CN108894239B - 整体行走式移动围堰 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水利工程渠道边坡修护设备技术领域，具体涉及一种整体行走式移动围堰,包括主框架和隔水板以及止水结构，主框架上的隔水板相互连接形成上、下贯通的隔水作业空腔，隔水板的下沿安装有裙摆式止水橡胶垫；隔水作业空腔的左、右两侧分别安装有加水箱；左、右加水箱内安装有抽水泵，抽水泵的抽水管和排水管分别安装有三通阀一和三通阀二；三通阀一的两个支管分别连通于工作区和整体水箱，所述三通阀二的两个支管分别连通于工作区和整体水箱；主框架上竖直安装有液压千斤顶，液压千斤顶的活塞杆下端安装有万向轮；在河道边坡上固定有固定桩，主框架上设置有牵引点，既方便组装又便于移动，不污染拥堵渠道。

Description

整体行走式移动围堰
技术领域
本发明涉及水利工程渠道边坡修护设备技术领域，具体涉及一种整体行走式移动围堰。
背景技术
近年来，随着城市规模的逐步扩大，城市景观用水、生活用水也日益增多。为满足城市所需求的用水量，城市内部、城市与城市之间修建了许多人工渠道，大到南水北调小到各种景观渠道等。随着时间推移，所修渠道边坡难免会有局部冲刷、开裂等损毁现象。这些隐患不仅影响着渠道的过水能力，长时间的水流作用还会使得裂缝缺口处不断扩大，甚至威胁整个渠道的安全与渠道两岸居民的生活安全，给广大人民群众带来经济财产损失。渠道的局部破损修补刻不容缓，但人工渠道大多很长，水量较为稳定，长时间保持在正常运行水位，且控制闸门跨度很大。基于以上因素，既不用关闭闸门切断供水，又能及时有效的对渠道破损处进行维修，围堰势必是最好的选择，但传统围堰工程量大，不易拆除和移动。
发明内容
针对现有整体围堰比较笨重不适合移动的问题，以及现有组合围堰存在强度差和安装拆卸非常麻烦的问题，本发明提供一种在工作状态下稳定性高，且可以整体移动的围堰。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种整体行走式移动围堰，包括主框架和隔水板以及止水结构，所述主框架由外柱、立柱和横柱交叉组成，所述主框架的外柱上安装有隔水板，所述隔水板相互连接形成上、下贯通的隔水作业空腔，在竖直方向上，隔水作业空腔的横截面积由上至下逐渐增大，隔水板的下沿安装有裙摆式止水橡胶垫；隔水作业空腔的左、右两侧分别安装有加水箱，加水箱的下部安装有水箱阀门；所述左、右加水箱内安装有抽水泵，抽水泵的抽水管和排水管分别安装有三通阀一和三通阀二，且两三通阀分别位于工作区的侧壁上；所述三通阀一的两个支管分别连通于工作区和整体水箱，所述三通阀二的两个支管分别连通于工作区和整体水箱；所述主框架四周的各立柱上竖直安装有液压千斤顶，液压千斤顶的上端通过液压千斤顶座安装于主框架的立柱上，主框架的立柱上还竖直设置有上导槽或上套管和下导槽或下套管，所述液压千斤顶的液压缸安装于上导槽或上套管中，液压千斤顶的活塞杆活动设置于下导槽或下套管中，液压千斤顶的活塞杆下端安装有万向轮，当活塞杆向下伸长时，万向轮伸至主框架下方将主框架抬离地面；同时，在河道边坡上侧的马道根部分布固定有固定桩，在所述主框架的上侧和两侧分别设置有牵引点，各牵引端通过钢索及牵引机构与马道上最近的固定桩连接构成牵引关系。
其中液压千斤顶的驱动部分，可以采用上套管和下套管套装关系，即上套管通过固定座固定在主框架的立柱上，下套管套装于上套管内侧，液压千斤顶的根部固定在上套管底部，液压千斤顶的推头固定在下套管的底部；位于主框架四周各立柱的液压千斤顶分别通过油管与一拖四阀门的输出端口连接，一拖四阀门的输入端口与油泵输出口连接，油泵输入口连通于可移动油箱底部。
牵引部分可以在主框架的上侧和两侧分别固定有轴架并安装有动滑轮，搭载于动滑轮上的钢索的一端固定在马道最近的固定桩上，钢索另一端与牵引机构的牵引部件连接。
另外，还可以将左、右加水箱通过底部管路相互连通组成整体水箱，整体水箱的外侧壁至少设置有一个水箱阀门并安装有密封盖。
所述的隔水板包括竖直隔水板和斜面隔水板，主框架的左、右、后侧壁上安装斜面隔水板，主框架的前侧壁上安装竖直隔水板，所述斜面隔水板与地面形成45°夹角，竖直隔水板竖直设置。
也可以在竖直隔水板中心安装有牵引吊耳，所述牵引吊耳通过钢索与外部的牵引机构连接。所涉及的牵引机构可以为设置于马道上的绞车。隔水板可采用铝合金面板。
液压千斤顶采用上、下导槽结构时，上导槽、下导槽的槽口均朝向主框架的左侧或右侧。
进一步地，在各隔水板侧边均设置有防渗橡胶层。
本发明的有益效果：1.本发明的整体行走式移动围堰，在传统围堰的基础上，加以改进，简化了原来的的围堰结构，通过在围堰主框架上设置加水箱，加水箱能够提供围堰所需要的重力，同时不需要额外拆卸只需要通过排水即可减重，并且增加液压千斤顶，既方便组装又便于移动，不污染拥堵渠道，不仅可以节省大量人力、财力，还可节约时间提高工作效率，可广泛应用于人工渠道的局部维修等领域。
2.本发明在加水箱内设置了水泵，并通过双三通阀来实现进水和回水的双向调控，能够很好地将工作区的集水排入加水箱内，从而增加加水箱的自重，达到增加围堰主体重力提高稳定性的作用，以及在维修结束后将加水箱内的集水排入工作区中，降低围堰的自重和提高围堰的浮力。位于加水箱外侧的水箱阀门，可以在初期或后期使用，即存在加水箱与河道水位差时，通过该水箱阀门可以实现加水箱内外水位向平，此时无需启动抽水泵工作。本发明在利用加水箱和抽 水泵对围堰的重力进行调节后，再通过液压千斤顶将周边万向轮抬升，以及结合牵引机构可实现整体围堰的顺利平移。
3.本发明通过抽放水能够控制围堰增重和减重，整体结构稳定，不需要拆装，整体移动灵活，能够直接投入使用，而且容易加工制造，成本 不高，适合推广应用。
附图说明
图1为本发明的俯视示意图。
图2为本发明的主视示意图。
图3为本发明的侧视示意图。
图4为本发明的使用状态示意图。
图5为利用水箱进行进排水过程示意图。
图6为一拖四液压千斤顶油路控制系统示意图。
图7为围堰主体被牵引状态示意图。
图8为采用套管导向关系的液压千斤顶伸缩结构示意图。
图9为图8的剖面结构示意图。
图中：1-主框架，102-外柱，103-立柱，104-横柱，2-隔水板，201-竖直隔水板，202-斜面隔水板，3-隔水作业空腔，4-裙摆式止水橡胶垫，5-加水箱，6-水箱阀门，7-液压千斤顶，8-液压千斤顶座，9-上导槽，10-下导槽，11-活塞杆，12-万向轮，13-牵引吊耳，14-钢索，15-绞车，16-马道，17-岸坡，18-河道，19-上套管，20-下套管，21-套管固定座，22-万向轮轴架，23-刹车式万向轮，24-轮体，25-刹车板，26-油管，27-一拖四阀门，28-可移动油箱，29-油泵，30-动滑轮，31-固定桩，32-抽水泵，33-三通阀一，34-三通阀二，35-抽水管，351-外进水支管，352-内进水支管，36-排水管，361-外排水支管，362-内排水支管，37-工作区。
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1：一种整体行走式移动围堰，如图1-6所示，包括设置于马道上的牵引机构和与牵引机构连接的主框架1，所述马道上预埋设置有固定桩，牵引机构安装于固定桩上，本实施例中，牵引机构为设置于马道16上的绞车15，主框架由外柱102、立柱103和横柱104交叉组成，外柱102倾斜设置，立柱103竖直设置，横柱104水平设置，主框架1的立柱103上竖直安装有液压千斤顶7，液压千斤顶的上端通过液压千斤顶座8安装于主框架的立柱103上，主框架的立柱103上还竖直设置有上导槽9和下导槽10，液压千斤顶的液压缸安装于上导槽9中，液压千斤顶的活塞杆11活动设置于下导槽10中，液压千斤顶的活塞杆11下端安装有万向轮12，当活塞杆向下伸长时，万向轮12伸至主框架下方将主框架1抬离地面，便于主框架进行移动，由于岸坡17是倾斜的，所以上导槽9、下导槽10的槽口均朝向主框架的左侧或右侧，能够减少液压千斤顶液压缸和活塞杆11所受的扭向力；在主框架1的外柱103上螺栓安装有隔水板2，隔水板相互连接形成上、下贯通的隔水作业空腔3，在竖直方向上，隔水作业空腔3的横截面积由上至下逐渐增大，保证工人进入隔水作业空间3之后，有较大的有效作业面积，便于施工；本实施例中，隔水板2为铝合金面板，隔水板包括竖直隔水板201和斜面隔水板202，主框架1的左、右、后侧壁上分别安装斜面隔水板202，斜面隔水板202与地面形成45°夹角，能够利用斜面隔水板202上端面的水压将隔水板下方紧压于岸坡17上，更加牢固；主框架1的前侧壁上安装竖直隔水板201，竖直隔水板竖直设置，竖直隔水板201中心安装有牵引吊耳13，牵引吊耳13通过钢索14与马道上的绞车15连接，绞车15通过钢索、牵引吊耳能够牵动整个围堰移动；在隔水板2的下沿安装有裙摆式止水橡胶垫4，裙摆式止水橡胶垫4贴紧岸坡17达到密封的作用；隔水作业空腔3的左、右两侧分别安装有加水箱5，加水箱5的下部安装有水箱阀门6，当加水箱5没入河道水面以下时，河道中的水会从水箱阀门6进入至加水箱5内，从而提高加水箱5的整体重量，紧贴岸坡17。
实施例2：本实施例的整体行走式移动围堰以与实施例1中的不同点位中心进行说明。
本实施例中，加水箱5内设置有水泵，水泵的出水管与水泵阀门连通，当完工之后，通过水泵将加水箱内的水向外抽出，同时沿岸坡向上拉动围堰至马道上，节省时间效率高。
稳定分析及具体尺寸的确定如下：
围堰尺寸的计算主要根据渠道内水的浮托力与围堰自重和水压力作用下在地基摩擦阻力平衡条件得出，而把钢筋固定防浪墙的力作为预留阻力以保证安全。
本研究通过采用理论计算及水工模型试验的方法，对组合式移动围堰的稳定性进行分析，确定其在渠道边坡及其水中的稳定安全系数；采用围堰整体模型试验，确定结构受力关键部位和薄弱环节；结合模型试验结果，对组合式移动围堰的关键部件进行力学性能试验及止水防渗性能试验；根据组合式移动围堰力学性能、整体仿真影响因素，以不同挡水面板材质、配重水箱大小、钢筋型号、钢筋尺寸、间距作为设计变量，考虑批量成产、仓储运输、快速安装等因素，为组合式移动围堰的推广应用提供理论基础。
安装具体操作步骤：1、将移动式围堰运至施工场地，通过螺栓将隔水板2固定在主框架1上，安装时要注意压紧防渗橡胶。
2、组装完成后，将加水箱5安放在隔水作业空腔3左右两侧的三角形配重区域内。
3、最后将裙摆式止水橡胶垫4安装在隔水板2与岸坡17接触的边沿。
4、组装完成后，将液压千斤顶7升起，万向轮12伸至主框架下方将主框架1抬离岸坡，然后将围堰移动至需要维修的岸坡处，使裙摆式止水橡胶垫4充分展开并贴紧岸坡17。
5、放置完成后，将液压千斤顶7降落，万向轮12缩至主框架内，主框架1下端支撑在岸坡17上，用抽水设备将隔水作业空腔3内积水抽出，随着隔水作业空腔3内积水的减少，外部水压会逐渐增大，压紧裙摆式止水橡胶垫4起到防渗效果。
6、同时利用水泵向加水箱5内充水，以增强抗滑稳定。等隔水作业空腔3内部内部积水抽干，且加水箱5内充满水后，即可在隔水作业空腔3内施工。
拆除具体操作步骤：1、施工完毕，将加水箱5的水箱阀门6打开，加水箱内的水会流出或者利用水泵抽出。
2、将液压千斤顶升起，万向轮12伸至主框架下方将主框架抬离岸坡，绞车牵引钢索将围堰沿岸坡拉至马道上。
3、依次拆掉裙摆式止水橡胶垫4、隔水板2、加水箱5，运至下一个施工地点。
实施例3：在实施例1或实施例2基础上，利用抽水泵对加水箱内外储水进行调节。其结构参见图5所示，左、右加水箱内分别安装有抽水泵。
抽水泵的抽水管和排水管分别安装有三通阀一和三通阀二，为了便于对两个三通阀操作，将两三通阀分别安装在工作区的侧壁上。
从图5中可以看出，三通阀一的两个支管分别连通于工作区和整体水箱。三通阀二的两个支管分别连通于工作区和整体水箱。通过对三通阀的控制，能够实现其中一个支管与主管连通，而另一个支管与主管截止。
本实施例通过双三通阀来实现进水和回水的双向调控，能够很好地将工作区的集水排入加水箱内，从而增加加水箱的自重，达到增加围堰主体重力提高稳定性的作用。同时，在维修结束后将加水箱内的集水排入工作区中，降低围堰的自重和提高围堰的浮力。
另外，还可以将左、右加水箱通过底部管路相互连通组成整体水箱，整体水箱的外侧壁至少设置有一个水箱阀门并安装有密封盖。位于加水箱外侧的水箱阀门，可以在初期或后期使用。存在加水箱与河道水位差时，通过该水箱阀门可以实现加水箱内外水位向平，此时无需启动抽水泵工作。
实施例4：在实施例1或实施例2基础上，主框架四周的各立柱上竖直安装有液压千斤顶，液压千斤顶的上端通过液压千斤顶座安装于主框架的立柱上，主框架的立柱上还竖直设置有上套管和下套管，所述液压千斤顶的液压缸安装于上导槽或上套管中，液压千斤顶的活塞杆活动设置于下导槽或下套管中，液压千斤顶的活塞杆下端安装有万向轮，当活塞杆向下伸长时，万向轮伸至主框架下方将主框架抬离地面。如图8和图9所示液压千斤顶的驱动部分，上套管通过固定座固定在主框架的立柱上，下套管套装于上套管内侧，液压千斤顶的根部固定在上套管底部，液压千斤顶的推头固定在下套管的底部。
参见图6所示，位于主框架四周各立柱的液压千斤顶分别通过油管与一拖四阀门的输出端口连接，一拖四阀门的输入端口与油泵输出口连接，油泵输入口连通于可移动油箱底部。
牵引部分可以在主框架的上侧和两侧分别固定有轴架并安装有动滑轮，搭载于动滑轮上的钢索的一端固定在马道最近的固定桩上，钢索另一端与牵引机构的牵引部件连接。如图7所示，在河道边坡上侧的马道根部分布固定有固定桩，在所述主框架的上侧和两侧分别设置有牵引点，各牵引端通过钢索及牵引机构与马道上最近的固定桩连接构成牵引关系。
本实施例在利用加水箱和手水泵对围堰的重力进行调节后，再通过液压千斤顶将周边万向轮抬升，以及结合牵引机构可实现整体围堰的顺利平移。

Claims (10)

1.一种整体行走式移动围堰，包括主框架和隔水板以及止水结构，其特征在于：所述主框架由外柱、立柱和横柱交叉组成，所述主框架的外柱上安装有隔水板，所述隔水板相互连接形成上、下贯通的隔水作业空腔，在竖直方向上，隔水作业空腔的横截面积由上至下逐渐增大，隔水板的下沿安装有裙摆式止水橡胶垫；隔水作业空腔的左、右两侧分别安装有加水箱，加水箱的下部安装有水箱阀门；所述左、右加水箱内安装有抽水泵，抽水泵的抽水管和排水管分别安装有三通阀一和三通阀二，且两三通阀分别位于工作区的侧壁上；所述三通阀一的两个支管分别连通于工作区和整体水箱，所述三通阀二的两个支管分别连通于工作区和整体水箱；所述主框架四周的各立柱上竖直安装有液压千斤顶，液压千斤顶的上端通过液压千斤顶座安装于主框架的立柱上，主框架的立柱上还竖直设置有上导槽或上套管和下导槽或下套管，所述液压千斤顶的液压缸安装于上导槽或上套管中，液压千斤顶的活塞杆活动设置于下导槽或下套管中，液压千斤顶的活塞杆下端安装有万向轮，当活塞杆向下伸长时，万向轮伸至主框架下方将主框架抬离地面；同时，在河道边坡上侧的马道根部分布固定有固定桩，在所述主框架的上侧和两侧分别设置有牵引端，各牵引端通过钢索及牵引机构与马道上最近的固定桩连接构成牵引关系。
2.根据权利要求1所述的整体行走式移动围堰，其特征在于：所述上套管通过固定座固定在主框架的立柱上，下套管套装于上套管内侧，液压千斤顶的根部固定在上套管底部，液压千斤顶的推头固定在下套管的底部；位于主框架四周各立柱的液压千斤顶分别通过油管与一拖四阀门的输出端口连接，一拖四阀门的输入端口与油泵输出口连接，油泵输入口连通于可移动油箱底部。
3.根据权利要求1所述的整体行走式移动围堰，其特征在于：在所述主框架的上侧和两侧分别固定有轴架并安装有动滑轮，搭载于动滑轮上的钢索的一端固定在马道最近的固定桩上，钢索另一端与牵引机构的牵引部件连接。
4.根据权利要求1所述的整体行走式移动围堰，其特征在于：所述左、右加水箱通过底部管路相互连通组成整体水箱，整体水箱的外侧壁至少设置有一个水箱阀门并安装有密封盖。
5.根据权利要求1所述的整体行走式移动围堰，其特征在于：所述隔水板包括竖直隔水板和斜面隔水板，主框架的左、右、后侧壁上安装斜面隔水板，主框架的前侧壁上安装竖直隔水板，所述斜面隔水板与地面形成45°夹角，竖直隔水板竖直设置。
6.根据权利要求1所述的整体行走式移动围堰，其特征在于：所述竖直隔水板中心安装有牵引吊耳，所述牵引吊耳通过钢索与外部的牵引机构连接。
7.根据权利要求1所述的整体行走式移动围堰，其特征在于：所述牵引机构为设置于马道上的绞车。
8.根据权利要求1所述的整体行走式移动围堰，其特征在于：所述隔水板为铝合金面板。
9.根据权利要求1所述的整体行走式移动围堰，其特征在于：所述上导槽、下导槽的槽口均朝向主框架的左侧或右侧。
10.根据权利要求1所述的整体行走式移动围堰，其特征在于：所述隔水板侧边均设置有防渗橡胶层。
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