CN205369182U - 用于土工膜库盆防渗体系的充水消能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于土工膜库盆防渗体系的充水消能装置，属于土工膜库盆蓄水工程领域，箱体（15）上部开有充水钢管孔（22），所述箱体（15）的邻坡面（19）上安装有滚轮（20），箱体（15）上还安装有用于连接钢丝绳（3）的U形卡环（14），在所述箱体（15）内部设置有若干消力格栅（16），箱体（15）底面开有若干排水孔（18）。本实用新型采用消力格栅（16）进行水流消能，构造易、成本低、体积小，后期拆除方便，能够在保证库底土工膜及土工布不遭受破坏的前提下，快速完成水库初期蓄水，不污染环境且对水库后期运行不构成任何安全隐患。

Description

用于土工膜库盆防渗体系的充水消能装置

技术领域

本实用新型涉及土工膜库盆蓄水工程领域，特别涉及一种用于土工膜库盆防渗体系的充水消能装置。

背景技术

在水利水电工程中，土工膜作为一种柔性防渗材料因具有防渗效果好、适应变形能力强、施工速度快、焊接质量高、施工成本低且耐久性能好等显著特点，越来越多地运用到水库、渠道及坝塘等工程的防渗施工中。然而，由于土工膜材料本身的化学及物理特征，膜体强度较低且厚度较薄，在受到局部过大水压力冲击时仍然容易出现破裂等现象。因此在实际施工中，土工膜常常还与土工布配合使用，以起到保护土工膜，缓冲物体冲击力，减缓膜体老化的作用。但在以往的工程中，缺少一种能够在保证土工膜及土工布不遭受破坏的前提下，快速、简易且能够方便后期拆除的初期（临时）充水装置。

在江苏溧阳抽水蓄能电站，上水库设计采用全库盆土工膜防渗体系进行库底防渗。其中，土工膜铺设面积约为25.1万m²，土工膜上部铺设土工布，土工布上部采用0.1m厚预制混凝土块压重。为满足上水库初期蓄水及引水系统充水试验需要，设计采用DN400的钢管自300m高程施工供水水池引水至库底239.7m高程对水库进行充水。由于水流落差较大，在高程254.5m处设置了一处管道减压阀。即便如此，充水管道出口端的水流冲击力仍然会对库底预制块、土工布及土工膜构成危害。如果采用一般方式进行消能，库底需修建一座较大体积的消力池，但这种做法不仅在土工膜上无法实现，修建的消力池对于水库后期运行也会造成一定安全隐患。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于土工膜库盆防渗体系的充水消能装置，该装置采用消力格栅进行水流消能，构造易、成本低、体积小，后期拆除方便，能够在保证库底土工膜及土工布不遭受破坏的前提下，快速完成水库初期（临时）蓄水。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种用于土工膜库盆防渗体系的充水消能装置，箱体上部开有充水钢管孔，所述箱体的邻坡面上安装有滚轮，箱体上还安装有用于连接钢丝绳的U形卡环，在所述箱体内部设置有若干消力格栅，箱体底面开有若干排水孔。

根据上述方案，所述邻坡面的斜度与库盆岸坡的斜度相同。

根据上述方案，在所述箱体上部开有溢流口。

根据上述方案，还在所述箱体上设置有吊耳，所述吊耳与U形卡环共同连接到钢丝绳。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：结构简单、性能可靠、安拆方便，实用性强且消能效果明显。充水过程中水流在消能装置内消力格栅的作用下反复冲击消能，经过消能后的水流势能大大降低，起到保护土工膜防渗体系的功效。采用钢材作为该消能装置主要材料，该消能装置抗水流冲击能力强。该装置设置滚轮及牵引系统，能够满足后期拆除需要，避免了污染水库，也避免了对水库发电及运行构成潜在的安全隐患。

附图说明

图1是本实用新型用于土工膜库盆防渗体系的充水消能装置结构示意图。

图2是本实用新型用于土工膜库盆防渗体系的充水消能装置使用效果示意图。

图中：1-配重块；2-卷扬机；3-钢丝绳；5-绳卡；6-充水钢管；7-充水消能装置；8-砂袋；9-预制砼压块；10-预制土工膜；11-预制土工布；12-砼面板；13-库岸防浪墙；14-U形卡环；15-箱体；16-消力格栅；17-吊耳；18-排水孔；19-邻坡面；20-滚轮；21-溢流口；22-充水钢管孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供的一种用于土工膜库盆防渗体系的充水消能装置，箱体15上部开有充水钢管孔22，所述箱体15的邻坡面19上安装有滚轮20，箱体15上还安装有用于连接钢丝绳3的U形卡环14，在所述箱体15内部设置有若干消力格栅16，箱体15底面开有若干排水孔18。为使得充水消能装置在使用时更加方便，所述邻坡面19的斜度与库盆岸坡的斜度相同。另外，在所述箱体15上部开有溢流口21，当水流过于凶猛时，缓解水流对该充水消能装置的冲击。还在所述箱体15上设置有吊耳17，所述吊耳17与U形卡环14共同连接到钢丝绳3，在卷扬机2的牵引下，该充水消能装置在撤离现场时，不易发生翻转，更加平稳。

本实用新型充水消能装置，用于土工膜库盆防渗体系初期（临时）蓄水过程中快速消能充水，充水完成后可拆除，且对水库后期运行不构成任何安全隐患。该装置将钢制箱体15通过卷扬机2和钢丝绳3牵引作用下放置在垫底砂袋8上，充水钢管6道伸入箱体15内部，充水过程中水流自充水钢管6出口端流出后在钢制箱体15内钢质消力格栅16的作用下反复冲击消能，最后从箱体15端头溢流口21及两侧流出。

钢制箱体15为梯形断面构造，顶部开口设计。邻坡面19坡比与岸坡坡比一致，垂直面端头设有溢流口21，还设有滚轮20，水库初期（临时）蓄水及充水试验完成后，充水消能装置能够在卷扬机2和钢丝绳3牵引作用下，沿岸坡向上提升。其中，箱体15底部消力格栅16后部水流旋滚区域内设有排水孔18，钢制箱体15在脱离水面过程中提升速度需适当放缓或稍作停留，待箱体15内积水全部从排水孔18排空后，再将钢制箱体15提升至库岸后全部移出拆除。为确保钢丝绳3耐久性，在设计水位线以下采用不锈钢钢丝绳3，水面以上则采用普通钢丝绳3。砂袋8选用耐久性更好的土工膜材质，垫底砂袋8能够确保钢制箱体15不对库底土工膜防渗体系造成破坏。这样在确保了防渗体系中土工布及土工膜的安全前提下，又满足了水库初期（临时）蓄水及充水试验需要，同时避免了在库底修建临时设施，消除了水库后期发电及运行的安全隐患。

本实用新型充水消能装置施工工艺分六个步骤：

（1）测量定位，首先用测量仪器将该装置安放中轴线进行定位放样，然后根据中轴线位置用皮尺测量确定垫底砂袋8的铺设范围。

（2）牵引系统就位，将根据计算结果选择的卷扬机2和配重块1按照装置的中轴线固定安放在库岸防浪墙内侧适当位置。

（3）铺设砂袋，根据之前确定的垫底砂袋8铺设范围，铺设土工膜垫底砂袋8及锁脚砂袋8，其中垫底砂袋8的厚度需满足现场需要。

（4）充水消能装置就位，用吊车吊充水消能装置放置在库岸防浪墙13外侧的岸坡上，然后用卷扬机2和钢丝绳3将箱体15固定，启动卷扬机2放出钢丝绳3，让充水消能装置在自重作用下依靠滚轮20沿岸坡滑行至预定位置，并确保箱体15底部全部平放在垫底砂袋8上，端头用锁脚砂袋8抵紧。

（5）开阀充水，开启管道阀门进行水库充水，水流沿充水钢管6进入消能装置后，在消能装置内消力格栅16的作用下反复冲击消能，消能后的水流最终从钢制箱体15两侧及端头的溢流口21处流入水库，直至水库水位达到设计蓄水高程。

（6）充水消能装置拆除，在水库水位达到设计蓄水高程后，开启卷扬机2，通过钢丝绳3拉拽消能装置，使得充水消能装置在牵引力作用下沿岸坡向上移动，从钢制箱体15刚露出水面开始至箱体15内积水全部排空期间，需要注意控制卷扬机2提升速度。最后，通过吊车吊运放至库岸防浪墙13内侧的库岸平地上，进行拆除、清理和外运。

Claims (4)

1.一种用于土工膜库盆防渗体系的充水消能装置，其特征在于，箱体（15）上部开有充水钢管孔（22），所述箱体（15）的邻坡面（19）上安装有滚轮（20），箱体（15）上还安装有用于连接钢丝绳（3）的U形卡环（14），在所述箱体（15）内部设置有若干消力格栅（16），箱体（15）底面开有若干排水孔（18）。

2.如权利要求1所述的用于土工膜库盆防渗体系的充水消能装置，其特征在于，所述邻坡面（19）的斜度与库盆岸坡的斜度相同。

3.如权利要求1所述的用于土工膜库盆防渗体系的充水消能装置，其特征在于，在所述箱体（15）上部开有溢流口（21）。

4.如权利要求1所述的用于土工膜库盆防渗体系的充水消能装置，其特征在于，还在所述箱体（15）上设置有吊耳（17），所述吊耳（17）与U形卡环（14）共同连接到钢丝绳（3）。