U型橡胶吸附底座上侧设置轨道并安装组合钢板及立柱构成围堰主体结构，轨道包括位于上侧的定角度轨道和位于下侧的变角度轨道；变角度轨道包括变角度轨道水平段和变角度轨道倾斜段，两者之间通过销轴铰接在一起能够相对摆动；定角度轨道与变角度轨道之间设置有升降调节机构；组合钢板及立柱密封对接套装在固定滑道内。本发明可根据斜面角度的不同实现自我调节以适应不同的施工环境，满足大多数施工的需求，根据实际施工需要组装围堰，利用负压原理和水压力原理，使空间更为严密，安装简单，拆除方便，减少了施工强度，增加其稳定性与整体性。

Description

组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰

技术领域：

本发明属于工程水渠改造用围堰技术领域，具体涉及一种组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰。

背景技术：

国内外的钢围堰大多采用的钢围堰大多主要考虑结构的稳定性，分析各部受力，而忽略具体面对各种复杂的地形，设计的灵活性，实效性。在水渠检修技术方面，针对石砌或水泥筑成的不易钻孔，承重有限的水渠，以及所施工处水下建筑物比较坚硬的情况，传统的泥结土石围堰，水泥旋喷桩围堰，编织袋砂包围堰等结构不稳定，施工及拆除工序复杂，成本高，承重过大，对环境污染严重，不易采用，对于特殊环境的围堰施工技术也尚存空白。针对不同渠道坡度调节的类似发明，目前在国内外也尚存空白。

发明内容

本发明的目的是针对水渠的检修提供了一种利用水压力原理和负压原理的新型吸附式钢围堰构件及其实施方法，起到了隔离水与施工空间从而施工的目的。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰，包括固定在河道斜边坡和河床的U型橡胶吸附底座，在U型橡胶吸附底座上侧设置轨道并安装组合钢板及立柱构成围堰主体结构，所述轨道包括位于上侧的定角度轨道和位于下侧的变角度轨道；变角度轨道为H型截面结构，包括两个立板和中间横向的腹板，两立板的下端固定在所述U型橡胶吸附底座上，两立板和腹板上侧围成活动滑道，活动滑道的上端口侧面固定有用于密封的垫层；所述变角度轨道包括变角度轨道水平段和变角度轨道倾斜段，两者之间通过销轴铰接在一起，能够相对摆动；所述定角度轨道包括定角度轨道水平段和定角度轨道倾斜段，两者以固定夹角连接为一体，定角度轨道为近似Y型截面结构，包括上侧的两个侧立板、中间横向的腹板和下侧的中立板，两个侧立板和中间横向的腹板围成固定滑道，中立板套装于所述活动滑道内且两侧面与垫层密封接触；在所述定角度轨道与变角度轨道之间设置有升降调节机构；所述组合钢板及立柱密封对接套装在所述固定滑道内，围堰主体结构的组合侧壁是由多个空心组合钢板相互凸凹对接组成；在组成的围堰主体结构的外侧或内侧符合有外部加固围板，通过外部加固螺栓固定。

升降调节机构是在定角度轨道倾斜段的下表面的一侧或者两侧固定有支撑螺栓，在变角度轨道倾斜段设置有螺栓让位孔，同时在支撑螺栓上安装有调节螺母，调节螺母支撑在变角度轨道倾斜段的上表面。

升降调节机构是在定角度轨道倾斜段和变角度轨道倾斜段之间套装有楔形滑块，同时在在定角度轨道倾斜段或者变角度轨道倾斜段的端部连接有固定螺母，调节螺杆安装在固定螺母内，调节螺杆的内端支撑在楔形滑块的端面上。

围堰主体结构的组合侧壁是在所述固定滑道内套装有立柱、组装式空心钢板主体、凸状圆弧形空心钢板、直凹状圆弧形空心钢板和侧凹状圆弧形空心钢板，其中，各套装部件的对接面分别设置为燕尾形的侧面滑槽和燕尾形的侧面滑板，且匹配套接在一起；各套装部件的下方分别设置燕尾形的底部滑板，各底部滑板分别套装在固定滑道内。

组装式空心钢板主体位于立柱的两侧，相邻组装式空心钢板主体之间依次对接凸状圆弧形空心钢板和直凹状圆弧形空心钢板，在围堰的拐角位置采用凸状圆弧形空心钢板和侧凹状圆弧形空心钢板匹配对接结构。

各套装部件分别包括多层结构，在固定滑道内套装有立柱，各套装部件的侧面对接面分别设置为燕尾形的侧面滑槽和燕尾形的侧面滑板，且匹配套接在一起；各套装部件的上下对接面分别设置为燕尾形的侧面滑槽和燕尾形的侧面滑板，且匹配套接在一起；位于最下层的各套装部件的下方分别设置燕尾形的底部滑板，各底部滑板分别套装在固定滑道内。

本发明的有益效果：

1、可根据斜面角度的不同实现自我调节以适应不同的施工环境，满足大多数施工的需求。

2、本发明采用制式空心钢板，根据实际施工需要组装围堰。

3、利用负压原理和水压力原理，使空间更为严密，安装简单，拆除方便，减少了施工强度。

4、结构具有灵活性，应用面广泛，适用于不同的施工环境。在整体结构上又采用了U形的空心钢板固定结构，增加其稳定性与整体性。

5、出现接触不紧密引发的渗漏，增强了整体稳定性。

6、发明具有环保性，极大的节约了能源，符合当代发展的要求。

7、不需要进行地基处理，最大限定地保护了地基。

附图说明

图1是本发明的组装状态图。

图2是组装式空心钢板的主体的结构示意图。

图3是凸状圆弧形空心钢板的结构示意图。

图4是直凹状圆弧形空心钢板的结构示意图。

图5是侧凹状圆弧形空心钢板的结构示意图。

图6是下坡底部衔接钢板的结构示意图。

图7是定角度轨道与变角度轨道的装配状态示意图。

图8是图7中B向结构示意图。

图9是定角度轨道与变角度轨道的装配后的结构示意图。

图10是图9中C-C剖面结构示意图。

图11是图9中D-D剖面结构示意图。

图12是一种支撑状态调节示意图。

图中标号1为定角度轨道，2为变角度轨道，2-1为变角度轨道水平段，2-2为变角度轨道倾斜段，3为橡胶吸附底座，4为固定滑道，5为活动滑道，6为中立板，7为垫层，8为组装式空心钢板主体，9为凸状圆弧形空心钢板，10为直凹状圆弧形空心钢板，11为侧凹状圆弧形空心钢板，12为立柱，13为外部加固围板，14为外部加固螺栓，15为下坡底部衔接钢板，16为铰接头一，17为铰接头二，18为销轴，19为内垫片，20为底部滑板，21为侧面滑槽，22为侧面滑板，23为让位侧凹槽，24为腹板，25为螺栓让位孔，26为支撑螺栓，27为调节螺母，28为楔形滑块，29为端部固定螺母，30为调节螺杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：如图1所示的组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰，首先在河道斜边坡和河床分别固定有连续的U型橡胶吸附底座3。在U型橡胶吸附底座3上侧设置复合轨道。在复合轨道内依次安装组合钢板及立柱12构成围堰主体结构。

由图1-图6所述可知，构成围堰主体结构的组合侧壁包括组装式空心钢板主体8、凸状圆弧形空心钢板9、直凹状圆弧形空心钢板10和侧凹状圆弧形空心钢板11。而且，各套装部件分别包括多层结构，以及下坡底部衔接钢板15。

在固定滑道4内套装有立柱12，各套装部件的侧面对接面分别设置为燕尾形的侧面滑槽21和燕尾形的侧面滑板22，且匹配套接在一起。各套装部件的上下对接面分别设置为燕尾形的侧面滑槽21和燕尾形的侧面滑板22，且匹配套接在一起。

位于最下层的各套装部件的下方分别设置燕尾形的底部滑板20，各底部滑板20分别套装在固定滑道4内。

组装式空心钢板主体8位于立柱12的两侧，相邻组装式空心钢板主体8之间依次对接凸状圆弧形空心钢板9和直凹状圆弧形空心钢板10，在围堰的拐角位置采用凸状圆弧形空心钢板9和侧凹状圆弧形空心钢板11匹配对接结构。

参见图7、图9和图11所示，轨道包括位于上侧的定角度轨道1和位于下侧的变角度轨道2。参见图10和图11所示，变角度轨道2为H型截面结构，包括两个立板和中间横向的腹板，两立板的下端固定在所述U型橡胶吸附底座3上，两立板和腹板上侧围成活动滑道5，活动滑道5的上端口侧面固定有用于密封的垫层7。

参见图8所示，变角度轨道2包括变角度轨道水平段2-1和变角度轨道倾斜段2-2，两者之间通过销轴铰接在一起，能够相对摆动。

定角度轨道1包括定角度轨道1水平段和定角度轨道1倾斜段，两者以固定夹角连接为一体，定角度轨道1为近似Y型截面结构，包括上侧的两个侧立板、中间横向的腹板和下侧的中立板6，两个侧立板和中间横向的腹板围成固定滑道4，中立板6套装于所述活动滑道5内且两侧面与垫层7密封接触。

参见1和图9所示，组合钢板及立柱12密封对接套装在所述固定滑道4内，围堰主体结构的组合侧壁是由多个空心组合钢板相互凸凹对接组成。在组成的围堰主体结构的外侧或内侧符合有外部加固围板13，通过外部加固螺栓14固定。

参见图9所示，在定角度轨道1与变角度轨道2之间设置有升降调节机构。参见图10所示，升降调节机构是在定角度轨道1倾斜段的下表面的一侧或者两侧固定有支撑螺栓26，在变角度轨道倾斜段2-2设置有螺栓让位孔25，同时在支撑螺栓26上安装有调节螺母27，调节螺母27支撑在变角度轨道倾斜段2-2的上表面。

实施例2：在实施例1基础上，参见图12所示，升降调节机构有所改变，是在定角度轨道1倾斜段和变角度轨道倾斜段2-2之间套装有楔形滑块28，同时在在定角度轨道1倾斜段或者变角度轨道倾斜段2-2的端部连接有固定螺母，调节螺杆30安装在固定螺母内，调节螺杆30的内端支撑在楔形滑块28的端面上。

实施例3：组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰在实施和使用过程中包括以下步骤。

在河床平面部分：

1、向水中吊入分节式的橡胶吸附底座3，各底座均下沉至水下施工位置。

2、所述底座依次与水下施工处用水封连接，所述底座沿高度方向叠置并相互水封连接。

3、将底座内部的水液抽出，使水下结构物内部形成负压，而所述围板在负压作用下紧贴于水下结构物的外侧表面。

4、顺着定角度轨道1上方预留轨道插入空心钢板围堰。如图1所示的组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰。

5、将弧形凸状空心钢板插入另一空心钢板凹形槽内，以此类推。

6、将上述空心钢板依次与沿高度方向叠置并相互水封连接。

7、按照螺栓口的位置，将凸状圆弧形空心钢板9与直凹状圆弧形空心钢板10一一对应，外部加固围板13在通过外部加固螺栓14，旋入螺栓固定，以此类推。

8、将钢围堰内部水液抽出，即可形成一个密闭中空的施工环境。

其中在河堤斜面上的部分：

1、向水中吊入分节式的橡胶吸附底座3，各底座均下沉至水下施工位置。

2、橡胶吸附底座3依次与水下施工处用水封连接，所述底座沿高度方向叠置并相互水封连接。

3、将底座内部的水液抽出，使水下结构物内部形成负压，而所述围板在负压作用下紧贴于水下结构物的外侧表面。

4、顺着定角度轨道1上方预留轨道插入斜拉市铰支座柱。

5、顺着铰支座柱与下部平面空心钢板所形成的轨道由上方划入钢梁。数量可据实际而定，直至满足工程需求。

6、将上述空心钢板依次与沿高度方向叠置并相互水封连接。

7、按照螺栓口的位置，将凸状圆弧形空心钢板9与直凹状圆弧形空心钢板10一一对应，外部加固围板13在通过外部加固螺栓14，旋入螺栓固定，以此类推。

8、将钢围堰内部水液抽出，即可形成一个密闭中空的施工环境。

斜面与平面的连接处：

1、把两个空心钢板部分分别安装在地面堰体和斜面堰体的漏洞处。

2、对准两空心钢板的螺柱孔，转动空心钢板，使空心钢板完全填充漏洞。

3、旋入螺柱，连接好两空心钢板部分，旋入螺母。

拆卸过程：

1、如需拆卸时，仅需将底座侧部螺栓拧出，内外压强相同，即可拆除，工序极其简单！

2、本发明的钢围堰主要利用水压力固定，结构更可靠，易拆除。由于本发明完全不需要处理面板，使施工工序更为简单，极大的减少了施工成本。

调节角度过程：

定角度轨道1与变角度轨道2之间的一侧或两侧设置有支撑螺栓26，并安装有调节螺母27。通过旋转调节螺母27实现定角度轨道1与变角度轨道2相对升降，以此形成适合具体不同施工角度下的施工环境。

本发明主要适用于渠道深度不宜超过8m的渠道工程中。

实施例4：另一种组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰，包括了橡胶吸附底座3、可组装的空心钢板结构和空心钢板加固外围几个结构。首先向所需施工处吊入分节式的橡胶吸附底座3使其直接与水渠底部接触，抽出橡胶吸附吸附底座与水渠面板之间的水液，使橡胶吸附底座3内部产生负压，在水压力的作用下，橡胶吸附底座3与水渠面板会牢牢的吸附在一起；矩形组装式空心钢板主体8的两侧设有轨道，根据施工环境的需求分别插入凸状圆弧形副体结构和凹状圆弧形副体结构，插入部分外部包裹橡胶材料，使得空心钢板紧密嵌合。橡胶吸附底座3与已组装好的空心钢板主体结构通过底座上部轨道和空心钢板底部划杆紧密契合形成连接，并形成封闭施工围堰。空心钢板主体结构上设有螺栓孔，在空心钢板的外部上下1/3处及内部1/2处，各采用U形的空心钢板结构，另在U形空心钢板结构上也设有螺栓孔，二者螺栓孔一一对应，用螺栓连接二者，利用固定结构的稳定性，将空心钢板与U形空心钢板紧密贴合，成为一个整体，达到固定的效果。斜面的结构较平面稍有不同，在吸附底座安装完毕以后，先将斜拉式铰支座杆划入制定位置，然后将类梁式钢柱顺着上方设置好的槽划入，每根钢梁长约150mm，高约100mm，根据实际情况确定安装钢梁的数目。此外，由于斜面的存在，使得斜面上的堰体与地面上的堰体形成了一个三角形的洞，为了连接两个堰体，填充漏洞，本发明设计了可调节式空心钢板结构。可调节式空心钢板结构是通过螺柱连接两个空心钢板部分，而空心钢板部分则由两片空心钢板组成。为了使两片空心钢板紧密连接填充漏洞，本发明把其中一片空心钢板设计为一部分为正常厚度的板状，另一部分为1/2厚度的圆弧形剖截面；剩下的一片空心钢板则设计为一部分是正常厚度的圆弧形截面，另一部分是1/2厚度的板状。在两个空心钢板的薄层1/3处设有螺柱孔，两个空心钢板按照螺柱孔对应连接，滑动空心钢板调节到合适的角度，完全填充漏洞后，将螺柱的一端旋入带有内螺纹孔的空心钢板结构，一直延伸到另一空心钢板结构，然后将螺母旋入，使两个空心钢板部分与地面上的堰体和斜面上的堰体紧密贴合，从而使两个面上的堰体连接成为一个整体。在所连接各部分进行水封连接，整体围堰结构安装完毕后，将围堰中水液抽出，形成密闭中空的施工环境。施工完毕后，如需拆除装置，旋出橡胶吸附底座3侧面螺栓，使外部水流进入橡胶吸附底座3内部密闭空间，从而使内外消除压差，即可拆除。

Claims (6)

1.一种组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰，包括固定在河道斜边坡和河床的U型橡胶吸附底座，在U型橡胶吸附底座上侧设置轨道并安装组合钢板及立柱构成围堰主体结构，其特征是：所述轨道包括位于上侧的定角度轨道和位于下侧的变角度轨道；变角度轨道为H型截面结构，包括两个立板和中间横向的腹板，两立板的下端固定在所述U型橡胶吸附底座上，两立板和腹板上侧围成活动滑道，活动滑道的上端口侧面固定有用于密封的垫层；所述变角度轨道包括变角度轨道水平段和变角度轨道倾斜段，两者之间通过销轴铰接在一起，能够相对摆动；所述定角度轨道包括定角度轨道水平段和定角度轨道倾斜段，两者以固定夹角连接为一体，定角度轨道为近似Y型截面结构，包括上侧的两个侧立板、中间横向的腹板和下侧的中立板，两个侧立板和中间横向的腹板围成固定滑道，中立板套装于所述活动滑道内且两侧面与垫层密封接触；在所述定角度轨道与变角度轨道之间设置有升降调节机构；所述组合钢板及立柱密封对接套装在所述固定滑道内，围堰主体结构的组合侧壁是由多个空心组合钢板相互凸凹对接组成；在组成的围堰主体结构的外侧或内侧符合有外部加固围板，通过外部加固螺栓固定。

2.根据权利要求1所述的组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰，其特征是：升降调节机构是在定角度轨道倾斜段的下表面的一侧或者两侧固定有支撑螺栓，在变角度轨道倾斜段设置有螺栓让位孔，同时在支撑螺栓上安装有调节螺母，调节螺母支撑在变角度轨道倾斜段的上表面。

3.根据权利要求1所述的组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰，其特征是：升降调节机构是在定角度轨道倾斜段和变角度轨道倾斜段之间套装有楔形滑块，同时在在定角度轨道倾斜段或者变角度轨道倾斜段的端部连接有固定螺母，调节螺杆安装在固定螺母内，调节螺杆的内端支撑在楔形滑块的端面上。

4.根据权利要求1所述的组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰，其特征是：围堰主体结构的组合侧壁是在所述固定滑道内套装有立柱、组装式空心钢板主体、凸状圆弧形空心钢板、直凹状圆弧形空心钢板和侧凹状圆弧形空心钢板，其中，各套装部件的对接面分别设置为燕尾形的侧面滑槽和燕尾形的侧面滑板，且匹配套接在一起；各套装部件的下方分别设置燕尾形的底部滑板，各底部滑板分别套装在固定滑道内。

5.根据权利要求4所述的组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰，其特征是：组装式空心钢板主体位于立柱的两侧，相邻组装式空心钢板主体之间依次对接凸状圆弧形空心钢板和直凹状圆弧形空心钢板，在围堰的拐角位置采用凸状圆弧形空心钢板和侧凹状圆弧形空心钢板匹配对接结构。

6.根据权利要求4所述的组装可调节角度的吸附制式渠道钢围堰，其特征是：各套装部件分别包括多层结构，在固定滑道内套装有立柱，各套装部件的侧面对接面分别设置为燕尾形的侧面滑槽和燕尾形的侧面滑板，且匹配套接在一起；各套装部件的上下对接面分别设置为燕尾形的侧面滑槽和燕尾形的侧面滑板，且匹配套接在一起；位于最下层的各套装部件的下方分别设置燕尾形的底部滑板，各底部滑板分别套装在固定滑道内。