CN117449263B - 一种水库除险加固装置及加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水库除险加固装置及加固方法，属于水利工程领域。一种水库除险加固装置，包括：多个等距固定在坝体上的加固折弯板，所述坝体上设置有水平区，且所述加固折弯板的底端与坝体的水平区相贴合；多组对称设置的竖板，固定在所述加固折弯板上；连接板，固定在两个所述竖板之间；多个转轴，等距转动在所述连接板上；顶板，固定在两个所述竖板之间，且所述顶板设置在连接板的上侧；链轮，固定在所述转轴上；本发明通过减压板对冲击的水流进行缓冲，有效地降低水浪对坝体的冲击力，从而有效地防止水浪直接撞击坝体造成坝体损伤或崩塌决堤。

Description

一种水库除险加固装置及加固方法

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及一种水库除险加固装置及加固方法。

背景技术

水库指的是在山沟或河流的狭口处建造拦河坝形成的人工湖泊或者人工建设的储水区域，水库建成后具有防洪、灌溉、发电航运、城乡供水和水产养殖等功能，水库是水利产业的重要设施，水库的建立能给经济带来发展，调节水利节流，水坝是主要的挡水建筑，也是水利工程建设的重要部分，目前的水坝建设常采用土石坝或者混凝土覆盖在土上形成的坝体，水坝在长时间使用后，需要对坝体进行加固，以达到除险的效果。

目前对坝体进行除险加固时采用混凝土建造，建造时间较长，因此后续延伸出采用挡板覆盖在原有土石坝的坝体斜面上，在大风天气时，水库内的水会产生较大的水浪，直接冲击在坝体上，在长时间受到水的冲击后有可能造成原有坝体开裂损伤，甚至出现决堤的现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种水库除险加固装置及加固方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水库除险加固装置，包括：多个等距固定在坝体上的加固折弯板，所述坝体上设置有水平区，且所述加固折弯板的底端与坝体的水平区相贴合；多组对称设置的竖板，固定在所述加固折弯板上；连接板，固定在两个所述竖板之间；多个转轴，等距转动在所述连接板上；顶板，固定在两个所述竖板之间，且所述顶板设置在连接板的上侧；链轮，固定在所述转轴上；链条，设置在多个所述链轮上；支撑块，固定在所述顶板上，且所述支撑块与链条相匹配；多个拉簧，固定在所述链条与顶板之间；减压板，固定在所述转轴上，且所述减压板倾斜设置。

为了防止水流直接冲击两个加固折弯板之间的间隙，进一步地，两个所述竖板之间固定连接有背板，所述背板与加固折弯板相匹配，且相邻的两个所述加固折弯板的连接端设置在背板的一侧。

优选地，所述背板上设置有连接面和弧形面，所述转轴的一端转动在连接面上，且所述转轴与坝体的倾斜面平行。

为了便于提高对水浪的缓冲效果，进一步地，所述减压板包括与转轴固定连接的竖直板，所述竖直板的一侧设置有第一弧形板，所述连接板上固定连接有与转轴匹配的固定轴，所述第一弧形板与转轴相匹配，且所述第一弧形板向减压板的倾斜方向弯曲。

为了便于提高对水浪的缓冲效果，更进一步地，所述竖直板上固定连接有与第一弧形板匹配的第二弧形板，所述第一弧形板与第二弧形板对称设置在竖直板的两侧。

为了便于对冲击的水浪缓冲，进一步地，所述第一弧形板与第二弧形板之间设置有缓冲部。

为了防止水库内的水位快速上涨导致水流出，进一步地，所述连接板与顶板之间设置有延伸区，所述减压板的一端延伸至延伸区，且所述减压板上设置有与连接板匹配的第一间隙，靠近所述竖板的转轴与竖板相贴合，所述固定轴与其中一个竖板固定连接。

为了便于提高第一弧形板与转轴的贴合效果，进一步地，所述第一弧形板和第二弧形板上均设置有与转轴匹配的圆弧贴合部。

为了防止溢出坝体的水冲刷坝体，进一步地，所述连接板倾斜设置，且所述连接板与坝体的倾斜面垂直，所述连接板上等距开设有多个泄水孔，所述泄水孔上固定连接有泄水管，所述泄水管远离泄水孔的一端远离坝体，所述坝体上设置有与泄水管匹配的覆盖层。

一种水库除险加固方法，主要包括以下步骤：

步骤一、将多个加固折弯板固定到坝体的倾斜面与水平区上，然后将竖板固定到加固折弯板上，对原有的坝体进行加固；

步骤二、水浪向坝体冲击后，部分水浪直接冲击在减压板上，使减压板带动转轴沿着转轴的轴线转动，转轴和减压板通过链轮、链条和拉簧对冲击的水进行缓冲；

步骤三、冲击结束后，通过拉簧使减压板复位。

与现有技术相比，本发明提供了一种水库除险加固装置，具备以下有益效果：

1、该水库除险加固装置，水流撞击到减压板后，使倾斜的减压板沿着转轴的轴线转动，并且减压板带动转轴转动，转轴通过链轮、链条和拉簧对转动的转轴缓冲，此时，通过减压板对冲击的水流进行缓冲，有效地降低水浪对坝体的冲击力，从而有效地防止水浪直接撞击坝体造成坝体损伤。

2、该水库除险加固装置，通过背板与加固折弯板交错设置的方式，可以避免加固折弯板的连接处直接受到水浪的冲击，可以有效地防止水浪直接冲击加固折弯板连接处造成加固折弯板之间的间隙增大导致坝体的土壤流失，进而有效地防止坝体受损出现决堤。

3、该水库除险加固装置，通过部分水浪直接冲击到第一弧形板和第二弧形板之间的缓冲部内，然后水流沿着第一弧形板和第二弧形板的曲面向两侧流动，从而对水浪进行部分缓冲，多余的冲击力则驱动竖直板、第一弧形板和第二弧形板沿着转轴转动，进行二次缓冲。

该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明通过减压板对冲击的水流进行缓冲，有效地降低水浪对坝体的冲击力，从而有效地防止水浪直接撞击坝体造成坝体损伤或崩塌决堤。

附图说明

图1为本发明提出的一种水库除险加固装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种水库除险加固装置的剖面示意图；

图3为本发明提出的一种水库除险加固装置中竖板、加固折弯板、顶板和转轴的展开结构示意图；

图4为本发明提出的一种水库除险加固装置中链轮和链条的结构示意图；

图5为本发明提出的一种水库除险加固装置中滑轨、导杆、电动伸缩杆、套筒和滑杆的展开结构示意图；

图6为本发明提出的一种水库除险加固装置中第一弧形板与转轴搭接状态的结构示意图；

图7为本发明提出的一种水库除险加固装置中减压板的倾斜方向示意图；

图8为本发明提出的一种水库除险加固装置的滑轨的剖面示意图。

图中：1、坝体；101、水平区；102、覆盖层；103、加固折弯板；104、水闸；2、竖板；201、背板；202、连接面；203、弧形面；204、连接板；205、泄水孔；206、泄水管；3、转轴；301、减压板；302、竖直板；303、第一弧形板；304、第二弧形板；305、圆弧贴合部；306、缓冲部；307、固定轴；308、第一间隙；4、顶板；401、支撑块；402、链轮；403、链条；404、拉簧；405、延伸区；5、套筒；501、滑杆；502、控制杆；503、方杆；504、滑动板；505、弹簧；506、第一导电块；507、第二导电块；508、滑轨；509、导杆；510、方槽；511、电动伸缩杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1：参照图1-图8，一种水库除险加固装置，包括：多个等距固定在坝体1上的加固折弯板103，坝体1上设置有水平区101，且加固折弯板103的底端与坝体1的水平区101相贴合；多组对称设置的竖板2，固定在加固折弯板103上；连接板204，固定在两个竖板2之间；多个转轴3，等距转动在连接板204上；顶板4，固定在两个竖板2之间，且顶板4设置在连接板204的上侧；链轮402，固定在转轴3上；链条403，设置在多个链轮402上；支撑块401，固定在顶板4上，且支撑块401与链条403相匹配；多个拉簧404，固定在链条403与顶板4之间；减压板301，固定在转轴3上，且减压板301倾斜设置。

在对水库进行除险加固时，先通过外界固定件将加固折弯板103固定到坝体1近水侧的倾斜面，使加固折弯板103的下侧与水平区101相贴合，从而保障加固折弯板103的稳定性，再通过焊接或者螺栓连接的方式将竖板2固定到加固折弯板103上，并且使竖板2与加固折弯板103密封贴合，其密封方式可在竖板2与加固折弯板103的连接处固定密封垫。

当受到大风天气的影响，水库内出现水浪时，水浪向坝体1的近水侧冲击，水流撞击到减压板301后，使倾斜的减压板301沿着转轴3的轴线转动，并且减压板301带动转轴3转动，转轴3通过链轮402、链条403和拉簧404对转动的转轴3缓冲，此时，通过减压板301对冲击的水流进行缓冲，有效地降低水浪对坝体1的冲击力，从而有效地防止水浪直接撞击坝体1造成坝体1损伤。

实施例2：参照图1-图8，一种水库除险加固装置，与实施例1基本相同，进一步地是，两个竖板2之间固定连接有背板201，背板201与加固折弯板103相匹配，且相邻的两个加固折弯板103的连接端设置在背板201的一侧。

背板201上设置有连接面202和弧形面203，转轴3的一端转动在连接面202上，且转轴3与坝体1的倾斜面平行。

通过背板201与加固折弯板103交错设置的方式，可以避免加固折弯板103的连接处直接受到水浪的冲击，可以有效地防止水浪直接冲击加固折弯板103连接处造成加固折弯板103之间的间隙增大导致坝体1的土壤流失，进而有效地防止坝体1受损出现决堤。

实施例3：参照图1-图8，一种水库除险加固装置，与实施例1基本相同，更进一步地是，减压板301包括与转轴3固定连接的竖直板302，竖直板302的一侧设置有第一弧形板303，连接板204上固定连接有与转轴3匹配的固定轴307，第一弧形板303与转轴3相匹配，且第一弧形板303向减压板301的倾斜方向弯曲。

竖直板302上固定连接有与第一弧形板303匹配的第二弧形板304，第一弧形板303与第二弧形板304对称设置在竖直板302的两侧。

第一弧形板303与第二弧形板304之间设置有缓冲部306。

水浪冲击到减压板301上后，部分水浪直接冲击到第一弧形板303和第二弧形板304之间的缓冲部306内，然后水流沿着第一弧形板303和第二弧形板304的曲面向两侧流动，从而对水浪进行部分缓冲，多余的冲击力则驱动竖直板302、第一弧形板303和第二弧形板304沿着转轴3转动，进行二次缓冲。

当水库开闸放水或者有大量的水流经坝体1侧壁时，水流带动减压板301沿着转轴3的轴线转动，使其向一侧倾斜，若减压板301向第一弧形板303的一侧倾斜，此时第二弧形板304对流过的水进行缓冲阻隔，若减压板301向第二弧形板304的一侧倾斜，此时第一弧形板303对流过的水进行缓冲阻隔，从而有效地对水流进行缓冲，防止水流过快对坝体1的侧壁冲击导致其损伤，进而有效地提高了对坝体1的加固效果。

实施例4：参照图1-图8，一种水库除险加固装置，与实施例1基本相同，再进一步地是，连接板204与顶板4之间设置有延伸区405，减压板301的一端延伸至延伸区405，且减压板301上设置有与连接板204匹配的第一间隙308，靠近竖板2的转轴3与竖板2相贴合，固定轴307与其中一个竖板2固定连接。

第一弧形板303和第二弧形板304上均设置有与转轴3匹配的圆弧贴合部305。

当水库受到洪水或者水位上涨溢出时，部分水流从延伸区405流出，水流带动减压板301沿着转轴3的轴线转动，并且在水压的作用下使减压板301上的第一弧形板303搭接到相邻的转轴3上，多个减压板301和固定轴307形成挡水屏障，从而有效地防止水库内的水位上涨溢出导致坝体1损伤，进而有效地防止坝体1出现崩塌决堤现象。

通过圆弧贴合部305使第一弧形板303与相邻的转轴3贴合时的接触面积增大，从而有效地提高了其阻水效果。

实施例5：参照图1-图8，一种水库除险加固装置，与实施例1基本相同，还进一步地是，连接板204倾斜设置，且连接板204与坝体1的倾斜面垂直，连接板204上等距开设有多个泄水孔205，泄水孔205上固定连接有泄水管206，泄水管206远离泄水孔205的一端远离坝体1，坝体1上设置有与泄水管206匹配的覆盖层102。

当水库内的水位快速上涨溢出时，水通过泄水孔205和泄水管206流到坝体1的外侧，此时，水流驱动减压板301转动，使第一弧形板303搭接到相邻的转轴3上实现封堵，从而有效地防止水库溢出的部分水直接流到坝体1上造成坝体1损伤，进而有效地提高了对坝体1的保护效果。

若水流从坝体1上溢出流过，有可能造成坝体1出现线状的土壤流失，从而溢出的水流有可能造成坝体1崩塌。

实施例6：参照图1-图8，一种水库除险加固装置，与实施例1基本相同，又进一步地是，其中一个转轴3上固定连接有套筒5，套筒5内滑动设置有滑杆501，滑杆501上转动设置有控制杆502，两个竖板2之间固定连接有与控制杆502匹配的滑轨508，控制杆502内滑动设置有滑动板504，控制杆502内固定连接有方杆503，且滑动板504滑动在方杆503上，滑动板504与控制杆502底部之间固定连接有弹簧505，控制杆502内侧固定连接有第一导电块506，滑动板504上固定连接有第二导电块507，且第一导电块506与第二导电块507相匹配，滑轨508内固定连接有与滑动板504匹配的导杆509，导杆509内设置有与方杆503匹配的方槽510。

当转轴3转动时，转轴3带动套筒5沿着转轴3的轴线转动，套筒5通过滑杆501驱动控制杆502在滑轨508内滑动，当第一弧形板303逐渐向转轴3上搭接时，控制杆502向导杆509方向滑动，导杆509对滑动板504限位，控制杆502继续滑动使第一导电块506与第二导电块507接触，此时，控制器接收到第一导电块506与第二导电块507所在电路的电流信号，当水库内的水溢出时，第一弧形板303搭接到相邻的转轴3上对水阻隔，此时第一导电块506与第二导电块507常接触，当控制器检测到第一导电块506与第二导电块507接触时间大于设定值后，控制器发出紧急预警，对此区域的坝体1进行紧急防汛处理，并且做出相关的紧急预案，从而有效地防止水库内的水长时间处于高水位造成坝体1崩塌决堤。

需要说明的是，在坝体1内预埋控制箱，控制箱内设有控制器，每个控制器与水库指挥室的电脑相连，以便于对每个区域的坝体1进行实施监控管理，其中第一导电块506与第二导电块507接触时间的设定值可设置为三十秒到六十秒。

实施例7：参照图1-图8，一种水库除险加固装置，与实施例1基本相同，进一步地是，滑轨508远离导杆509的一端固定连接有电动伸缩杆511。

减压板301向水闸104的一侧倾斜。

当控制器检测到第一导电块506与第二导电块507接触到设定时间后，发出预警的同时，开启电动伸缩杆511，电动伸缩杆511伸出对控制杆502进行限位，从而有效地提高了第一弧形板303与转轴3的贴合效果，进而有效地防止水库内的水溢出。

减压板301向水闸104的一侧倾斜，当水闸104放水时，水流驱使减压板301沿着转轴3的轴线转动，第一弧形板303与转轴3贴合后，通过第二弧形板304对水流进行阻隔，防止水直接冲击坝体1的近水侧，进而有效地提高了对坝体1的保护效果。

在开闸放水时，控制器和电动伸缩杆511正常工作，此时第一导电块506和第二导电块507长时间接触，控制器正常控制电动伸缩杆511工作，防止水流对坝体1的近水侧冲刷，并且此时指挥室内的电脑可直接向控制器发送开闸信号，使其不再预警，当开闸放水后，通过指挥室电脑向控制器发送信号，使控制器正常工作，并且使电动伸缩杆511复位。

实施例8：一种水库除险加固方法，主要包括以下步骤：

步骤一、将多个加固折弯板103固定到坝体1的倾斜面与水平区101上，然后将竖板2固定到加固折弯板103上，对原有的坝体1进行加固；

步骤二、水浪向坝体1冲击后，部分水浪直接冲击在减压板301上，使减压板301带动转轴3沿着转轴3的轴线转动，转轴3和减压板301通过链轮402、链条403和拉簧404对冲击的水进行缓冲；

步骤三、冲击结束后，通过拉簧404使减压板301复位。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水库除险加固装置，其特征在于，包括：

多个等距固定在坝体（1）上的加固折弯板（103），所述坝体（1）上设置有水平区（101），且所述加固折弯板（103）的底端与坝体（1）的水平区（101）相贴合；

多组对称设置的竖板（2），固定在所述加固折弯板（103）上；

连接板（204），固定在两个所述竖板（2）之间；

多个转轴（3），等距转动在所述连接板（204）上；

顶板（4），固定在两个所述竖板（2）之间，且所述顶板（4）设置在连接板（204）的上侧；

链轮（402），固定在所述转轴（3）上；

链条（403），设置在多个所述链轮（402）上；

支撑块（401），固定在所述顶板（4）上，且所述支撑块（401）与链条（403）相匹配；

多个拉簧（404），固定在所述链条（403）与顶板（4）之间；

减压板（301），固定在所述转轴（3）上，且所述减压板（301）倾斜设置；

所述减压板（301）包括与转轴（3）固定连接的竖直板（302），所述竖直板（302）的一侧设置有第一弧形板（303），所述连接板（204）上固定连接有与转轴（3）匹配的固定轴（307），所述第一弧形板（303）与转轴（3）相匹配，且所述第一弧形板（303）向减压板（301）的倾斜方向弯曲；

所述竖直板（302）上固定连接有与第一弧形板（303）匹配的第二弧形板（304），所述第一弧形板（303）与第二弧形板（304）对称设置在竖直板（302）的两侧；

所述第一弧形板（303）与第二弧形板（304）之间设置有缓冲部（306）。

2.根据权利要求1所述的一种水库除险加固装置，其特征在于，两个所述竖板（2）之间固定连接有背板（201），所述背板（201）与加固折弯板（103）相匹配，且相邻的两个所述加固折弯板（103）的连接端设置在背板（201）的一侧。

3.根据权利要求2所述的一种水库除险加固装置，其特征在于，所述背板（201）上设置有连接面（202）和弧形面（203），所述转轴（3）的一端转动在连接面（202）上，且所述转轴（3）与坝体（1）的倾斜面平行。

4.根据权利要求1所述的一种水库除险加固装置，其特征在于，所述连接板（204）与顶板（4）之间设置有延伸区（405），所述减压板（301）的一端延伸至延伸区（405），且所述减压板（301）上设置有与连接板（204）匹配的第一间隙（308），靠近所述竖板（2）的转轴（3）与竖板（2）相贴合，所述固定轴（307）与其中一个竖板（2）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种水库除险加固装置，其特征在于，所述第一弧形板（303）和第二弧形板（304）上均设置有与转轴（3）匹配的圆弧贴合部（305）。

6.根据权利要求4所述的一种水库除险加固装置，其特征在于，所述连接板（204）倾斜设置，且所述连接板（204）与坝体（1）的倾斜面垂直，所述连接板（204）上等距开设有多个泄水孔（205），所述泄水孔（205）上固定连接有泄水管（206），所述泄水管（206）远离泄水孔（205）的一端远离坝体（1），所述坝体（1）上设置有与泄水管（206）匹配的覆盖层（102）。

7.一种水库除险加固方法，采用权利要求1所述的一种水库除险加固装置，其特征在于，主要包括以下步骤：

步骤一、将多个加固折弯板（103）固定到坝体（1）的倾斜面与水平区（101）上，然后将竖板（2）固定到加固折弯板（103）上，对原有的坝体（1）进行加固；

步骤二、水浪向坝体（1）冲击后，部分水浪直接冲击在减压板（301）上，使减压板（301）带动转轴（3）沿着转轴（3）的轴线转动，转轴（3）和减压板（301）通过链轮（402）、链条（403）和拉簧（404）对冲击的水进行缓冲；

步骤三、冲击结束后，通过拉簧（404）使减压板（301）复位。