CN214168968U - 一种气盾坝止水防护结构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种气盾坝止水防护结构，属于水利工程的技术领域，其包括混凝土层、设置在混凝土层上的盾板以及置于盾板下方用于支撑盾板的气囊，所述盾板与所述混凝土层之间设置有减缓所述盾板受到水平方向的作用力的第一缓冲组件以及减缓所述盾板受到竖直方向作用力的第二缓冲组件；所述第一缓冲组件包括第一连杆、滑块、楔形块以及第一弹簧；所述第二缓冲组件包括第二连杆、缓冲板、转轮、弧形块以及第二弹簧。本申请通过设置第一缓冲组件和第二缓冲组件，分别用于减缓盾板受到的水平方向的分力以及竖直方向的分力，从而避免盾板压爆气囊的情况发生。

Description

一种气盾坝止水防护结构

技术领域

本申请涉及水利工程的技术领域，尤其是涉及一种气盾坝止水防护结构。

背景技术

气盾坝也称气动钢盾橡胶坝，是综合橡胶坝、钢板坝的一种新型的挡水结构，兼具橡胶坝和钢闸门的优点，2008年，水利部将气盾坝列入国家推广计划。气盾坝具有结构简单，安装简易；防洪度汛能力突出，运行安全可靠；挡水、过水能力更高；过水高度和运行状态持续可控；抗震能力强，对基础的适应性高；景观效果佳等特点。

相关技术为授权公告号为CN208857781U的中国专利公开一种气盾坝结构，包括盾板和充气气囊，盾板和充气气囊通过锚固安装组件互相连接并安装固定，锚固安装组件至少包括压板安装件，压板安装件上分别设置有用于连接盾板的盾板连接部和用于压装充气气囊的压板连接部。盾板和充气气囊通过锚固安装组件安装在基建上，实现气盾坝的安装；气囊前端设置有钢丝绳和硫化密封层，有效的延长了充气气囊的使用寿命。

针对上述中的相关技术，发明人认为气盾坝在泄洪时，在水流的冲击作用下，盾板会向气囊一侧倾倒，若洪水较大，则导致水流对盾板产生较大的冲击压力，容易发生盾板压爆气囊的情况，会降低气囊的使用寿命以及降低气囊对盾板的支撑作用。

实用新型内容

为了提高气囊的使用寿命及气囊对盾板的支撑作用，本申请提供一种气盾坝止水防护结构。

本申请提供的一种气盾坝止水防护结构采用如下的技术方案：

一种气盾坝止水防护结构，包括混凝土层、设置在混凝土层上的盾板以及置于盾板下方用于支撑盾板的气囊，所述盾板与所述混凝土层之间设置有减缓所述盾板受到水平方向的作用力的第一缓冲组件以及减缓所述盾板受到竖直方向作用力的第二缓冲组件。

通过采用上述技术方案，泄洪时，盾板向靠近气囊的一侧倾倒，在此过程中，盾板受到倾斜向下的压力，该压力能够分解成水平方向的作用力及竖直方向的作用力，通过设置第一缓冲组件和第二缓冲组件，分别用于减缓盾板受到的水平方向的分力以及竖直方向的分力，从而避免盾板压爆气囊的情况发生。

优选的，所述第一缓冲组件包括与盾板铰接的第一连杆以及与第一连杆铰接的滑块，所述混凝土层上开设有滑槽，所述滑槽的槽底对称设置有两块楔形块，所述楔形块的长度与所述滑槽的长度相同，所述楔形块通过第一弹簧与所述滑槽的侧壁连接，所述楔形块的底面与所述滑槽的槽底抵接，所述滑块的两侧侧壁分别与所述楔形块的斜面抵接；所述楔形块自靠近所述盾板的一端至远离所述盾板的一端的横截面积逐渐增大。

通过采用上述技术方案，泄洪时，盾板向靠近气囊的一侧倾倒，在此过程中，第一连杆将盾板受到的压力传递至滑块，滑块受到水平方向的分力作用，会向远离盾板的方向滑动，滑块挤压楔形块使得两个楔形块向相互远离的方向移动，第一弹簧被压缩，第一弹簧的弹力能够克服部分盾板受到的压力，从而起到缓冲作用。

优选的，所述第一弹簧在所述楔形块与所述滑槽的侧壁之间均匀设置有多个。

通过采用上述技术方案，设置多个第一弹簧，能够提高缓冲效果。

优选的，所述第二缓冲组件包括与盾板铰接的第二连杆、与第二连杆铰接的缓冲板以及固定在缓冲板两端的转轮，所述混凝土层上开设有缓冲槽，所述缓冲板水平设置且所述缓冲板置于所述缓冲槽内；所述缓冲槽内滑动连接有两个弧形块，所述转轮与所述弧形块滚动配合，所述弧形块相互远离的两端均连接有第二弹簧，所述第二弹簧远离所述弧形块的一端与所述缓冲槽的侧壁固定。

通过采用上述技术方案，泄洪时，盾板向靠近气囊的一侧倾倒，在此过程中，第二连杆将盾板受到的压力传递至缓冲板，缓冲板向下移动，两个转轮分别对两个弧形块进行挤压，此时两个弧形块向相互远离的方向滑动，弧形块挤压第二弹簧，第二弹簧被压缩产生的弹力，起到缓冲作用。

优选的，所述盾板通过橡胶带固定在所述混凝土层上，所述橡胶带一侧与所述混凝土层的表面固定，另一侧与所述盾板固定。

通过采用上述技术方案，一方面因盾板与混凝土层之间的角度会因气囊内气体含量的多少发生改变，橡胶带具有弹性，可以满足盾板的转动；另一方面，还能够避免河道中的水经过盾板与混凝土层之间溢出，橡胶带的设置具有密封作用，能够提高气盾坝的止水效果。

优选的，所述混凝土层与所述盾板之间还设置有限位带，所述限位带具有弹性，所述限位带一端与所述盾板固定，另一端与所述混凝土层固定。

通过采用上述技术方案，在混凝土层与盾板之间设置限位带，能够避免盾板受到台风作用时，向远离气囊的方向倾斜。

优选的，所述限位带一端固定有第一连接块，另一端固定有第二连接块，所述第一连接块与所述盾板固定，所述第二连接块与所述混凝土层固定。

通过采用上述技术方案，限位带通过第一连接块与第二连接块分别与盾板和混凝土层固定。

优选的，相邻的所述盾板之间设置有加强杆，所述加强杆与所述盾板固定。

通过采用上述技术方案，加强杆将相邻的盾板连为一个整体，从而提高气盾坝的整体稳固性，能够发挥其抗洪效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.泄洪时，盾板向靠近气囊的一侧倾倒，在此过程中，盾板受到倾斜向下的压力，该压力能够分解成水平方向的作用力及竖直方向的作用力，通过设置第一缓冲组件和第二缓冲组件，分别用于减缓盾板受到的水平方向的分力以及竖直方向的分力，从而避免盾板压爆气囊的情况发生；

2.泄洪时，第一连杆将盾板受到的压力传递至滑块，滑块挤压楔形块使得两个楔形块向相互远离的方向移动，第一弹簧被压缩，第一弹簧的弹力能够克服部分盾板受到的压力，从而起到缓冲作用；第二连杆将盾板受到的压力传递至缓冲板，进而传递至压板上，压板向下移动，两个转轮分别对两个弧形块进行挤压，此时两个弧形块向相互远离的方向滑动，弧形块挤压第二弹簧，第二弹簧被压缩产生的弹力，起到缓冲作用；

3.盾板通过橡胶带固定在所述混凝土层上，一方面因盾板与混凝土层之间的角度会因气囊内气体含量的多少发生改变，橡胶带具有弹性，可以满足盾板的转动；另一方面，还能够避免河道中的水经过盾板与混凝土层之间溢出，橡胶带的设置具有密封作用，能够提高气盾坝的止水效果。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是图1中A处的放大示意图。

图3是是本申请实施例的第二缓冲组件的结构示意图。

附图标记说明：1、混凝土层；11、滑槽；12、缓冲槽；13、沉槽；2、盾板； 3、气囊；4、第一缓冲组件；41、第一连杆；42、滑块；43、楔形块；44、第一弹簧；5、第二缓冲组件；51、第二连杆；52、缓冲板；53、转轮；54、弧形块；55、第二弹簧；6、橡胶带；7、加强杆；8、限位带；81、第一连接块；82、第二连接块。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种气盾坝止水防护结构。参照图1，气盾坝止水防护结构包括混凝土层1、盾板2、气囊 3、第一缓冲组件4以及第二缓冲组件5，混凝土层1采用混凝土浇筑在河床基础上，混凝土层1的长度方向与河道内水流方向垂直。

如图1所示，气囊 3为封闭的囊体结构，气囊 3卧于盾板2下方用于支撑盾板2，气囊 3固定在混凝土层1上，气囊 3充气时可支撑盾板2挡水。盾板2采用不锈钢板制成，盾板2沿着混凝土层1的长度方向均匀排列。盾板2通过橡胶带6与混凝土层1连接，橡胶带6的长度方向与混凝土层1的长度方向一致，橡胶带6的两侧分别与混凝土层1以及盾板2的下端固定，因为橡胶带6具有弹性，而盾板2与混凝土层1之间的角度会因气囊 3内气体含量的多少发生改变，设置橡胶带6可以满足盾板2的转动；另一方面，橡胶带6具有密封作用，可以避免河道中的水经过盾板2与混凝土层1之间溢出，从而提高气盾坝的止水效果。

如图1所示，相邻盾板2之间设置有加强杆7，加强杆7是横截面为矩形的杆状结构，加强杆7与盾板2的底面贴合且通过螺栓与盾板2固定。加强杆7对相邻的盾板2之间起到加固作用，提高了盾板2的承压的能力，从而提高气盾坝的抗洪效果。

如图1-图2所示，第一缓冲组件4用于减缓盾板2受到的水平方向的作用力，第一缓冲组件4包括第一连杆41、滑块42、楔形块43以及第一弹簧44。混凝土层1上沿其宽度方向开设有滑槽11，滑块42在滑槽11内且滑块42的底面与滑槽11的槽底接触；第一连杆41倾斜设置，第一连杆41的高端与盾板2的底面铰接，第一连杆41的低端与滑块42的上端面铰接。楔形块43设置有两个，两个楔形块43对称设置在滑块42两侧且楔形块43的长度与滑槽11的长度一致，楔形块43的底面与滑槽11的槽底接触；楔形块43的横截面积自靠近盾板2的一端至远离盾板2的一端逐渐增大。滑块42的两侧侧壁分别与两块楔形块43相对的侧壁抵接，楔形块43与滑块42抵接的侧壁为斜面。第一弹簧44的轴向与滑槽11的长度方向垂直且第一弹簧44在滑槽11的长度方向均匀设置多个，第一弹簧44的一端与滑槽11长度方向的侧壁固定，另一端与楔形块43的侧壁固定。

如图1，图3所示，第二缓冲组件5用于减缓盾板2受到的竖直方向的作用力，第二缓冲组件5包括第二连杆51、缓冲板52、转轮53、弧形块54以及第二弹簧55，第二连杆51倾斜设置，第二连杆51的高端与盾板2的底面铰接，第二连杆51的低端与缓冲板52的上端面铰接。混凝土层1上开设有缓冲槽12，缓冲板52置于缓冲槽12内。转轮53设置有两个，两个转轮53分别固定在缓冲板52的两端，弧形块54设置有两个，两个弧形块54均与缓冲槽12滑动连接，两个弧形块54相对的端面上均设置成弧形，转轮53与弧形块54的弧形面接触并在弧形面上滚动。第二弹簧55的轴向与弧形块54的滑动方向一致，第二弹簧55的一端与缓冲槽12两端的侧壁固定，另一端与弧形块54的侧壁固定。

如图1所示，混凝土层1与盾板2之间还设置有限位带8，限位带8为橡胶制成，限位带8的两端分别固定有第一连接块81和第二连接块82，第一连接块81与盾板2固定。混凝土层1上开设有沉槽13，第二连接块82固定在沉槽13内。设置限位带8，能够避免盾板2在受到台风作用时，盾板2向远离气囊 3的方向倾斜。

本申请实施例一种气盾坝止水防护结构的实施原理为：泄洪时，盾板2向靠近气囊3的一侧倾倒，在此过程中，盾板2受到倾斜向下的压力，该压力能够分解成水平方向的作用力及竖直方向的作用力。第一缓冲组件4中第一连杆41将盾板2受到的压力传递至滑块42，滑块42受到水平方向的分力作用，会向远离盾板2的方向滑动，滑块42挤压楔形块43使得两个楔形块43向相互远离的方向移动，此时第一弹簧44被压缩，第一弹簧44的弹力能够克服部分盾板2受到的压力，从而起到缓冲作用。第二缓冲组件5中第二连杆51将盾板2受到的压力传递至缓冲板52，缓冲板52向下移动，两个转轮53分别对两个弧形块54进行挤压，此时两个弧形块54向相互远离的方向滑动，弧形块54挤压第二弹簧55，第二弹簧55被压缩产生的弹力，起到缓冲作用。本申请通过设置第一缓冲组件4和第二缓冲组件5，分别用于减缓盾板2受到的水平方向的分力以及竖直方向的分力，从而避免盾板2压爆气囊 3的情况发生，延长气囊 3的使用寿命以及提高气囊 3对盾板2的支撑作用。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种气盾坝止水防护结构，其特征在于：包括混凝土层(1)、设置在混凝土层(1)上的盾板(2)以及置于盾板(2)下方用于支撑盾板(2)的气囊( 3)，所述盾板(2)与所述混凝土层(1)之间设置有减缓所述盾板(2)受到水平方向的作用力的第一缓冲组件(4)以及减缓所述盾板(2)受到竖直方向作用力的第二缓冲组件(5)。

2.根据权利要求1所述的一种气盾坝止水防护结构，其特征在于：所述第一缓冲组件(4)包括与盾板(2)铰接的第一连杆(41)以及与第一连杆(41)铰接的滑块(42)，所述混凝土层(1)上开设有滑槽(11)，所述滑槽(11)的槽底对称设置有两块楔形块(43)，所述楔形块(43)的长度与所述滑槽(11)的长度相同，所述楔形块(43)通过第一弹簧(44)与所述滑槽(11)的侧壁连接，所述楔形块(43)的底面与所述滑槽(11)的槽底抵接，所述滑块(42)的两侧侧壁分别与所述楔形块(43)的斜面抵接；所述楔形块(43)自靠近所述盾板(2)的一端至远离所述盾板(2)的一端的横截面积逐渐增大。

3.根据权利要求2所述的一种气盾坝止水防护结构，其特征在于：所述第一弹簧(44)在所述楔形块(43)与所述滑槽(11)的侧壁之间均匀设置有多个。

4.根据权利要求1所述的一种气盾坝止水防护结构，其特征在于：所述第二缓冲组件(5)包括与盾板(2)铰接的第二连杆(51)、与第二连杆(51)铰接的缓冲板(52)以及固定在缓冲板(52)两端的转轮(53)，所述混凝土层(1)上开设有缓冲槽(12)，所述缓冲板(52)水平设置且所述缓冲板(52)置于所述缓冲槽(12)内；所述缓冲槽(12)内滑动连接有两个弧形块(54)，所述转轮(53)与所述弧形块(54)滚动配合，所述弧形块(54)相互远离的两端均连接有第二弹簧(55)，所述第二弹簧(55)远离所述弧形块(54)的一端与所述缓冲槽(12)的侧壁固定。

5.根据权利要求1所述的一种气盾坝止水防护结构，其特征在于：所述盾板(2)通过橡胶带(6)固定在所述混凝土层(1)上，所述橡胶带(6)一侧与所述混凝土层(1)的表面固定，另一侧与所述盾板(2)固定。

6.根据权利要求1所述的一种气盾坝止水防护结构，其特征在于：所述混凝土层(1)与所述盾板(2)之间还设置有限位带(8)，所述限位带(8)具有弹性，所述限位带(8)一端与所述盾板(2)固定，另一端与所述混凝土层(1)固定。

7.根据权利要求6所述的一种气盾坝止水防护结构，其特征在于：所述限位带(8)一端固定有第一连接块(81)，另一端固定有第二连接块(82)，所述第一连接块(81)与所述盾板(2)固定，所述第二连接块(82)与所述混凝土层(1)固定。

8.根据权利要求1所述的一种气盾坝止水防护结构，其特征在于：相邻的所述盾板(2)之间设置有加强杆(7)，所述加强杆(7)与所述盾板(2)固定。

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