CN109312550A

CN109312550A - 控水闸门

Info

Publication number: CN109312550A
Application number: CN201780025334.6A
Authority: CN
Inventors: 亨利·K·欧伯梅尔
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-02-23
Filing date: 2017-02-23
Publication date: 2019-02-05
Also published as: US20200299915A1; WO2017147349A1; US20190063026A1

Abstract

一种可围绕水平轴线枢转的控水闸门。可以通过可充气致动器和压载室的组合以及用于防止过度旋转的装置来实现控制。可以通过静压充气的密封件实现闸板之间、和闸板与坝肩之间的密封。本发明为底部铰接的控水闸门，其通过压载室和可充气致动器的组合来致动。本发明还包括可充气密封件装置。本发明特别适合用作通航船闸闸门体系或用作诸如通航运河的水道中的控洪闸门。

Description

控水闸门

本申请是2016年2月23日的美国临时申请号62/298,815的国际阶段并要求其优先权。所述申请通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及大型控水闸门(water control gate)，其特别适合用作船运运河(ship canal)中的拦洪屏障(flood barriers)和用作便于在不同表面高度的水池之间通航的船闸闸门(lock gate)。

发明概述

本发明包括一个或多个底部铰接的防水闸门(water barrier gate)及与其连接的约束装置(restraining means)，以防止响应于不同水压的闸门倾覆。闸板(gate panel)优选地包含可控的压载室(ballast chamber)，其用于消除或最小化升高闸门所需的致动力。

背景技术

本公开涉及可用于阻挡抗压力差(differential head)的水流的控水闸门。传统斜接式船闸闸门利用闸板围绕垂直轴摆动，并且其在宽度上受限于闸门的重量。已经建立了具有垂直枢轴(pivot axes)的浮动闸门。但这些闸门要求大且精确，并因此需要昂贵的基座(foundation)。由可充气气囊致动的闸门已经建成到约8米的高度。更高的高度需要非常大的可充气气囊。弧形闸门(radial gate)、液压翻板闸门(hydraulic flap gate)、鹈鹕闸门(pelican gate)、滑动闸门和滚动闸门都需要中间闸墩(intermediate pier)，例如在船运航道(shipping channel)的情况下该中间墩可能是不可接受的。

本发明利用的闸板包括可枢转地连接到航道底部的水平边缘和与其结合的一个或多个可以可控地填充水或空气的压载室、并进一步结合约束装置，以防止闸板响应水的力而过度旋转。压载室可用于促进闸板从制造设施到安装地点的水输送，即，闸板可以简单浮动，然后沉入到位。铰链装置优选为用作铰链和密封件(seal)两者的加强的弹性铰链。闸板间的密封件优选为可充气的。本文中公开的可充气密封件(inflatable seal)允许与尺寸公差一致的闸板间的宽大间隙、和大尺寸的土及混凝土结构可实现的长期尺寸稳定性，同时还提供了期望的防止漏水的紧密密封。静压充气(hydrostatic inflation)在密封件的整个垂直范围内提供均匀的密封力。根据现有技术，加热橡胶密封件是困难的。本发明提供了方便有效的密封加热、以及具有与受控水的流体静压梯度(hydrostatic pressuregradient)紧密匹配的流体静压梯度的密封力。

附图简要说明

图1和图4为从高水侧观察的处于升高位置的闸门的视图；

图2和图3为从低水侧观察的处于升高位置的闸门的视图；

图5为处于降下位置的闸门的视图；

图6为装配有静压充气的和流体加热的可充气密封件的闸门的示意图；

图7、图8和图9示出了具有可充气密封件的闸板截面。

优选实施方式说明

附图显示了图1至图9中的闸门的基本特征。

闸板1优选地装配有内管(internal pipe)30，其用于排空压载室31的水或空气。例如，可填充空气或水的可充气致动器2可以与浮力效应结合使用以升高闸板1。可以使用如约束带(restraining strap)3的约束装置来防止闸板的过度旋转并抵抗由闸板1的约束带3侧上的水引起的静水载荷。闸板1优选地用板间密封组件7彼此密封并用坝肩密封组件8密封坝肩(abutment)。可以使用夹具25以将可充气致动器2和铰链翻板(hinge flap)22固定到基座4上。在闸板1降下的情况下，驳船(barge)31可在坝肩5之间通过。参照图6，闸板1由可充气致动器2抬起并通过铰链翻板22定位在其枢转边缘32处。铰链翻板22又由夹具25固定。夹具25又由锚固螺栓(anchor bolt)23与螺母24结合而固定。在冷冻条件下，提供了具有通过供应管线29的循环加热流体的可充气密封组件8。返回管线(return line)28将流体返回到罐(tank)33中。泵26使流体循环。压力控制装置28在罐33中的流体上方提供可控的气体压力。密封件上的压力随高度改变，并且在对闸门的压差最大的闸门1底部处为有效地最高。

由于闸门的大尺寸和基底的大的相对运动，可以使用可充气密封件从而在变化的间隙条件下提供紧密密封。

可充气密封件可使用循环加热的流体以防止冰的问题。

可以使用强力约束带来防止闸门的倾覆。具有挡块(stop)的屏蔽板(shieldplate)可替代地用于此目的。

Claims

1.一种控水闸门，所述控水闸门包括至少一个闸板，所述闸板具有枢转地连接到航道底部的边缘；至少一个压载室；和约束装置，所述约束装置用于防止所述闸板受水的力而过度旋转。

2.根据权利要求1所述的设备，其还包括可充气致动器。

3.根据权利要求1所述的设备，其还包括至少一个可充气密封件，所述可充气密封件沿着至少一个闸板边缘邻近所述闸板的枢轴边缘。

4.根据权利要求2所述的设备，其还包括至少一个可充气密封件，所述可充气密封件沿着至少一个闸板边缘邻近所述闸板的枢轴边缘。

5.一种控水闸门，所述控水闸门包括至少一个可充气密封件，所述可充气密封件定位成密封所述控水闸门的至少一个移动部和至少一个固定部之间的间隙。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述可充气密封件用流体填充以便在所述密封件内提供静压分布。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述可充气密封件配置为在任意方向上防漏气。

8.一种用于在水道中阻挡水流的设备，其包括一个或多个闸板，各所述闸板都具有压载室和旋转限制装置。

9.根据权利要求8所述的设备，其还包括可充气致动器，所述可充气致动器用于辅助进所述闸门围绕其水平枢轴旋转。

10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述旋转限制装置包括一个或多个拉伸再调校元件。

11.根据权利要求8所述的设备，其还包括加强的弹性铰链。

12.根据权利要求8所述的设备，其还包括至少一个可充气密封件，所述可充气密封件在至少一个闸板的至少一个边缘处。

13.一种底部铰接的控水闸门，其包括沿着所述至少一个边缘的可充气密封件。

14.根据权利要求13所述的控水闸门，其中，所述可充气密封件由液体填充。

15.根据权利要求13所述的设备，其还包括填充流体的立管，所述立管用于保持密封压力。

16.根据权利要求13所述的设备，其中，所述可充气密封件包括铰接部。