拱形拦河闸的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种拱形拦河闸，属于城市景观（水利）工程基础建设领域。包括呈拱形的闸室，所述闸室由闸墩和闸底板构成，所述闸墩和闸底板上设置液压翻板闸门，所述闸墩上设置多塔单索面拱形斜拉桥；所述闸室采用跨中分缝，闸墩采用上细下粗、头大尾小的倾斜式结构。优点在于：整体组合新颖、美观。与一字排开的常规拦河闸完全不同，整个闸呈平面弧形（包角约80°），当数扇闸门门顶同时过水时，可以形成弧形的瀑布，既美观又有气势，与在地面上看瀑布完全不同，站在斜拉桥上可以俯视几乎整个瀑布，视觉效果极好，适用于大中小城市。实用性强。
【专利说明】拱形拦河闸
【技术领域】
[0001]本发明涉及城市景观(水利)工程基础建设领域，特别涉及一种拱形拦河闸。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们在基本物质生活得到满足后，对于精神层面的需求也开始不断增加，目前几乎所有地方政府都将提高人民生活品质和环境品质作为政府的一项重要工作。城区内河流壅水风光带工程增加了河面宽度，有利于房地产开发，而且改善和美化了城市环境，因而受到各级政府的高度重视和大力支持。现在全国到处都能见到各类壅水风光带工程，可以预见壅水风光带工程是今后相当长时期内城市建设的重要组成部分。
[0003]河道壅水就需要建设拦河闸、坝。修建混凝土滚水坝投资少，运行管理费用低，但是洪水期间影响和制约河道行洪，危及堤防安全。而修建拦河闸平时可以挡水，余水经闸顶溢流，洪水期闸门开启放平泄洪，不影响河道行洪，鉴于拦河闸的独有特点，城市景观水面多采用拦河闸蓄水。但近年修建的景观拦河闸均为垂直于河道沿直线布置的拦河闸，没有刻意去美化工程，往往与周边环境不协调。需要加以改进。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种拱形拦河闸，解决了现有技术存在的上述问题。一改以往垂直于河道沿直线布置的拦河闸，而采用拱形结构的景观拦河闸，同时下部采用液压翻板闸门，顶部设多塔单索面拱形斜拉桥来满足工程运行，以及人们对休闲和景观等方面的需求。闸室结构采用跨中分缝，即每孔闸墩与两侧闸底板形成整体结构；中墩采用“上细下粗、头大尾小”的倾斜式空间结构，在承受单索面拱形斜拉塔柱传递的荷载的同时，闸墩具有良好的水流条件，不阻水、汽蚀小；闸后消力池环向布置，利于消能，降低造价。
[0005]本发明的上述目的通过以下技术方案实现:
拱形拦河闸，包括呈拱形的闸室，所述闸室由闸墩I和闸底板2构成，所述闸墩I和闸底板2上设置液压翻板闸门3，所述闸墩I上设置多塔单索面拱形斜拉桥4 ;所述闸室采用跨中分缝，闸墩I采用上细下粗、头大尾小的倾斜式结构。
[0006]所述的液压翻板闸门3包括向上游倾斜45°或者向下游倾斜30°的门叶31，所述门叶31上游面或者下游面的中下部设置活动铰链32，所述门叶31通过活动铰链32与支铰轴承座33连接，所述支铰轴承座33固定在混凝土支墩和闸底板上；所述门叶31的左右两侧分别设置液压启闭机，门叶顶梁的两端分别固定吊耳39，每个吊耳分别与对应液压启闭机的油缸活塞杆38铰接，所述油缸活塞杆38安装在液压启闭机铰支座37上。
[0007]所述的门叶31的左右两侧及底部分别设置水封装置34，内腔设有防振结构35，背水面设有封堵板36。
[0008]所述液压翻板闸门3为双悬臂简支或连续梁全封闭流线形结构。
[0009]所述的多塔单索面拱形斜拉桥4包括平面呈拱形的钢结构的主梁44，所述主梁44通过球形固定支座45和球形纵向移动支座46支承在边索塔41、中间索塔42和边墩49上，边索塔41和中间索塔42通过锚栓固结在拦河闸的闸墩I上，主梁44的跨中设置数根拉索47通过锚具与索塔顶部锚固，并形成单索面，主梁44的端部设有伸缩装置48，桥面设有灯光护栏43。
[0010]所述的主梁44采用整体构造的流线型扁平钢箱梁，在箱梁外设有三角形风嘴。
[0011]所述的多塔单索面拱形斜拉桥4与闸室同圆心,其索塔顺着水流方向，统一向着一个点一拱形拦河闸的圆心倾斜。
[0012]本发明的有益效果在于:构成拦河闸的三大要素——闸室、闸门和桥均为创新结构，整体组合新颖、美观。与一字排开的常规拦河闸完全不同，整个闸呈平面弧形(包角约80° )，当数扇闸门门顶同时过水时，可以形成弧形的瀑布，既美观又有气势，与在地面上看瀑布完全不同，站在斜拉桥上可以俯视几乎整个瀑布，视觉效果极好，适用于大中小城市。实用性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0014]图1为本发明的平面结构示意图；
图2为本发明的下游侧视示意图；
图3为图2的A-A剖视放大示意图；
图4为本发明的液压翻板闸门的结构示意图；
图5为本发明的多塔单索面拱形斜拉桥的结构示意图；
图6为图5的A-A剂视不意图；
图7为图5的B-B剖视示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图进一步说明本发明的详细内容及其【具体实施方式】。
[0016]参见图1至图3所示，本发明的拱形拦河闸，包括呈拱形的闸室，所述闸室由闸墩I和闸底板2构成，所述闸墩I和闸底板2上设置液压翻板闸门3，所述闸墩I上设置多塔单索面拱形斜拉桥4 ;所述闸室采用跨中分缝，闸墩I采用上细下粗、头大尾小的倾斜式结构。
[0017]参见图4所示，所述的液压翻板闸门3包括向上游倾斜45°或者向下游倾斜30°的门叶31，所述门叶31上游面或者下游面的中下部设置活动铰链32，所述门叶31通过活动铰链32与支铰轴承座33连接，所述支铰轴承座33固定在混凝土支墩和闸底板上；所述门叶31的左右两侧分别设置液压启闭机，门叶顶梁的两端分别固定吊耳39，每个吊耳分别与对应液压启闭机的油缸活塞杆38铰接，所述油缸活塞杆38安装在液压启闭机铰支座37上。
[0018]所述的门叶31的左右两侧及底部分别设置水封装置34，内腔设有防振结构35，背水面设有封堵板36。
[0019]所述液压翻板闸门3为双悬臂简支或连续梁全封闭流线形结构。
[0020]参见图5至图7所示，所述的多塔单索面拱形斜拉桥4包括平面呈拱形的钢结构的主梁44，所述主梁44通过球形固定支座45和球形纵向移动支座46支承在边索塔41、中间索塔42和边墩49上，边索塔41和中间索塔42通过锚栓固结在拦河闸的闸墩I上，主梁44的跨中设置数根拉索47通过锚具与索塔顶部锚固，并形成单索面，主梁44的端部设有伸缩装置48，桥面设有灯光护栏43。
[0021]所述的主梁44采用整体构造的流线型扁平钢箱梁，在箱梁外设有三角形风嘴。
[0022]所述的多塔单索面拱形斜拉桥4与闸室同圆心,其索塔顺着水流方向，统一向着一个点一拱形拦河闸的圆心倾斜。
[0023]所述的多塔单索面拱形斜拉桥4考虑到斜拉桥拱形主梁的非对称性，结构体系采用相对较稳妥的半飘浮体系，其特点是塔墩固结，主梁在索塔上设置竖向支承，成为具有多点弹性支承的连续梁。斜拉桥主梁的特点是平面不对称(弧形)和单索面，所以除要求主梁抗风性能好以外，还特别要求其结构抗弯抗扭性能优异，为此采用整体构造的流线型扁平钢箱梁，在箱梁外设有三角形风嘴，可以提高抗风性能，并增加主梁的景观效果。索塔是突出显示斜拉桥景观的主体，对于斜拉桥的整体美学具有至关重要的影响，本发明斜拉桥的索塔是柱式钢斜塔，所有斜塔顺着水流方向，统一向着一个点——拱形闸的圆心倾斜，体现了聚心向上的气势。与其它柱式斜塔不同，是以双向偏心受压为主的压弯构件。根据桥面宽度和美观要求，选择扇形单索面。
[0024]所述的液压翻板闸门3为全封闭流线形双悬臂简支或连续梁结构，金属材料可以得到充分利用，门叶自重较轻。当闸门在关闭状态时门顶过水形成瀑布。液压翻板闸门的旋转支点接近门叶合力作用点，闸门回转力矩很小，闸门吊点的转动距离比底轴驱动翻板闸门减少1/3左右，因而液压启闭机容量和行程可以更小。一般可设一个共用液压泵站，完成对多孔闸门数套液压启闭机的集中控制。除设有可拆卸的液压启闭机及其油管路防护设施外，其它所有设备均布置在明处，因而运行和维护非常方便。工程造价低，是底轴驱动翻板闸门拦河坝投资的2/3左右。
[0025]所述的闸室结构没有底轴驱动翻板闸门所需要放液压系统(油缸和独立泵站)的空腔闸墩和廊道，以及相应的排水系统，土建工程量相对较小。主要荷载均集中在闸墩上和闸底板上。闸室结构采用跨中分缝，即每孔闸墩与两侧闸底板形成整体结构；孔闸的中墩采用“上细下粗、头大尾小”的倾斜式空间结构，在承受斜拉桥塔柱传递的荷载的同时，闸墩具有良好的水流条件，不阻水、汽蚀小；闸后消力池环向布置，利于消能，降低造价。闸墩不仅为三维空间结构，为安装闸门埋件，其表面有多处需要二期浇筑的混凝土，工艺复杂。施工时要求定位精准，表面光滑，受力钢筋可靠锚固等。
[0026]本发明应用在辽源市东辽河景观拦河闸整体呈拱形，闸址处主河槽宽96m，分5孔，主要建筑物由翻板拦河闸、闸后消力池和石笼海漫护砌段组成。拦河闸按等长度分5孔，其底部是液压翻板闸门，顶部是多塔单索面平面拱形斜拉桥，这座桥既是检修工作桥，又是游览观光桥。
[0027]以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡对本发明所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种拱形拦河闸，其特征在于:包括呈拱形的闸室，所述闸室由闸墩(I)和闸底板(2)构成，所述闸墩(I)和闸底板(2)上设置液压翻板闸门(3)，所述闸墩(I)上设置多塔单索面拱形斜拉桥(4);所述闸室采用跨中分缝，闸墩(I)采用上细下粗、头大尾小的倾斜式结构。
2.根据权利要求1所述的拱形拦河闸，其特征在于:所述的液压翻板闸门(3)包括向上游倾斜45°或者向下游倾斜30°的门叶(31)，所述门叶(31)上游面或者下游面的中下部设置活动铰链(32 )，所述门叶(31)通过活动铰链(32 )与支铰轴承座(33 )连接，所述支铰轴承座(33)固定在混凝土支墩和闸底板上；所述门叶(31)的左右两侧分别设置液压启闭机，门叶顶梁的两端分别固定吊耳(39)，每个吊耳分别与对应液压启闭机的油缸活塞杆(38)铰接，所述油缸活塞杆(38)安装在液压启闭机铰支座(37)上。
3.根据权利要求2所述的拱形拦河闸，其特征在于:所述的门叶(31)的左右两侧及底部分别设置水封装置(34)，内腔设有防振结构(35)，背水面设有封堵板(36)。
4.根据权利要求1或2所述的拱形拦河闸，其特征在于:所述液压翻板闸门(3)为双悬臂简支或连续梁全封闭流线形结构。
5.根据权利要求1所述的拱形拦河闸，其特征在于:所述的多塔单索面拱形斜拉桥(4)包括平面呈拱形的钢结构的主梁(44)，所述主梁(44)通过球形固定支座(45)和球形纵向移动支座(46 )支承在边索塔(41)、中间索塔(42 )和边墩(49 )上，边索塔(41)和中间索塔(42)通过锚栓固结在拦河闸的闸墩(I)上，主梁(44)的跨中设置数根拉索(47)通过锚具与索塔顶部锚固，并形成单索面，主梁(44)的端部设有伸缩装置(48)，桥面设有灯光护栏(43)。
6.根据权利要求5所述的拱形拦河闸，其特征在于:所述的主梁(44)采用整体构造的流线型扁平钢箱梁，在箱梁外设有三角形风嘴。
7.根据权利要求1或5所述的拱形拦河闸，其特征在于:所述的多塔单索面拱形斜拉桥(4)与闸室同圆心,其索塔顺着水流方向，统一向着一个点-拱形拦河闸的圆心倾斜。
【文档编号】E02B7/44GK103603325SQ201310619286
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月29日 优先权日:2013年11月29日
【发明者】李跃年, 林岩, 宋继林, 陈 光, 蔡文政, 习红凯, 程玉辉, 邓麦, 王建平, 刘书奇, 刘浩, 许经宇, 刘金岩 申请人:吉林省水利水电勘测设计研究院