一种泄水孔封堵装置及封堵方法
【专利摘要】本发明提供了一种泄水孔封堵装置及封堵方法，该装置包括固定设在泄水孔上端水泥基墩上的支撑装置，支撑装置活动连接的浮体拍门；浮体拍门是由密封箱体和密封箱体顶部固定设有的连接装置组成，连杆装置的顶部设有U型铰链，U型铰链横向固定插设有转轴；支撑装置的前端开设有长圆孔，长圆孔的上端开设有斜口，开设的斜口与长圆孔相通；浮体拍门与支撑装置是通过浮体拍门上的转轴通过斜口进入到长圆孔内并对斜口进行封焊活动联接，泄水孔封堵装置，通过充水和水力作用，用来封堵所要修复或封堵的泄水道进水口，以形成泄水道内旱地施工条件，它提供了动水条件下封堵泄水道孔口的难题，工程量小，工期比较短，利用水利条件施工难度小，封堵效果好。
【专利说明】一种泄水孔封堵装置及封堵方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种水电水利工程中泄水道进口在动水中封堵孔口的泄水孔封堵装 置及封堵方法，该封堵装置安装在泄水道进口处，通过充水和水力作用关闭孔口，为门后洞 内泄水道及门槽的修复创造旱地施工条件。
【背景技术】
[0002] -些水电水利工程的泄水孔(道）在运行中出现事故，也没有条件在原门槽内下放 闸门，泄水孔(道）长期泄水，给水电站造成很大损失，也给工程的安全造成危害。通常情况 下，采用土石围堰或抛投方案封闭孔口，工程量大、工期长、施工难度大、封堵效果差、费用 商。
【发明内容】
[0003] 针对上述问题，本发明提供了一种通过充水和水力作用关闭孔口，为门后洞内设 施的修复、封堵创造旱地施工条件的泄水孔封堵装置及封堵方法。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用以下技术手段，一种泄水孔封堵装置，其特征在于： 包括固定设在泄水孔上端水泥基墩上的支撑装置，支撑装置活动连接的浮体拍门； 所述的浮体拍门是由密封箱体和密封箱体顶部固定设有的连接装置组成，所述的连杆 装置的顶部设有U型铰链，所述的U型铰链横向固定插设有转轴； 所述的支撑装置的前端开设有长圆孔，所述的长圆孔的上端开设有斜口，且所开设的 斜口与长圆孔相通； 所述的浮体拍门与支撑装置是通过浮体拍门上的转轴通过斜口进入到长圆孔内并对 斜口进行封焊活动联接。
[0005] 所述的密封箱体是由多节门叶拼装而成的，所述的密封箱体内部设有互不连通的 独立密封的充水舱，所述的充水舱连接有充水管路和排水管路，所述的充水管路和排水管 路与密封箱体之间通过焊接密封联接。
[0006] 所述的充水舱是由密封箱体内多节门叶焊接或螺栓联接而成的多个充水舱和空 舱，所述的充水舱均匀排布在密封箱体内部，且所述的充水舱之间互不相临。
[0007] 所述的充水管路和排水管路数量与充水舱对应，且所述充水管路和排水管路是由 单个管道密封焊接或螺栓联接而成。
[0008] 所述的密封箱体的下游面的四周设有环形橡胶水封，所述的环形橡胶水封包含硬 橡胶层和软橡胶层，所述的硬橡胶层与箱体的下游面联接。
[0009] 所述的连杆装置是由型钢钢材焊接而成的连杆，且至少是4个，均匀焊接在箱体 密封的顶部，且所述的连接装置之间焊接有加强筋。
[0010] 所述的支撑装置上表面与坚直端面之间设有导向面。
[0011] 所述斜口与支撑装置的纵向夹角为45°?55°。
[0012] 一种泄水孔封堵方法，包括以下步骤： 1) 、封堵装置安装；支撑装置通过与水泥基墩内预埋的预埋件进行焊接或使用螺栓固 定联接，浮体拍门与支撑装置通过转轴与长圆孔配合形成活动连接； 2) 、泄水孔封堵；通过浮体拍门对泄水孔进行封堵。
[0013] 所述步骤1)中封堵装置安装具体过程如下： a :浮体拍门在旱地上或水面上进行焊接组装，如在旱地上完成需要通过起吊装置把浮 体拍门吊至水面上，橡胶水封与水面接触；同时支撑装置固定到水泥基墩上； b :拉动浮体拍门，使浮体拍门上的转轴与支撑装置上的斜口对位；放下浮体拍门使转 轴从斜口进入到长圆孔中； c :封焊；当转轴完全进入到长圆孔中，对斜口进行封焊处理，使斜口完全封住。
[0014] 所述步骤2)中泄水孔封堵按以下过程进行的： I :打开水坝其它的泄水孔，使水坝水位下降； II :在水坝水位下降的同时，浮体拍门内的充水舱通过充水管路进行充水增加浮体拍 门的重力； III :随着水位下降，浮体拍门在重力作用下绕支撑装置铰接轴转动，当转动一定角度 时，浮体拍门会受到水力作用，旋转关闭，自动完成对泄水孔的封堵； IV :封堵完成后，水位上涨，在水的压力下，浮体拍门对泄水孔完成永久性封堵。
[0015] 本发明采用上述技术方案，其具有以下优点：这种泄水孔封堵装置，通过充水和水 力作用，用来封堵所要修复或封堵的泄水道进水口，以形成泄水道内旱地施工条件，它提供 了动水条件下封堵泄水道孔口的难题，工程量小，工期比较短，利用水利条件施工难度小， 封堵效果好。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是一种泄水孔封堵装置安装结构示意图。
[0017] 图2是浮体拍门正视结构示意图； 图3是浮体拍门右视结构示意图； 图4是浮体拍门的箱体的正视结构示意图； 图5是浮体拍门的箱体的右视结构示意图； 图6是支撑装置的结构示意图。
[0018] 1、水泥基墩；2、支撑装置；3、浮体拍门；201、长圆孔；202、斜口；203、导向面； 301、密封箱体；302连接装置；303、U型铰链；304、转轴；305、充水舱；306、充水管路；307、 排水管路；308、橡胶水封；309、加强筋。
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图和实施例进一步对本发明进行详细的描述。
[0020] 如图1、2、3、4、5、6所示的一种泄水孔封堵装置，包括固定设在泄水孔上端水泥基 墩1上的支撑装置2,支撑装置2活动连接的浮体拍门3 ;浮体拍门3是由密封箱体301和 密封箱体301顶部固定设有的连接装置302组成，密封箱体301是由多节门叶拼装而成的， 密封箱体301内部设有互不连通的独立密封的充水舱305,充水舱305连接有充水管路306 和排水管路307,充水管路306和排水管路307与密封箱体301之间通过焊接密封联接；连 杆装置302的顶部设有U型铰链303, U型铰链303横向固定插设有转轴304 ;支撑装置2 的前端开设有长圆孔201，长圆孔201的上端开设有斜口 202,斜口 202与长圆孔201相通； 支撑装置2是由型钢焊接而成的钢架，浮体拍门3与支撑装置2是通过浮体拍门3上的转 轴304通过斜口 202进入到长圆孔201内并对斜口 201进行封焊活动联接。该封堵装置对 泄水孔进行封堵时是通过密封箱301体内的充水舱305通过充水管路306进行充水，增加 浮体拍门3的重力，改变浮体拍门3的姿态，当水位下降时，浮体拍门3通过自身的重力和 充水舱305内的重力作用下产生旋转，在水力作用下关闭，对泄水孔进行封堵，浮体拍门3 与支撑装置2进行安装时，浮体拍门3上连接装置302上的转轴304通过斜口 202进入到 长圆孔201中，转轴304进入到长圆孔201后，对斜口 202进行封焊处理。
[0021] 在上述的实施例中，水泥基墩1预埋有预埋件，支撑装置2是通过与预埋件焊接或 螺栓联接与水泥基墩1固定联接。
[0022] 在上述的实施例中优选方案，充水舱305是由密封箱体301内多节门叶焊接联接 而成的多个充水舱305,充水舱305均匀排布在密封箱体301内部，充水舱305之间互不相 临，同时充水管路306和排水管路307数量与充水舱305对应，充水管路306和排水管路 307是由单个管道密封焊接联接而成，充水舱305多个并均匀排列且互不相临。
[0023] 在上述的实施例中优选方案，如图3所示密封箱体301的下游面的四周设有环形 橡胶水封308,环形橡胶水封308包含硬橡胶层和软橡胶层，硬橡胶层与箱体的下游面联 接，橡胶水封308既做止水又做主支承，软橡胶层主要适应混凝土面的封水，硬橡胶层主要 是承受和传递水压力，并有良好的封水效果。
[0024] 在上述的实施例中优选方案，连杆装置302是由型钢钢材焊接而成的连杆，且至 少是4个，均匀焊接在密封箱体301的顶部，连接装置302之间焊接有加强筋09,加强筋309 采用材质为槽钢的钢桁架，连杆装置302至少是4个主要是为了连接装置302与支撑装置2 铰接后能承受各方向的荷载，提高连接的安全性，连接装置302之间焊接有加强筋，加强连 接装置302之间的刚性，加强筋采用钢桁架，所述的钢桁架为槽钢，为了在水上运输的过程 中也具有一定的浮力与密封箱体301能够形成统一的受力。
[0025] 在上述的实施例中优选方案，支撑装置2上表面与坚直端面之间设有导向面203， 设有的导向面203可以直接把浮体拍门3通过导向面203拉至转轴304与斜口 202对位的 位置，省去了对浮体拍门3进行抬起动作，减小了施工难度。
[0026] 在上述的实施例中优选方案，斜口与支撑装置的纵向夹角为45°?55,优选夹角 是50°，斜口 202与支撑装置2的纵向夹角采用本实施例提供的夹角是最佳夹角，当大于本 实施例提供的夹角，在斜口 202进行封口结构封焊时需要进行大量封焊，浪费资源，当夹角 小于本实施例提供的夹角时，转轴不容易放入斜口 202中，同时在转轴进入斜口 202后，因 角度较小，坡度比较大，转轴对支撑装置2的冲击较大，为安装带来安全风险。
[0027] 同时本实施例还提供了一种泄水孔封堵方法，是通过以下步骤进行的： 1) 、封堵装置安装；如图1所示，支撑装置2通过与水泥基墩1内预埋的预埋件进行焊 接或运用螺栓固定联接，浮体拍门3与支撑装置2通过转轴304与长圆孔201配合进行活 动连接； 2) 、泄水孔封堵；通过浮体拍门3对泄水孔进行封堵。
[0028] 上述步骤1)中封堵装置安装具体过程如下： a :浮体拍门3在旱地上或水面上进行焊接组装，如在旱地上完成需要通过起吊装置把 浮体拍门3吊至水面上，橡胶水封309与水面接触；同时支撑装置2固定到水泥基墩1上； b :拉动浮体拍门3,是浮体拍门3上的转轴304与支撑装置2上的斜口对位；放下浮体 拍门3使转轴304从斜口 202进入到长圆孔201中； c :封焊；当转轴304完全进入到长圆孔201中，对斜口 202进行封焊处理，使斜口 202 完全封住。
[0029] 在上述步骤2)中，泄水孔封堵是具体封堵是按以下过程进行的： I :打开水坝其它的泄水孔，使水坝水位下降； II :在水坝水位下降的同时，浮体拍门3内的充水舱305通过充水管路308进行充水增 加浮体拍门3的重力； III :随着水位下降，浮体拍门3在重力作用下绕支撑装置2铰轴转动，当转动一定角度 时，浮体拍门3会受到水力的作用，旋转关闭，自动完成对泄水孔的封堵； IV :封堵完成后，水位上涨，在水的压力下，浮体拍门3对泄水孔完成永久性封堵。
[0030] 综上所述，本发明提供了一种泄水孔封堵装置，通过充水和水力作用，用来封堵所 要修复或封堵的泄水道进水口，以形成泄水道内旱地施工条件，它提供了动水条件下封堵 泄水道孔口的难题，工程量小，工期比较短，利用水利条件施工难度小，封堵效果好。
[0031] 本发明仅以上述实施例进行说明，各部件的结构、设置位置、及其连接都是可以有 所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件进行的改进和等同 变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。
[0032] 本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手 段，这里不一一叙述。
【权利要求】
1. 一种泄水孔封堵装置，其特征在于：包括固定设在泄水孔上端水泥基墩上的支撑装 置，支撑装置活动连接的浮体拍门； 所述的浮体拍门是由密封箱体和密封箱体顶部固定设有的连接装置组成，所述的连杆 装置的顶部设有U型铰链，所述的U型铰链横向固定插设有转轴； 所述的支撑装置的前端开设有长圆孔，所述的长圆孔的上端开设有斜口，且所开设的 斜口与长圆孔相通； 所述的浮体拍门与支撑装置是通过浮体拍门上的转轴通过斜口进入到长圆孔内并对 斜口进行封焊活动联接。
2. 根据权利要求要求1所述的一种泄水孔封堵装置，其特征在于：所述的密封箱体是 由多节门叶拼装而成的，所述的密封箱体内部设有互不连通的独立密封的充水舱，所述的 充水舱连接有充水管路和排水管路，所述的充水管路和排水管路与密封箱体之间通过焊接 密封联接。
3. 根据权利要求2所述的一种泄水孔封堵装置，其特征在于：所述的充水舱和空舱是 由密封箱体内多节门叶焊接或螺栓联接而成的多个充水舱和空舱，所述的充水舱和空舱均 匀排布在密封箱体内部，且所述的充水舱之间互不相临。
4. 根据权利要求2或3所述的一种泄水孔封堵装置，其特征在于：所述的充水管路和 排水管路数量与充水舱对应，且所述充水管路和排水管路是由单个管道密封焊接或螺栓联 接而成。
5. 根据权利要求要求1所述的一种泄水孔封堵装置，其特征在于：所述的密封箱体的 下游面的四周设有环形橡胶水封，所述的环形橡胶水封包含硬橡胶层和软橡胶层，所述的 硬橡胶层与箱体的下游面联接。
6. 根据权利要求要求1所述的一种泄水孔封堵装置，其特征在于：所述的连杆装置是 由型钢钢材焊接而成的连杆，且至少是4个，均匀焊接在密封箱体的顶部，且所述的连接装 置之间焊接有加强筋。
7. 根据权利要求要求1所述的一种泄水孔封堵装置，其特征在于：所述的支撑装置上 表面与坚直端面之间设有导向面。
8. 根据权利要求要求1所述的一种泄水孔封堵装置，其特征在于：所述斜口与支撑装 置的纵向夹角为45°?55°。
9. 一种泄水孔封堵方法，其特征在于：包括以下步骤： 1) 、封堵装置安装；支撑装置通过与水泥基墩内预埋的预埋件进行焊接或运用螺栓固 定联接，浮体拍门与支撑装置通过转轴与长圆孔配合形成活动连接； 2) 、泄水孔封堵；通过浮体拍门对泄水孔进行封堵。
10. 根据权利要求9所述的一种泄水孔封堵方法，其特征在于：所述步骤1)中封堵装 置安装具体过程如下： a:浮体拍门在旱地上或水面上进行焊接组装，如在旱地上完成需要通过起吊装置把浮 体拍门吊至水面上，橡胶水封与水面接触；同时支撑装置固定到水泥基墩上； b :拉动浮体拍门，是浮体拍门上的转轴与支撑装置上的斜口对位；放下浮体拍门使转 轴从斜口进入到长圆孔中； c :封焊；当转轴完全进入到长圆孔中，对斜口进行封焊处理，使斜口完全封住； 所述步骤2)中泄水孔封堵按以下过程进行的： I :打开水坝其它的泄水孔，使水坝水位下降； II :在水坝水位下降的同时，浮体拍门内的充水舱通过充水管路进行充水增加浮体拍 门的重力； III :随着水位下降，浮体拍门在重力作用下绕支撑装置铰接轴转动，当转动一定角度 时，浮体拍门会受到水力作用，旋转关闭，自动完成对泄水孔的封堵； IV :封堵完成后，水位上涨，在水的压力下，浮体拍门对泄水孔完成永久性封堵。
【文档编号】E02B3/16GK104120683SQ201410360820
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】白俊光, 姚栓喜, 王明疆, 苑连军, 黄天润, 段宏江, 方寒梅, 朱增兵, 廖永平, 王海峰, 谭大基, 郭富权, 李岗, 丁晓利, 赵春龙, 刘少斌 申请人:中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司