CN110541407B - 一种可防涌水的大孔口潜孔弧门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可防涌水的大孔口潜孔弧门，包括大孔口潜孔弧门、上P型水封装置、下P型水封装置以及顶水封基座，在大孔口潜孔弧门上游侧设置有顶部高程大于最高涌水水位的胸墙，在大孔口潜孔弧门的两侧对称地设置有闸墙，在大孔口潜孔弧门上游侧的顶部分别设置有上P型水封装置和下P型水封装置，在顶水封基座的下游侧设置有门楣，在门楣上分别设置有与上P型水封装置以及下P型水封装置位置对应的斜面上止水座板和下止水座板。本发明通过在露顶式弧形工作闸门上游侧设置顶部高程大于最高涌水水位的胸墙，将其改造为潜孔弧门，使堆积体滑坡形成的巨大涌水不会超过门顶，有效保障潜孔弧门运行的安全。

Description

一种可防涌水的大孔口潜孔弧门

技术领域

本发明涉及一种可防涌水的大孔口潜孔弧门，属于水电水利工程金属结构技术领域。

背景技术

对于高坝大库水电工程，尤其是面板堆石坝或心墙堆石坝，其溢洪道或溢洪洞泄水弧形工作闸门为最重要的泄水设施。传统水电水利工程弧形工作闸门一般采用露顶式，对于库中存在易滑坡的堆积体，在电站下闸蓄水前处理，通常需要花费的费用较多，有些因为增加投资较多导致工程经济性太差而不能立项，但若在电站下闸蓄水前不处理，则在后续蓄水期间和电站正常运行期间堆积体滑坡产生的巨大涌水超过门顶后形成的负压会对弧形工作闸门造成破坏，有时甚至导致溃坝，造成重大工程事故；所以，现有的技术还是不够完善，有待于进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可防涌水的大孔口潜孔弧门，以克服现有技术中的不足。

本发明的技术方案：一种可防涌水的大孔口潜孔弧门，包括大孔口潜孔弧门、上P型水封装置、下P型水封装置以及顶水封基座，在大孔口潜孔弧门上游侧设置有顶部高程大于最高涌水水位的胸墙，在大孔口潜孔弧门的两侧对称地设置有闸墙，在大孔口潜孔弧门上游侧的顶部分别设置有上P型水封装置和下P型水封装置，在顶水封基座的下游侧设置有门楣，在门楣上分别设置有与上P型水封装置以及下P型水封装置位置对应的斜面上止水座板和下止水座板。

进一步，所述顶水封基座包括焊接在大孔口潜孔弧门上游侧顶部的T形支承板，在T形支承板上焊接有L型斜支承板，在L型斜支承板与大孔口潜孔弧门之间焊接有上加强板，在T形支承板与大孔口潜孔弧门之间焊接有下加强板，所述的上P型水封装置通过螺栓固定连接在L型斜支承板上，所述的下P型水封装置通过螺栓固定连接在T形支承板上。

进一步，所述门楣在下P型水封装置下部设置一列引至胸墙顶部的竖向通气弯管。

进一步，所述门楣在下P型水封装置下部两侧闸墙上对称设置两个引至闸墙顶部的L型通气管。

进一步，所述大孔口潜孔弧门包括门叶、上支臂、中上支臂、中下支臂、下支臂、上分裤衩、下分裤衩、总裤衩及支铰装置，所述支铰装置与总裤衩通过螺栓固定连接，所述上分裤衩和下分裤衩分别通过螺栓与总裤衩固定连接，在上分裤衩上分别焊接有上支臂和中上支臂，在下分裤衩上分别焊接有中下支臂和下支臂，上支臂、中上支臂、中下支臂以及下支臂均通过螺栓与门叶固定连接。

更进一步，所述上支臂、中上支臂、中下支臂以及下支臂的结构相同，均包括腹板以及对称焊接在腹板两侧的翼缘板，在腹板和翼缘板的端部焊接有前端板，前端板通过螺栓与门叶固定连接。

更进一步，所述总裤衩包括总裤衩端板以及呈钝角设置的上底板和下底板，在总裤衩端板与上底板和下底板之间均焊接有总裤衩腹板，在总裤衩腹板的两侧焊接有总裤衩翼缘板，在总裤衩翼缘板与总裤衩端板之间焊接有加强肋板。

更进一步，所述上分裤衩包括上底板以及对称焊接在上底板上的上裤衩腹板，在上裤衩腹板的两侧焊接有上裤衩翼缘板，在上裤衩翼缘板与上底板之间焊接有加强肋板。

更进一步，所述下分裤衩包括下底板以及对称焊接在下底板上的下裤衩腹板，在下裤衩腹板的两侧焊接有下裤衩翼缘板，在下裤衩翼缘板与下底板之间焊接有加强肋板。

由于采用上述技术方案，本发明的优点在于：

(1)本发明通过在露顶式弧形工作闸门上游侧设置顶部高程大于最高涌水水位的胸墙，将其改造为潜孔弧门，使堆积体滑坡形成的巨大涌水不会超过门顶，有效保障潜孔弧门运行的安全，且增加的工程投资相对处理堆积体的费用低，通常对工程的立项不会产生影响；

(2)潜孔弧门门顶钝角布置的上下两道P型水封装置，上P型水封装置与胸墙下游门楣的斜面上止水座板贴紧封水，下P型水封装置与胸墙下游门楣的下止水座板贴紧封水，且在下P型水封装置下部设置一列竖向通气弯管引至胸墙顶部，并在两侧闸墙对称设置两个L型通气管引至闸墙顶部，从而将巨大涌水形成的气囊压力通过通气弯管及L型通气管得到释放，降低对门顶及其顶水封的破坏；

(3)针对溢洪道或溢洪洞泄水弧形工作闸门孔口尺寸大，支臂裤衩超高问题，采用设置分裤衩与总裤衩在现场通过螺栓连接成一体后与支臂焊接形式解决了大件运输难题，且支臂采用四支臂形式，在门顶靠顶水封处设置上支臂增强闸门门叶的顶部刚度，有效提高闸门整体抗涌水及气囊冲击荷载的能力；

(4)上支臂、中上支臂、中下支臂、下支臂、上分裤衩、下分裤衩的翼缘板及腹板采用错位焊接形式，减少了焊接产生的应力集中，提高了构件现场的焊接质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的A放大图；

图4是图3的局部放大图；

图5是本发明的结构示意图(无大孔口潜孔弧门)；

图6是图5的俯视图；

图7是图5的B-B剖视图；

图8是上分裤衩的结构示意图的主视图；

图9是图8的左视图；

图10是图8的俯视图；

图11是下分裤衩的结构示意图的主视图；

图12是图11的左视图；

图13是图11的俯视图；

图14是总裤衩的结构示意图的主视图；

图15是图14的左视图；

图16是图14的俯视图。

附图标记说明：1-大孔口潜孔弧门、2-胸墙、3-上P型水封装置、4-下P型水封装置、5-顶水封基座、6-L型斜支承板、7-T形支承板、8-上加强板、9-下加强板、10-门楣、11-斜面上止水座板、12-下止水座板、13-竖向通气弯管、14-闸墙、15-L型通气管、16-门叶、17-上支臂、18-中上支臂、19-中下支臂、20-下支臂、21-上分裤衩、22-下分裤衩、23-总裤衩、24-支铰装置、25-螺栓、26-前端板、27-翼缘板、28-腹板、29-上裤衩翼缘板、30-上裤衩腹板、31-上底板、32-加强肋板、33-下裤衩翼缘板、34-下裤衩腹板、35-下底板、36-总裤衩翼缘板、37-总裤衩腹板、38-总裤衩端板。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的实施例：可防涌水的大孔口潜孔弧门的结构示意图如图1～7所示，包括大孔口潜孔弧门1、上P型水封装置3、下P型水封装置4以及顶水封基座5，在大孔口潜孔弧门1上游侧设置有顶部高程大于最高涌水水位的胸墙2，在大孔口潜孔弧门1的两侧对称地设置有闸墙14，在大孔口潜孔弧门1上游侧的顶部分别设置有上P型水封装置3和下P型水封装置4，在顶水封基座5的下游侧设置有门楣10，在门楣10上分别设置有与上P型水封装置3以及下P型水封装置4位置对应的斜面上止水座板11和下止水座板12。

参见3及图4，所述顶水封基座5包括焊接在大孔口潜孔弧门1上游侧顶部的T形支承板7，在T形支承板7上焊接有L型斜支承板6，在L型斜支承板6与大孔口潜孔弧门1之间焊接有上加强板8，在T形支承板7与大孔口潜孔弧门1之间焊接有下加强板9，所述的上P型水封装置3通过螺栓25固定连接在L型斜支承板6上，所述的下P型水封装置4通过螺栓25固定连接在T形支承板7上。

参见图5～7，所述门楣10在下P型水封装置4下部设置一列引至胸墙2顶部的竖向通气弯管13；所述门楣10在下P型水封装置4下部两侧闸墙14上对称设置两个引至闸墙14顶部的L型通气管15。

参见图1及图2，所述大孔口潜孔弧门1包括门叶16、上支臂17、中上支臂18、中下支臂19、下支臂20、上分裤衩21、下分裤衩22、总裤衩23及支铰装置24，所述支铰装置24与总裤衩23通过螺栓25固定连接，所述上分裤衩21和下分裤衩22分别通过螺栓25与总裤衩23固定连接，在上分裤衩21上分别焊接有上支臂17和中上支臂18，在下分裤衩22上分别焊接有中下支臂19和下支臂20，上支臂17、中上支臂18、中下支臂19以及下支臂20均通过螺栓25与门叶16固定连接。所述上支臂17、中上支臂18、中下支臂19以及下支臂20的结构相同，均包括腹板28以及对称焊接在腹板28两侧的翼缘板27，在腹板28和翼缘板27的端部焊接有前端板26，前端板26通过螺栓25与门叶16固定连接。

参见图14～16，所述总裤衩23包括总裤衩端板38以及呈钝角设置的上底板31和下底板35，在总裤衩端板38与上底板31和下底板35之间均焊接有总裤衩腹板37，在总裤衩腹板37的两侧焊接有总裤衩翼缘板36，在总裤衩翼缘板36与总裤衩端板38之间焊接有加强肋板32。

参见图8～10，所述上分裤衩21包括上底板31以及对称焊接在上底板31上的上裤衩腹板30，在上裤衩腹板30的两侧焊接有上裤衩翼缘板29，在上裤衩翼缘板29与上底板31之间焊接有加强肋板32。

参见图11～13，所述下分裤衩22包括下底板35以及对称焊接在下底板35上的下裤衩腹板34，在下裤衩腹板34的两侧焊接有下裤衩翼缘板33，在下裤衩翼缘板33与下底板35之间焊接有加强肋板32。

本发明的工作原理：本发明通过在露顶式弧形工作闸门上游侧设置顶部高程大于最高涌水水位的胸墙2，将其改造为潜孔弧门，使堆积体滑坡形成的巨大涌水不会超过门顶，有效保障潜孔弧门运行的安全，且增加的工程投资相对处理堆积体的费用低，通常对工程的立项不会产生影响；此外，潜孔弧门门顶钝角布置的上下两道P型水封装置，上P型水封装置3与胸墙2下游门楣10的斜面上止水座板11贴紧封水，下P型水封装置4与胸墙2下游门楣10的下止水座板12贴紧封水，且在下P型水封装置4下部设置一列竖向通气弯管13引至胸墙2顶部，并在两侧闸墙14对称设置两个L型通气管15引至闸墙14顶部，从而将巨大涌水形成的气囊压力通过通气弯管13及L型通气管15得到释放，降低对门顶及其顶水封的破坏；另外，针对溢洪道或溢洪洞泄水弧形工作闸门孔口尺寸大，支臂裤衩超高问题，采用设置分裤衩与总裤衩23在现场通过螺栓连接成一体后与支臂焊接形式解决了大件运输难题，且支臂采用四支臂形式，在门顶靠顶水封处设置上支臂17增强闸门门叶16的顶部刚度，有效提高闸门整体抗涌水及气囊冲击荷载的能力；此外，上支臂17、中上支臂18、中下支臂19、下支臂20、上分裤衩21、下分裤衩22的翼缘板及腹板采用错位焊接形式，减少了焊接产生的应力集中，提高了构件现场的焊接质量。

Claims (4)

1.一种可防涌水的大孔口潜孔弧门，包括大孔口潜孔弧门（1）、上P型水封装置（3）、下P型水封装置（4）以及顶水封基座（5），其特征在于：在大孔口潜孔弧门（1）上游侧设置有顶部高程大于最高涌水水位的胸墙（2），在大孔口潜孔弧门（1）的两侧对称地设置有闸墙（14），在大孔口潜孔弧门（1）上游侧的顶部分别设置有上P型水封装置（3）和下P型水封装置（4），在顶水封基座（5）的下游侧设置有门楣（10），在门楣（10）上分别设置有与上P型水封装置（3）以及下P型水封装置（4）位置对应的斜面上止水座板（11）和下止水座板（12）；所述大孔口潜孔弧门（1）包括门叶（16）、上支臂（17）、中上支臂（18）、中下支臂（19）、下支臂（20）、上分裤衩（21）、下分裤衩（22）、总裤衩（23）及支铰装置（24），所述支铰装置（24）与总裤衩（23）通过螺栓（25）固定连接，所述上分裤衩（21）和下分裤衩（22）分别通过螺栓（25）与总裤衩（23）固定连接，在上分裤衩（21）上分别焊接有上支臂（17）和中上支臂（18），在下分裤衩（22）上分别焊接有中下支臂（19）和下支臂（20），上支臂（17）、中上支臂（18）、中下支臂（19）以及下支臂（20）均通过螺栓（25）与门叶（16）固定连接；所述上支臂（17）、中上支臂（18）、中下支臂（19）以及下支臂（20）的结构相同，均包括腹板（28）以及对称焊接在腹板（28）两侧的翼缘板（27），在腹板（28）和翼缘板（27）的端部焊接有前端板（26），前端板（26）通过螺栓（25）与门叶（16）固定连接；所述总裤衩（23）包括总裤衩端板（38）以及呈钝角设置的上底板（31）和下底板（35），在总裤衩端板（38）与上底板（31）和下底板（35）之间均焊接有总裤衩腹板（37），在总裤衩腹板（37）的两侧焊接有总裤衩翼缘板（36），在总裤衩翼缘板（36）与总裤衩端板（38）之间焊接有加强肋板（32）；所述上分裤衩（21）包括上底板（31）以及对称焊接在上底板（31）上的上裤衩腹板（30），在上裤衩腹板（30）的两侧焊接有上裤衩翼缘板（29），在上裤衩翼缘板（29）与上底板（31）之间焊接有加强肋板（32）；所述下分裤衩（22）包括下底板（35）以及对称焊接在下底板（35）上的下裤衩腹板（34），在下裤衩腹板（34）的两侧焊接有下裤衩翼缘板（33），在下裤衩翼缘板（33）与下底板（35）之间焊接有加强肋板（32）。

2.根据权利要求1所述的可防涌水的大孔口潜孔弧门，其特征在于：所述顶水封基座（5）包括焊接在大孔口潜孔弧门（1）上游侧顶部的T形支承板（7），在T形支承板（7）上焊接有L型斜支承板（6），在L型斜支承板（6）与大孔口潜孔弧门（1）之间焊接有上加强板（8），在T形支承板（7）与大孔口潜孔弧门（1）之间焊接有下加强板（9），所述的上P型水封装置（3）通过螺栓（25）固定连接在L型斜支承板（6）上，所述的下P型水封装置（4）通过螺栓（25）固定连接在T形支承板（7）上。

3.根据权利要求1所述的可防涌水的大孔口潜孔弧门，其特征在于：所述门楣（10）在下P型水封装置（4）下部设置一列引至胸墙（2）顶部的竖向通气弯管（13）。

4.根据权利要求1所述的可防涌水的大孔口潜孔弧门，其特征在于：所述门楣（10）在下P型水封装置（4）下部两侧闸墙（14）上对称设置两个引至闸墙（14）顶部的L型通气管（15）。