CN209353303U - 一种消能防冲加固的具体结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种消能防冲加固的具体结构，属于大坝泄洪消能技术领域；其技术方案要点是包括依次设于水闸前侧的护坡、消力池、框格、海漫、防冲墙以及防冲槽；防冲墙下端埋设于河床内部。本实用新型解决了防冲槽在海水的反复冲刷作用下整体容易发生移动的问题，达到了对防冲槽进行加固，防止防冲槽在海水的冲刷下发生移动的效果。

Description

一种消能防冲加固的具体结构

技术领域

本实用新型属于大坝泄洪消能技术领域，更具体的说，它涉及一种消能防冲加固的具体结构。

背景技术

防冲设施是使泄水建筑物上下游河床和岸坡免受水流冲刷毁坏的工程措施；泄水建筑物把含约9.8QH千瓦（Q为流量,H为落差,分别以m3/s和m计）动能的水流送往下游。其中，一部分转化成位能；一部分通过摩擦、旋滚、扩散、撞击、变成热能耗散，即"消能"。在能量急剧转换的部位,需采用防止水流冲刷河床、岸坡的保护措施,以维护枢纽各建筑物的安全运行。下游防护设施的内容、范围和形式，取决于水文、地质、地形、枢纽布置和消能工形式等条件。利用水跃消能的消力池和自由跌落式消能工的水垫塘，都要采用混凝土或其他材料将底部和岸坡加以保护。挑流消能和面流消能，由于冲刷坑远离坝脚，常不做专门防护设施。软土地基上的闸坝，其下游一般都有护坦、海漫、防冲槽和护坡等防护设施，仅在需要处进行预挖及岸边保护。

现可参考授权公告号为CN206352282U的中国实用新型专利，其公开了及一种用于大坝的组合型消能防冲结构，包括大坝本体，所述大坝本体的上端面设有若干个缺口，所述缺口的前端沿大坝本体斜面开设有S形槽，所述S形槽的面上一体设有若干个石墩，所述石墩的侧面由上端的一个矩形面和左右两个对称曲面组成，所述下排石墩于S形槽表面下部设有若干阶梯，所述大坝本体于阶梯下方为平缓段，所述平缓段于阶梯一侧设有若干个挡柱，所述平缓段的另一端设有拦流墙，所述拦流墙上从上到下设有一排椭圆形导流孔和一排圆形导流孔。本实用新型的目的是：解决现有的消能防冲的大坝一般结构单一，消能防冲效果不佳的问题。

常见的消能防冲设施只包括护坡、混凝土消力池、混凝土框格、浆砌石块以及抛石防冲槽等结构；当消能防冲设施设于江河入海口时，海水涨潮的过程中属于往复多次对消能设施进行冲刷，在海水的反复冲刷下，容易导致防冲槽整体发生移动，影响消能防冲设施的使用。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种消能防冲加固的具体结构，其通过设于海漫和防冲槽之间的防冲墙能够增加防冲槽整体的稳定性，防止防冲槽在海水的反复冲刷下整体发生移动，使消能防冲设施能够正常使用。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种消能防冲加固的具体结构，包括依次设于水闸前侧的护坡、消力池、框格、海漫、防冲墙以及防冲槽；

防冲墙下端埋设于河床内部。

通过采用上述技术方案，当海水涨潮时，水闸封闭，能够防止海水倒灌进河道内，对河道的生态环境造成影响；海水涨潮时，海水会依次经过防冲槽、防冲墙、海漫、框格、消力池以及护坡才会和水闸发生撞击，而海水经过防冲槽、防冲墙、海漫、框格、消力池以及护坡会消耗掉海水含有的动能，故海水撞击在水闸时的力度很小，不会对水闸造成破坏；防冲墙的下端深埋于河床内，且防冲墙的上端和海漫以及防冲槽固定连接，则防冲墙能够对海漫以及防冲槽进行加固，当海水对防冲槽进行反复冲刷时，能够防止防冲槽整体被海水冲刷的移动，使消能防冲设施能够正常使用。

本实用新型进一步设置为：所述防冲墙的上端固定连接有十个以上的凸起，且凸起沿着防冲墙的上表面均匀分布。

通过采用上述技术方案，防冲墙上的凸起能够对经过防冲墙的海水进行分流，且在分流的过程中，能够消耗一部分海水含有的动能，降低海水的流速，进而降低海水对海漫的冲击，从而减少海水对海漫的冲击，增加海漫的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述框格包括矩形的边框，边框内固定连接有横竖交错的横梁以及倾斜设置的隔板，横竖交错的横梁以及隔板将边框内部的空间分隔成三角形的格栅。

通过采用上述技术方案，常见的框格格栅均是矩形的，当框格受力时，矩形的格栅容易发生变形，三角形的格栅相对于常规的矩形格栅更加稳固，受力上限更大，进而能够承受更大力度的海水以及河水的冲击，防止框格收到较大的力度冲击时变形。

本实用新型进一步设置为：所述消力池、框格以及海漫的下方均设有砂石层。

通过采用上述技术方案，河床的表面不可能处于较为平整的状态，则在铺设消力池、框格以及海漫时很不方便且容易造成消力池、框格以及海漫的厚度不一，影响海漫的使用，砂石层能够对河床进行铺垫，使河床处于较为平整的状态，且砂石层能够对河床进行填充，防止铺设海漫和框架等时河床发生下沉，提高消力池、框格以及海漫的施工质量。

本实用新型进一步设置为：所述护坡倾斜设置，护坡的斜上端靠近水闸设置，护坡的斜下端远离水闸设置。

通过采用上述技术方案，海水涨潮时，海水会对水闸造成冲击，而护坡倾斜设置，海水涌过来时会首先和护坡接触，倾斜的护坡不会直接承受冲击力，护坡承受的冲击为海水冲击力的分力，且能够将部分冲击力传入大地，故护坡降低了海水的冲击力，且能够使自身不会受到更大的冲击，提高护坡的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述消力池的包括设于砂石层上方的钢筋混凝土加固层，且钢筋混凝土加固层中嵌设有钢筋网。

通过采用上述技术方案，护坡倾斜设置，水闸刚打开时，河水已经积蓄了较多的动能，经过护坡后，河水中具有的动能进一步增加，则河水和消力池的底面接触时会具有较大的破坏力，容易对消力池造成破坏，所以嵌设有钢筋网的钢筋混凝土加固层能够增加消力池底部的受力上限，使消力池不会轻易受到破坏，增加消力池的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述砂石层和钢筋混凝土加固层之间设有混凝土垫厚层。

通过采用上述技术方案，河水经过护坡的加速，对消力池具有较大的冲击力，虽然钢筋混凝土加固层能够减少消力池受迫的概率，但是较大的冲击力传递到河床上时，容易造成河床的下沉，进而导致消力池下沉，影响消力池的使用。

本实用新型进一步设置为：所述海漫为石块浆砌而成。

通过采用上述技术方案，石块浆砌而成，想比较混凝土，石块更加耐用，且在铺设海漫时更加方便，提高工作的效率；且石块能够使海漫的表面不是平整的表面，从而使海漫能够对海水或河水起到减速的目的。

综上所述，本实用新型相比于现有技术具有以下有益效果：

1.在海漫和防冲槽之间设有防冲墙，且防冲墙的下端深埋于河床内，防冲墙的上端固定连接有十个以上的凸起，防冲墙能够增加防冲槽以及海漫的稳固性，使防冲槽以及海漫的受力上限更大，从而使增加防冲槽以及海漫的使用寿命，且防冲墙上端的凸起能够对冲过的海水或河水进行分流减速，进而降低海水或河水中的动能；

2.框格包括边框、设于边框内横竖交错的横梁以及隔板，横竖交错的横梁以及隔板将边框内部的空间分割成三角形的格栅，三角形的格栅比常规的矩形格栅更加稳定，增加了框格的受力上限，从而增加了框格的使用寿命。

附图说明

图1是实施例一的结构图；

图2是实施例一中消能防冲设施的剖视图；

图3是图2中B部放大图；

图4是图1中A部放大图；

图5是图2中C部放大图；

图6是图2中D部放大图；

图7是实施例二的结构图；

图8是图7中E部放大图。

图中：1、水闸；2、护坡；3、消力池；31、斜块；32、砂石层；33、混凝土垫厚层；34、钢筋混凝土加固层；35、钢筋网；4、框格；41、边框；42、横梁；43、隔板；44、格栅；5、海漫；51、凹槽；52、弧形面；53、凸块；6、防冲墙；61、凸起；7、防冲槽；71、缓冲梯。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例一：一种消能防冲加固的具体结构，包括依次设于水闸1前侧的护坡2、消力池3、框格4、海漫5、防冲墙6以及防冲槽7；当海水涨潮时，水闸1会落下来，防止海水倒灌进河流中；倒灌的海水会经过防冲槽7、防冲墙6、海漫5、框格4以及护坡2后和水闸接触，此时涨潮的海水中含有的动能已经被消耗掉大部分，能够防止海水对水闸1的冲击；当海水涨潮期过去后，水闸1打开，河水重新流出汇入大海，但是河水被水闸1拦截，会产生积蓄，在刚打开水闸1时，流出来的水流会具有较大的动能，如果较大的动能直接冲击在河床上，会将河床上的沙土冲击下来，并且随着河水进入大海，对大海造成污染，所以水闸1前侧的护坡2、消力池3、框格4、海漫5、防冲墙6以及防冲槽7能够将和河床覆盖，进而防水从水闸1出来的水流直接冲击河床，防止水流将河床上的泥沙冲击下来带入大海中。

如图2和图3所示，护坡2由混凝土浇筑而成，且护坡2向下倾斜，护坡2的上端靠近水闸1设置，护坡2的下端远离水闸1设置，且护坡2的下端和消力池3连接；消力池3的上表面和护坡2的下端处于同一平面，消力池3远离护坡2的一端和框格4固定连接，且消力池3的上表面低于框格4的下表面，消力池3靠近框格4的一端固定连接有斜块31，斜块31的斜上端和框格4的端部固定连接，斜块31的斜下端远离框格4设置和消力池3的表面固定连接；倒灌过来的海水浸过框格4后，落入消力池3内，会低于水闸1，且海水继续前进会首先撞击在护坡2上，且护坡2呈倾斜状，故能够减少海水对护坡2的撞击力度，海水撞击在护坡上后，部分海水溅射撞击在水闸1上，但是此时撞击力度已经很小，不会对水闸造成影响。当海水涨潮期过去后，水闸1打开防水，积蓄在水闸1后面的水流首先会经过护坡2落入消力池3内，经过斜块31进入框格4内，能够减少水流含有的动能，故能够减少水流对后海漫5以及防冲墙6等设施的冲击力，使后续的设施实用寿更长，且消力池3覆盖在河床上，能够防水水流对河床造成冲击，将河床上的泥沙冲击下来。

如图3所示，消力池3包括砂石层32、设与砂石层32上方的混凝土垫厚层33以及设混凝土垫厚层33上方的钢筋混凝土加固层34；钢筋混凝土加固层34内嵌设有钢筋网35，从而使钢筋混凝土加固层34的刚度更进一步；从水闸1出来的水流经过护坡2会直接冲击在消力池3的底面上，且水流经过倾斜的护坡2，会进一步增加水流含有的动能，故水流对消力池3的底面会造成较大的冲击力，容易造成消力池3的破损，从而导致水流能够将河床上的泥沙冲击下来，导致水流将河沙冲击到大海里；河床不可能是平整的面，在铺设混凝土垫厚层33时部是很方便，砂石层32铺设在河床上，能够根据河床的起伏选择铺设多少，且将部分砂石埋设在河床内，能够建立比较平整的地基，且砂石埋设在河床内，能够减少砂石层32下沉的概率；混凝土垫厚层33能够增加消力池3底部的后度，进而减少传递到河床上的力度，防止河床受到较大的冲击力下沉，致使消力池3发生变形，钢筋混凝土加固层34内的钢筋网35能够增加钢筋混凝土加固层34的刚度，从而防止含有较大动能的水流导致钢筋混凝土加固层34发生破损，影响消力池3的作用效果。

如图1和图4所示，框格4包括边框41、设于边框41内横竖交错的横梁42以及设于边框41内倾斜的隔板43；横竖交错的横梁42和隔板43将边框41内部分割成一个个的三角形的格栅44；三角形的格栅44相比较常规的矩形格栅44能够承受更大的冲击力，能够防止格栅44的变形；框格4的上表面并不是平整的，所以能够进一步减少经过的海水或河水中含有的动能。

如图2和图5所示，海漫5由石块浆砌而成，能够使海漫5承受更大的冲击力，且海漫5整体设置为倾斜的状态，海漫5的一端和框格4固定连接，且海漫5从靠近框格4的一端向下倾斜延伸海漫5的斜面上开设有多个凹槽51，凹槽51的长度方向和海漫5的长度方向相同；且凹槽51顶面开设有弧形面52，当海水进入凹槽51时，海水的浪头会沿着弧形面52向大海的方向回转，从而和海水前进的方向产生碰撞冲击，故通过凹槽51和弧形面52的配合，能够采用海水本身的冲击力对海水的动能进行抵消，从而对海水含有的动能进行削减；框格4以及海漫5的下方也会设有砂石层32，也能够对河床进行铺平，便于框格4以及海漫5的铺设。

如图2所示，防冲墙6处于海漫5远离框格4的一端，且防冲墙6的下端深埋于河床内，防冲槽7位于防冲墙6远离海漫5的一端，防冲槽7内底面会铺设很多的抛石；防冲墙6的两端延伸到防冲槽7长度方向的两侧，将防冲槽7半包裹起来，防冲墙6的上端和海漫5以及防冲槽7固定连接，且防冲墙6的下端深埋于河床内，能够对海漫5以及防冲槽7起到稳定的作用，防止海水或河水冲击力过大导致海漫5以及防冲槽7整体都发生移动，影响消能防冲设施的使用。

如图6所示，防冲墙6的上表面固定连接有十个以上的凸起61，且凸起61沿着防冲墙6的走向均匀分布，海水以及河水经过防冲墙6时，凸起61能够对河水或海水进行分流，进而能够减少河水或海水含有的动能，且不会阻碍河水和海水的流通。

如图6所示，防冲槽7由抛石块构成阶梯形状的缓冲梯71，且缓冲梯71的最低端远离防冲墙6设置，从而使海水进入防冲槽7内部时，海水的浪头会和不再同一平面的缓冲梯71接触，从而降低海水的冲击力，增加防冲槽7的使用寿命。

实施例二：一种消能防冲加固的具体结构，如图7和图8所示，本实施例与实施例一的区别在于海漫5的上表面固定连接有多个凸块53，凸块53凸出海漫5的上表面，能够对水闸1开启后留出来的河水进行分流减速，进而达到最佳的消能效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种消能防冲加固的具体结构，其特征在于：包括依次设于水闸（1）前侧的护坡（2）、消力池（3）、框格（4）、海漫（5）、防冲墙（6）以及防冲槽（7）；

防冲墙（6）下端埋设于河床内部。

2.根据权利要求1所述的一种消能防冲加固的具体结构，其特征在于：所述防冲墙（6）的上端固定连接有十个以上的凸起（61），且凸起（61）沿着防冲墙（6）的上表面均匀分布。

3.根据权利要求1所述的一种消能防冲加固的具体结构，其特征在于：所述框格（4）包括矩形的边框（41），边框（41）内固定连接有横竖交错的横梁（42）以及倾斜设置的隔板（43），横竖交错的横梁（42）以及隔板（43）将边框（41）内部的空间间隔格三角形的格栅（44）。

4.根据权利要求1所述的一种消能防冲加固的具体结构，其特征在于：所述消力池（3）、框格（4）以及海漫（5）的下方均设有砂石层（32）。

5.根据权利要求1所述的一种消能防冲加固的具体结构，其特征在于：所述护坡（2）倾斜设置，护坡（2）的斜上端靠近水闸（1）设置，护坡（2）的斜下端远离水闸（1）设置。

6.根据权利要求1所述的一种消能防冲加固的具体结构，其特征在于：所述消力池（3）的包括设于砂石层（32）上方的钢筋混凝土加固层（34），且钢筋混凝土加固层（34）中嵌设有钢筋网（35）。

7.根据权利要求4所述的一种消能防冲加固的具体结构，其特征在于：所述砂石层（32）和钢筋混凝土加固层（34）之间设有混凝土垫厚层（33）。

8.根据权利要求1所述的一种消能防冲加固的具体结构，其特征在于：所述海漫（5）为石块浆砌而成。