CN217104965U - 一种水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门，浮体闸门包括上腔室和下腔室两个腔体密闭封腔，并通过充排气管道和充排水管道连接控制上、下两个腔室控制填充水量，形成对浮体闸门重力的控制，并借助水的浮力实现浮体闸门的下沉与上浮，达到对放水底孔进水口的封堵效果。本实用新型的闸门门体多采用镂空的结构设计组合，并通过设置有加密件和加固件，闸门门体自身的结构稳定性强，在水压力的作用下不会发生结构失稳破坏的情况。采用本实用新型可以不用放空水库，实现对工作闸门的维修处理，且采用本实用新型封堵所需时间短、费用低、安全系数高。

Description

一种水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门

技术领域

本实用新型涉及一种水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门，涉及水利工程技术领域。

背景技术

目前，水库在放水闸门损坏后，若需要对闸门进行维修处理，需要放空水库或者在放水底孔前打围堰在干作业的施工条件下进行，采用放空水库作业的方法周期长、成本较高。现有技术的封堵闸门封堵时间长、制作和安装的费用高，且闸门门体的自身结构稳定性不足，容易在水压力的作用下产生应力集中形成结构破坏的情况，造成安全隐患，同时，现有技术采用的闸门门体需要配合门框或门槽等结构的辅助才能完成对封堵闸门的安装，安装过程繁杂费时，且加装闸门的门框或门槽需要投入更多费用，造成成本的增加。

申请号为CN202110675280.6的发明专利申请公开了一种自浮式封堵闸门，包括门叶、侧轮、止水装置以及设置在闸门槽内的埋件；所述门叶包括上游侧、下游侧两面以及连接两者四边的封闭板，门叶内部形成封闭空腔，空腔内设有加强内撑骨架；所述止水装置包括设置在所述门叶下游侧的左右两侧及顶部的门型止水带和设置在门叶底部的底止水带，门型止水带和底止水带构成方形，用于在封堵闸门放置到闸门槽内后，将空隙之间的缝隙堵满；所述门叶顶部设置一个注水孔、一个排气孔，底部设置一个排水孔。采用该实用新型提供的封堵闸门，利用封闭的空腔在水中会产生浮力，闸门能够自动提升，节省动力装置，减少成本，缩短工期。但是该申请的闸门的组装方式和结构形式带来的闸门门体自身的结构稳定性和密闭性不足，且经济效益较低，需要通过设置辅助的闸门槽部件才能完成封堵闸门的安装应用，且采用该申请方案对于封堵闸门和闸门井的进水口处设置防漏密封材料时无有效保护措施，操作者不能在安全的作业环境下工作，不能有效地堵住进水口，同时需要在施工枯水期使用，使用时受到时间的限制。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于，针对上述存在的问题，提供了一种水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门，浮体闸门包括上腔室和下腔室两个腔体密闭封腔，并通过充排气管道和充排水管道连接控制上、下两个腔室控制填充水量，形成对浮体闸门重力的控制，并借助水的浮力实现浮体闸门的下沉与上浮，达到对放水底孔进水口的封堵效果。本实用新型的闸门门体多采用镂空的结构设计组合，并通过设置有加密件和加固件，闸门门体自身的结构稳定性强，在水压力的作用下不会发生结构失稳破坏的情况。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型公开了一种水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门，所述浮体闸门包括封闭的闸门门体，闸门门体内设置有隔板，隔断闸门门体内部形成浮体闸门的上腔室和下腔室，所述闸门门体上方设有若干连接孔连接上腔室和下腔室，浮体闸门的上腔室内通过连接孔牵引第一充排气管道和第一充排水管道，浮体闸门的下腔室内通过连接孔牵引第二充排气管道和第二充排水管道；通过第一充排水管道和第二充排水管道向下腔室和上腔室内供水，浮体闸门重力等于水的浮力，移动浮体闸门至水库放水底孔的进水口。

进一步地，所述水库放水底孔包括进水口和出水口，浮体闸门封堵水库放水底孔的进水口，与水库放水底孔的进水口连接处设有止水橡胶，水库放水底孔的出水口处设有可开闭的封堵闸门，所述进水口和出水口连接的通道上设有闸门井，所述闸门井与进水口和出水口形成的放水通道连通。

进一步地，所述浮体闸门的上腔室和下腔室内设有加固板，加固板位于所述隔板中部并垂直于隔板设置，所述加固板为设有条状孔的中空结构。

进一步地，所述闸门门体由若干板体和工字钢拼接组成，板体连接处设有工字钢，加强闸门门体结构刚度；闸门门体包括若干工字钢组成的闸门门体水平主梁及连接在水平主梁两侧的竖向柱，所述水平主梁与两侧竖向柱连接处设有连接工字钢。。

进一步地，所述第一充排水管道通过连接孔引入浮体闸门的上腔室，第一充排水管道在上腔室内端头弯折成180°，第一充排水管道的管口正对上腔室顶板，第一充排气管道通过连接孔引入浮体闸门的上腔室底部；所述第二充排水管道通过连接孔引入浮体闸门的下腔室，第二充排水管道在下腔室内端头弯折成180°，第二充排水管道的管口正对下腔室顶板，第二充排气管道通过连接孔引入浮体闸门的下腔室底部。

进一步地，所述水平主梁与两侧竖向柱连接处设有连接工字钢，连接工字钢外侧设有P型水封，P型水封通过压板压紧P型水封和连接工字钢形成密封，设置连接螺钉穿过压板、P型水封和连接工字钢，形成一体的密闭结构。

进一步地，所述连接工字钢上设有闸门吊顶，牵引绳穿过闸门吊顶的吊孔，控制浮体闸门的移动方向。

本实用新型的技术效果如下：

本实用新型提供了一种水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门，有效解决了工作闸门的维修处理，需要放空水库或者在放水底孔前打围堰在干作业的施工条件下进行的问题，有效减少了封堵作业时间，且无需设置门框或门架等辅助安装设备，封堵过程简单且费用合理，进一步地，本实用新型结构组成简单，多采用镂空的板状材料组合，造成成本低但安全系数高，能够适用于水下高水压的作业环境，且采用该结构便于安装和拆卸，拆卸后能够重新组装成适用于不同水深作业环境的结构形式，不受季节时间限制。

附图说明

图1是本实用新型等轴测视图；

图2是本实用新型侧视图；

图3是本实用新型图2的I部详图；

图4是本实用新型闸门门体正视剖面图；

图5是本实用新型图4的A-A剖面图；

图6是本实用新型图4的B-B剖面图；

图7是本实用新型浮体闸门工作示意图。

图中标记：1-隔板，2-上腔室，201-第一充排气管道，202-第一充排水管道，3-下腔室，301-第二充排气管道，302-第二充排气管道，4-连接孔，5-放水底孔，501-进水口，502-出水口，503-闸门井，6-止水橡胶，7-加固板，8-水平主梁，9-竖向柱，10-连接工字钢，11-P型水封，12-压板，13-连接螺钉，14-闸门吊顶，15-牵引绳，16-封堵闸门。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

本实施例中，所采用的数据为优选方案，但并不用于限制本实用新型；

本实施例中，采用25m水深工况进行验算，优选地，综合闸门自身结构强度及浮力考虑，结构框架的选材兼顾三维尺寸，优选地，水平主梁及竖向柱采用I56b工字钢，背水面钢板采用δ10钢板，其余面板及内部隔板均采用δ14钢板。为减小自重，内部梁、板采用镂空设计。

如图1-7所示，本实施例提供了一种水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门，所述浮体闸门包括封闭的闸门门体，闸门门体内设置有隔板，隔断闸门门体内部形成浮体闸门的上腔室和下腔室，所述闸门门体上方设有若干连接孔连接上腔室和下腔室，浮体闸门的上腔室内通过连接孔牵引第一充排气管道和第一充排水管道，浮体闸门的下腔室内通过连接孔牵引第二充排气管道和第二充排水管道；通过第一充排水管道和第二充排水管道向下腔室和上腔室内供水，浮体闸门重力等于水的浮力，移动浮体闸门至水库放水底孔的进水口。优选地，本实施例中浮体闸门整体框架尺寸为1.85m×2.845m×0.6m(宽×高×厚)，自重2.34T，有效计算空腔浮力尺寸1.75m×2.6m×0.6m(宽×高×厚)，浮力27.3KN，重力23.4KN，浮力大于重力3.9KN，即该尺寸的浮体闸门内注水390kg后在水中达到浮游平衡状态。

本实施例中，所述水库放水底孔包括进水口和出水口，浮体闸门封堵水库放水底孔的进水口，与水库放水底孔的进水口连接处设有止水橡胶，水库放水底孔的出水口处设有可开闭的封堵闸门，所述进水口和出水口连接的通道上设有闸门井，所述闸门井与进水口和出水口形成的放水通道连通。

本实施例中，所述浮体闸门的上腔室和下腔室内设有加固板，加固板位于所述隔板中部并垂直于隔板设置，所述加固板为设有条状孔的中空结构。加固板位于隔板中部，支撑浮体闸门的上腔室和下腔室，有效解决了浮体阀门内部镂空可能产生结构不稳定的问题，同时加固板采用中空结构，使得上腔室和下腔室的容积没有变化，保证在充排气或充排水的过程中浮体闸门的平衡性。

本实施例中，所述闸门门体由若干板体和工字钢拼接组成，板体连接处设有工字钢，加强闸门门体结构刚度；闸门门体包括若干工字钢组成的闸门门体水平主梁及连接在水平主梁两侧的竖向柱，所述水平主梁与两侧竖向柱连接处设有连接工字钢；进一步地，所述水平主梁与两侧竖向柱连接处设有连接工字钢，连接工字钢外侧设有P型水封，P型水封通过压板压紧P型水封和连接工字钢的连接，设置连接螺钉穿过压板、P型水封和连接工字钢，形成一体的密闭结构。通过设置有连接工字钢和普通的工字钢，加强浮体闸门结构整体的稳定性和防水密闭性，使得浮体闸门在保证封堵效果的前提下，方便安装和拆卸，反复使用其利用效率高，并能适用于不同的作业环境。

本实施例中，所述第一充排水管道通过连接孔引入浮体闸门的上腔室，为防止充气排水时气压过大，致使气流直接穿过内部积水从第一充排气管冲出，第一充排水管道在上腔室内端头弯折成180°，第一充排水管道的管口正对上腔室顶板，第一充排气管道通过连接孔引入浮体闸门的上腔室底部；所述第二充排水管道通过连接孔引入浮体闸门的下腔室，为防止充气排水时气压过大，致使气流直接穿过内部积水从第二充排气管冲出，第二充排水管道在下腔室内端头弯折成180°，第二充排水管道的管口正对下腔室顶板，第二充排气管道通过连接孔引入浮体闸门的下腔室底部。进一步地，第一充排气管道、第二充排气管道、第一充排水管道和第二充排水管道上均设有控制阀，优选地，所述第一充排气管道、第二充排气管道、第一充排水管道和第二充排水管道通过注水过程中可以选配一台小型抽水机接闸门排气阀以提高注水效率。

本实施例中，所述连接工字钢上设有闸门吊顶，牵引绳穿过闸门吊顶的吊孔，控制浮体闸门的移动方向。

本实施例中，浮体闸门起浮前，未充气时，浮体闸门内外水压平衡，受到自身重力及浮体闸门在放水底孔处前后水头差带来的水压力。

浮体闸门起浮前，关闭放水底孔下游可开闭封堵闸门的引流阀，提升放水底孔检修闸门及工作闸门，采用大功率水泵向闸门井内注水，逐渐减小浮体闸门前后水头差带来的水压力。

浮体闸门起浮前，加压充气过程中，浮体闸门内部形成空腔，受到自身重力、内部空气压力、外水压力、浮力，此时浮体闸门封堵进水口两侧的水压力平衡。随着浮体闸门内空气所占比例增大，积水比例减小，浮体闸门所受浮力逐渐大于重力。

浮体闸门起浮瞬间，浮体闸门受到上述所有力，浮体闸门重力小于浮力，浮体闸门脱开“束缚”，开始起浮，浮力远大于重力与上升过程中水的阻力。

浮体闸门起浮，浮体闸门受到自身重力、内部空气压力、外部水压力、水的阻力及浮力。由于浮力远大于重力及水的阻力，浮体闸门加速上浮直至冲出水面。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门，其特征在于，所述浮体闸门包括封闭的闸门门体，闸门门体内设置有隔板(1)，隔断闸门门体内部形成浮体闸门的上腔室(2)和下腔室(3)，所述闸门门体上方设有若干连接孔(4)连接上腔室(2)和下腔室(3)，浮体闸门的上腔室(2)内通过连接孔(4)牵引第一充排气管道(201)和第一充排水管道(202)，浮体闸门的下腔室(3)内通过连接孔(4)牵引第二充排气管道(301)和第二充排水管道(302)；通过第一充排水管道(202)和第二充排水管道(302)向下腔室(3)和上腔室(2)内供水，浮体闸门重力等于水的浮力，移动浮体闸门至水库放水底孔(5)的进水口(501)。

2.根据权利要求1所述的水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门，其特征在于，所述水库放水底孔(5)包括进水口(501)和出水口(502)，浮体闸门封堵水库放水底孔(5)的进水口(501)，与水库放水底孔(5)的进水口(501)连接处设有止水橡胶(6)，水库放水底孔(5)的出水口(502)处设有可开闭的封堵闸门(16)，所述进水口(501)和出水口(502)连接的通道上设有闸门井(503)，所述闸门井(503)与进水口(501)和出水口(502)形成的放水通道连通。

3.根据权利要求2所述的水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门，其特征在于，所述浮体闸门的上腔室(2)和下腔室(3)内设有加固板(7)，加固板(7)位于所述隔板(1)中部并垂直于隔板(1)设置，所述加固板(7)为设有条状孔的中空结构。

4.根据权利要求1或3所述的水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门，其特征在于，所述闸门门体由若干板体和工字钢拼接组成，所述板体连接处设有工字钢，加强闸门门体结构刚度；闸门门体包括若干工字钢组成的闸门门体水平主梁(8)及连接在水平主梁(8)两侧的竖向柱(9)，所述水平主梁(8)与两侧竖向柱(9)连接处设有连接工字钢(10)。

5.根据权利要求4所述的水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门，其特征在于，所述第一充排水管道(202)通过连接孔(4)引入浮体闸门的上腔室(2)，第一充排水管道(202)在上腔室(2)内端头弯折成180°，第一充排水管道(202)的管口正对上腔室(2)顶板，第一充排气管道(201)通过连接孔(4)引入浮体闸门的上腔室(2)底部；所述第二充排水管道(302)通过连接孔(4)引入浮体闸门的下腔室(3)，第二充排水管道(302)在下腔室(3)内端头弯折成180°，第二充排水管道(302)的管口正对下腔室(3)顶板，第二充排气管道(301)通过连接孔(4)引入浮体闸门的下腔室(3)底部。

6.根据权利要求5所述的水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门，其特征在于，所述水平主梁(8)与两侧竖向柱(9)连接处设有连接工字钢(10)，连接工字钢(10)外侧设有P型水封(11)，P型水封(11)通过压板(12)压紧P型水封(11)和连接工字钢(10)形成密封，设置连接螺钉(13)穿过压板(12)、P型水封(11)和连接工字钢(10)，形成一体的密闭结构。

7.根据权利要求6所述的水库放水底孔进水口快速封堵的浮体闸门，其特征在于，所述连接工字钢(10)上设有闸门吊顶(14)，牵引绳(15)穿过闸门吊顶(14)的吊孔，控制浮体闸门的移动方向。

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