CN110409368B - 一种角度可调整的透水丁坝 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种角度可调整的透水丁坝包括竖向设置在河道一侧的钢板桩，所述钢板桩的前侧中部竖向开有凹槽，凹槽前侧的河道内竖向设有长方体状的坝体，所述坝体包括主坝体和设置在主坝体前为迎水面的副坝体，所述坝体的远岸面中部靠下的位置处横向设有牵引环，牵引环上固定有钢绞绳，所述坝体近岸面与钢板桩凹槽通过铰链铰接固定在一起；所述钢绞绳的另一端与河岸上的牵引机构连接在一起，本发明实现了可根据实际航道水深的需要来调整坝体与河岸的夹角，也可通过改变副坝体的位置来控制坝体过水孔洞的大小，从而可使水流通过透水丁坝群时逐级减缓水流流速。
Description
技术领域
本发明涉及航道整治技术领域，具体涉及一种角度可调整的透水丁坝。
背景技术
我国幅员辽阔，江河交织纵横，丁坝是河道整治工程中最常用的整治建筑物，它的主要作用是在未被淹没时束窄河槽，提高流速冲刷浅滩，淹没后造成环流，横向导沙，增加航道水深；淤高河滩，保护河岸等。
目前的丁坝基本上是重力式丁坝，一旦建成之后就不可能在随意拆除，而且传统的丁坝不仅施工速度慢，工程造价高，稳定性差，平时维护工作量大，而且在突发洪水时极易遭到破坏，危急时刻在丁坝上进行防洪抢险也是相当困难，无法发挥防洪护岸、稳定河势的作用；除此之外，现有丁坝的通水量是固定式的，首坝所承受的水流冲击力较大，尾坝所承受的水流冲击较小，所以造成首坝容易损坏。
以现有的水动力学和结构力学的角度来设计，很少考虑到鱼类等水生生物的安全，没有营造良好的生态环境。
发明内容
针对现有丁水坝存在的缺陷和问题，本发明提供一种透水丁坝，要求其可以在洪水期灵活拆卸，便于行洪；枯水期束窄河道，满足通航的要求；可调整丁坝的通水量，水流逐步减缓；又能在鱼类等水生生物繁殖季节营造生态繁殖地。
本发明解决其技术问题所采用的方案是：一种角度可调整的透水丁坝，包括竖向设置在河道一侧的钢板桩，所述钢板桩的前侧中部竖向开有凹槽，凹槽前侧的河道内竖向设有长方体状的坝体，所述坝体包括主坝体和设置在主坝体前为迎水面的副坝体，所述主坝体和副坝体上都均匀对应开有多个矩形过水孔洞，所述主坝体正面左右两端都竖向设有固定台，所述固定台上端都对称开有轴孔，所述主坝体左右两端的固定台的下端通过支撑台连接在一起，支撑台中部横向开有滑槽，所述主坝体左右两侧的固定台之间设有螺纹丝杆，螺纹丝杆的两端都通过轴承分别套装在对应固定台的轴孔内，所述螺纹丝杆的远岸端穿过轴承并固定有转盘，转盘上设有把手，所述副坝体的上端面左右两端对称设有中部带有螺纹孔的连接台，连接台都套装在螺纹丝杆上，所述副坝体的底部均匀设置有多个滑轮，滑轮都套装在支撑台上的滑槽内；所述坝体的远岸面中部靠下的位置处横向设有牵引环，牵引环上固定有钢绞绳，所述坝体近岸面与钢板桩凹槽通过铰链铰接固定在一起；所述钢绞绳的另一端与河岸上的牵引机构连接在一起。
所述牵引机构包括钢板桩右侧河岸上设置的支撑架，支撑架的一端延伸至河道上，所述支撑架上设置有卷扬机，固定在牵引环上的钢绞绳的另一端固定在卷扬机上。
所述卷扬机与钢板装置之间的距离长度大于坝体的长度。
所述牵引机构包括河岸边缘处沿河道平行设置的固定轨道，固定轨道底面中部沿轨道方向均匀开有多个保险孔，所述固定轨道上设有导向台，导向台的底部固定在固定轨道内并可沿轨道前后移动，导向台上端面的前后分别竖向固定设有限位螺栓和竖向开有贯穿导向台的销孔，销孔内匹配套装有保险销并穿过导向台延伸至固定轨道内对应的保险孔内，所述导向台的上端面中部固定设有导向盘，所述牵引盘上的钢绞绳通过导向台上的导向盘与河岸上的牵引车固定连接在一起。
所述牵引车的移动轨迹与河道平行，所述河岸上沿牵引车移动轨迹线均匀开有多个固定桩槽，牵引车前后两端临近的固定桩槽内设有固定桩。
所述主坝体的正面与副坝体的背面接触连接。
所述坝体的迎水面用仿生植物草垫覆盖。
所述钢板桩的下段固定在河道地基中，所述钢板桩上段的背面固定设有多个固定横柱，固定横柱固定在河堤内，所述钢板桩上凹槽的长度等于坝体的高度。
所述坝体上的过水孔洞为矩形孔洞。
本发明的有益效果：本发明提供的一种角度可调整的透水丁坝，坝体与铰接在钢板桩的凹槽的背水边上，钢板桩固定在河道的一侧，河岸上设置有牵引机构并通过钢绞绳连接在一起，牵引机构不仅能限制坝体的位置，还能为坝体逆水流绕钢板桩向河岸移动提供主动力，从而实现了根据实际航道水深的需要来调整坝体与河岸的夹角；坝体包括主坝体和设置在主坝体前的副坝体，可通过改变副坝体的位置来控制坝体过水孔洞的大小，从而可使水流通过透水丁坝群时逐级减缓水流流速，降低首坝所受到的水流冲击力，使透水丁坝群中的每个透水丁坝都承受同样的水流冲击力；所述透水丁坝的迎水面用仿生植物草垫覆盖，减轻鱼类等水生生物与坝体的撞击，有效保证水生生物的存活率。
附图说明
图1是本发明运用到透水丁坝群布置中的俯视图结构示意图之一。
图2是本发明坝体的结构示意图。
图3是本发明坝体的结构示意图。
图4是图3的运动示意图。
图5是本发明牵引机构的结构示意图之一。
图6从图5的运动示意图。
图7是本发明牵引机构示意图之二。
图8是本发明固定轨道示意图。
图9是图7的运动示意图。
图中标号：图中标号：1为主坝体，2为副坝体，3为过水孔洞，4为牵引环，5为连接台，6为固定台，7为把转盘，8为牵引车，9为螺纹丝杆，10为支撑台，11为钢绞绳，12为钢板桩，13为河岸，14为凹槽，15为铰链，16为导向台，17为河道地基，18为导向盘，19为限位螺栓，20为销孔，21为保险销，22为固定轨道，23为保险孔，24为固定横柱，25为滑轮，26轨迹线，27为固定架，28为卷扬机，29为固定桩槽，30为牵引车。
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、图2所示，透水丁坝群是由多个透水丁坝间隔组成的，透水丁坝包括竖向设置在河道一侧的钢板桩12，钢板桩12的下段固定在河道地基17中，钢板桩12上段的背面固定设有两个固定横柱24，固定横柱24固定在河堤内，所述钢板桩12的上段前侧中部竖向开有凹槽14，凹槽14前侧的河道内竖向设有长方体状的坝体，坝体上开有多个矩形的过水孔洞。
如图3所示，坝体包括主坝体1和设置在主坝体前为迎水面的副坝体2，主坝体1和副坝2体上都均匀对应开有多个矩形的过水孔洞，主坝体1正面左右两端都竖向设有固定台6，主坝体1正面左右两端的固定台6上端都对称开有轴孔，所述主坝体1两端的固定台6的下端通过支撑台10连接在一起，支撑台10中部横向开有滑槽，所述主坝体两端的固定台6上端之间设有螺纹丝杆9，螺纹丝杆9的两端都通过轴承套装在对应固定台6的轴孔内，螺纹丝杆9远离岸边的一端为远岸端，螺纹丝杆的远岸端穿过轴承并固定有转盘7，转盘7上设有把手，所述副坝体2的上端面左右两端对称设有中部带有螺纹孔的连接台5，连接台5都套装在螺纹丝杆9上，所述副坝体2的底部两端对称固定安装有两个个滑轮25，滑轮25都套装在支撑台10上的滑槽内，主坝体1的正面与副坝体的背面接触连接。
如图4所示，当通过把手顺时针转动转盘7时，转盘7带动螺纹丝杆9转动，螺纹丝杆9转动的同时，套装在螺纹丝杆9上的连接台5会沿螺纹丝杆9向左移动，连接杆10移动的同时会带动副坝体2通过底部的滑轮25沿支撑台10上的滑槽向左移动，此时由于副坝体2的位置发生变化，主坝体1与副坝体上2原本重叠的过水孔洞3发生错位移动，使副坝体2遮挡住了主坝体1上的过水孔洞3，所以减少了坝体的过水量。
如图2所示，钢板桩12上的凹槽14长度等于坝体的高度，坝体临近河岸13的一侧为近岸面，远离河岸13的一侧为远岸面，所述坝体的远岸面中部靠下的位置处横向设有牵引环4，坝体的近岸面与钢板桩12的凹槽14通过铰链铰接固定在一起。
如图3所示，牵引装置包括钢板桩12右侧的河岸边缘处设置的固定架27，固定架27上固定设置有卷扬机28，所述卷扬机28与钢板桩12之间的距离长度大于坝体的长度,固定在牵引环4上的钢绞绳11的另一端固定在卷扬机28上，卷扬机28与电源连接，开动卷扬机28回收钢绞绳11时，可带动坝体绕钢板桩12逆水流向河岸13旋转，当坝体移动到合适的位置时，卷扬机停止回收钢绞绳11，此时坝体位置被限制。
将实施例透水丁坝运用到透水丁坝群的组建中，调整透水丁坝群里每个透水丁坝的过水量，从而可使水流通过透水丁坝群时逐级减缓水流流速，降低首坝所受到的水流冲击力，使透水丁坝群中的每个透水丁坝都承受同样的水流冲击力。
如图4所示，将本实施例透水丁坝运用到航道整治中，首先将本实施例透水丁坝安装完成，当河道枯水期的时候，透水丁坝要达到最大的阻水效果使河道的水位壅高达到正常航运水深，防止丁坝的挑流现象发生在坝前，此时开动卷扬机28进行放长钢绞绳11，此时坝体不受钢绞绳11限制受水流冲击沿水流方向绕钢板桩12旋转，当坝体与水流方向的夹角呈90°，关闭卷扬机28，由于钢绞绳11的长度被限制，所以使坝体的位置被固定，此时透水丁坝达到最大阻水效果。
当河道中水期时，根据实际航道水深的需要来调整坝体与河岸13的夹角，开动卷扬机28进行回收钢绞绳11，回收钢绞绳11时带动钢绞绳11另一端的坝体绕钢板桩12逆水流向河岸13旋转靠近，当关闭卷扬机28时，说明此时坝体的位置已经调整完毕。
当河道汛期的时候，为了达到快速泄洪的目的，拓宽河道，快速泄洪，此时开动卷扬28机进行回收钢绞绳11，回收钢绞绳11时带动钢绞绳11另一端的坝体绕钢板桩12逆水流向河岸13旋转靠近，当坝体贴近岸边时，关闭卷扬机28，由于钢绞绳11的长度被限制，所以使坝体的位置被固定，此时河道为最宽。
当汛期过了以后，流水流量减少，此时开动卷扬机放钢绞绳，接下来的操作步骤按枯水期时的操作步骤循环往复。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于牵引机构结构不同。
如图8、图9所示，河岸13上设置有牵引车30，牵引车30的移动轨迹与河岸边平行，沿牵引车30的移动轨迹线26在河岸13上均匀开有多个固定桩槽29，在牵引车前后两端临近的固定桩槽29内安装固定桩用来限制牵引车30的位置。
如图8所示，河岸边缘处上沿河道平行设置有固定轨道22，固定轨道22底部沿轨道方向均匀开有多个保险孔23，所述固定轨道22上设有导向台16，导向台16的底部固定在固定轨道22内并可沿固定轨道22前后移动，导向台16上端面后端竖向设有限位螺栓19，拧紧限位螺栓19可以固定导向台16在固定轨道22上的位置，导向台16上端面前端竖向开有贯穿导向台16的销孔20，销孔20内套装有保险销21，保险销21的下端穿过导向台16延伸至固定轨道22内对应的保险孔23内，当限位螺栓19松动时保险销21也能限制导向台16在固定轨道22上的位置，导向台16上端面中部固定设有导向轮18，坝体上的钢绞绳11通过导向轮18导向后固定在牵引车30上，当牵引车30向前移动时，通过钢绞绳11拉动坝体绕钢板桩12逆水流向河岸13移动。
如图9所示，将本实施例透水丁坝运用到航道整治中，首先将本实施例透水丁坝安装完成，当河道枯水期的时候，透水丁坝要达到最大的阻水效果使河道的水位壅高达到正常航运水深，防止丁坝的挑流现象发生在坝前，此时首先将导向台16上的保险销21从销孔20内拔出，牵引车30前后两端固定桩槽29内的固定桩拆除，让后向后移动牵引车30使坝体受水流冲击沿水流方绕钢板桩12旋转移动，移动牵引车30时，拧松导向台16上的限位螺栓19并沿牵引车30移动方向推动导向台16，当导向台16移动到固定轨道22最后端时拧紧限位螺19栓，固定导向台16在固定轨道22上的位置并将保险销21插进销孔20内，此过程中牵引车30继续移动，当坝体与水流方向的夹角呈90°时，停止移动牵引车30，在牵引车30前后两端临近的固定桩槽29内安装上固定桩，用来限制牵引车30的位置，此时由于固定台16和牵引车30的位置都被固定，所以使坝体的位置也被固定，此时透水丁坝达到最大阻水效果。
当河道中水期时，根据实际航道水深的需要来调整坝体与河岸13的夹角，首先将导向台16上的保险销21从销孔20内拔出，让后将牵引车30前后两端的固定桩槽29内的固定桩拆除，接着向前移动牵引车30通过钢绞绳拉动坝体，使坝体绕钢板桩12逆水流方向移动，移动牵引车30时，拧松导向台16上的限位螺栓19并沿牵引车30移动方向推动导向台16，当导向台16移动到合适位置时，拧紧限位螺19将导向台在固定轨道22上的位置固定，并将保险销21插进销孔20内，此过程中牵引车30继续移动，当牵引车30停止移动时，说明此时坝体的位置已经调整完毕，在牵引车30前后两端临近的固定桩槽29内安装上固定桩，用来限制牵引车的位置。
当河道汛期的时候，为了达到快速泄洪的目的，拓宽河道，快速泄洪，首先将导向台上的保险销21从销孔20内拔出，让后将牵引车30前后两端固定桩槽29内的固定桩拆除，接着向前移动牵引车30通过钢绞绳11拉动坝体，使坝体绕钢板桩12逆水流向河岸旋转移动，移动牵引车30时，拧松导向台16上的限位螺栓19沿牵引车30移动方向推动导向台16，当导向台16移动到固定轨道22最前端时，拧紧限位螺栓19将导向台16在固定轨道22上的位置固定，并将保险销21插进销孔20内，此过程中牵引车30继续移动，当坝体贴近岸边时，停止移动牵引车30并在牵引车30前后两端临近的固定桩槽29内安装固定桩，用来限制牵引车30的位置，由于固定台16和牵引车30的位置都被固定，所以使坝体的位置也被固定，由于坝体贴近河岸13所以此时河道为最宽。
当汛期过了以后，流水流量减少，此时首先将导向台上的保险销从销孔内拔出，接下来的操作步骤按枯水期时的操作步骤循环往复。
实施例3
实施例3与实施例2的区别在于所述坝体的结构不同。
所述坝体的迎水面用仿生植物草垫覆盖，减轻鱼类等水生生物与坝体的撞击，有效保证水生生物的存活率。
Claims (7)
1.一种角度可调整的透水丁坝，包括竖向设置在河道一侧的钢板桩，其特征在于，所述钢板桩的前侧中部竖向开有凹槽，凹槽前侧的河道内竖向设有长方体状的坝体，所述坝体包括主坝体和设置在主坝体前为迎水面的副坝体，所述主坝体和副坝体上都均匀对应开有多个矩形过水孔洞，所述主坝体正面左右两端都竖向设有固定台，所述固定台上端都对称开有轴孔，所述主坝体左右两端的固定台的下端通过支撑台连接在一起，支撑台中部横向开有滑槽，所述主坝体左右两侧的固定台之间设有螺纹丝杆，螺纹丝杆的两端都通过轴承分别套装在对应固定台的轴孔内，所述螺纹丝杆的远岸端穿过轴承并固定有转盘，转盘上设有把手，所述副坝体的上端面左右两端对称设有中部带有螺纹孔的连接台，连接台都套装在螺纹丝杆上，所述副坝体的底部均匀设置有多个滑轮，滑轮都套装在支撑台上的滑槽内；所述坝体的远岸面中部靠下的位置处横向设有牵引环，牵引环上固定有钢绞绳，所述坝体近岸面与钢板桩凹槽通过铰链铰接固定在一起；所述钢绞绳的另一端与河岸上的牵引机构连接在一起；所述牵引机构包括钢板桩右侧河岸上设置的支撑架，支撑架的一端延伸至河道上，所述支撑架上设置有卷扬机，固定在牵引环上的钢绞绳的另一端固定在卷扬机上；所述牵引机构包括河岸边缘处沿河道平行设置的固定轨道，固定轨道底面中部沿轨道方向均匀开有多个保险孔，所述固定轨道上设有导向台，导向台的底部固定在固定轨道内并可沿轨道前后移动，导向台上端面的前后分别竖向固定设有限位螺栓和竖向开有贯穿导向台的销孔，销孔内匹配套装有保险销并穿过导向台延伸至固定轨道内对应的保险孔内，所述导向台的上端面中部固定设有导向盘，牵引盘上的钢绞绳通过导向台上的导向盘与河岸上的牵引车固定连接在一起。
2.根据权利要求1所述的角度可调整的透水丁坝，其特征在于，所述卷扬机与钢板装置之间的距离长度大于坝体的长度。
3.根据权利要求1所述的角度可调整的透水丁坝，其特征在于，所述牵引车的移动轨迹与河道平行，所述河岸上沿牵引车移动轨迹线均匀开有多个固定桩槽，牵引车前后两端临近的固定桩槽内设有固定桩。
4.根据权利要求1所述的角度可调整的透水丁坝，其特征在于，所述主坝体的正面与副坝体的背面接触连接。
5.根据权利要求1或3所述的角度可调整的透水丁坝，其特征在于，所述坝体的迎水面用仿生植物草垫覆盖。
6.根据权利要求1所述的角度可调整的透水丁坝，其特征在于，所述钢板桩的下段固定在河道地基中，所述钢板桩上段的背面固定设有多个固定横柱，固定横柱固定在河堤内，所述钢板桩上凹槽的长度等于坝体的高度。
7.根据权利要求1所述的角度可调整的透水丁坝，其特征在于，所述坝体上的过水孔洞为矩形孔洞。
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110409368A (zh) | 2019-11-05 |
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yan Jun Inventor after: Cai Xianhe Inventor after: Han Yuping Inventor after: Lu Peng Inventor after: Lv Yajun Inventor after: Wei Bin Inventor after: Tang Haichao Inventor before: Yan Jun Inventor before: Cai Xianhe Inventor before: Lv Yajun Inventor before: Fu Xue Wei |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |