一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，包括闷头及设置在引水隧洞的进人孔出口端设置的环状埋件，所述环状埋件的迎水面侧设置有铰座，所述闷头的迎水侧设置有吊板，所述吊板通过销轴与环状埋件的铰座相连，所述闷头外部还设置有环状水封；所述环状埋件由环状支承板、环状腹板、加筋板及加强肋焊接组成；所述闷头的面板为空间球壳结构，且面板与吊板水平居中对称焊接成一体，并在面板顶部设置有固定连接板，所述面板下部设置有十字交叉型主梁及环状底板。本发明具有水压力越大压得越紧的效果，杜绝了闷头在高压情况下反转的危险，同时具有摩擦系数低、承压强度高，使闷头转动灵活均匀，便于人工操作。
【专利说明】一种用于弓I水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，属于水利水电工程金属结构【技术领域】。
【背景技术】
[0002]为考虑水电站引水隧洞的后期维护检修，一般需设置进人孔，在引水隧洞过流时进人孔通常采用闷头封堵。闷头一般为圆形面板与主次梁焊接型式，考虑止水，通过圆形面板设置在进人孔一侧，并在进人孔出口端设置与闷头相应的环状埋件，环状埋件迎水一侧开一小凹槽，小凹槽上设置一道O型密封圈用于封水。为便于现场装配，环状埋件与闷头在制造时配钻螺纹孔，环状埋件进人孔侧外缘设置铰链与闷头连接，封堵时采用螺钉反向将闷头固定在环状埋件上。
[0003]采用上述闷头结构，其闷头面板梁格受力情况与平面闸门相似，水压力经面板传至螺钉上，面板仅有部分参与作用，存在闷头自重较重；同时，铰链转动为钢对钢摩擦，摩擦力大，人工操作不便及螺钉长期处于承受高拉力状态，若螺钉疲劳老化拉断，则会造成闷头反转，导致进人孔进水，后果不堪设想。因此现有闷头还不够理想，有待于进一步完善。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供了一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构。
[0005]本发明是通过如下技术方案予以实现的。
[0006]一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，包括闷头及设置在引水隧洞的进人孔出口端设置的环状埋件，所述环状埋件的迎水面侧设置有铰座，所述闷头的迎水侧设置有吊板，所述吊板通过销轴与环状埋件的铰座相连，所述闷头外部还设置有环状水封。
[0007]所述闷头的面板为空间球壳结构，且面板与吊板水平居中对称焊接成一体，并在面板顶部设置有固定连接板。
[0008]所述面板下部设置有十字交叉型主梁及环状底板，并在十字交叉型主梁内均布有径向加劲肋及环向加劲肋。
[0009]所述环状底板上设置有内水封环形座板、外水封环形座板及环状钢支承。
[0010]所述环状水封通过螺栓、内水封压板及外水封压板将其固定在环状底板上。
[0011]所述环状埋件由环状支承板、环状腹板、加筋板及加强肋焊接组成，其中环状支承板与环状腹板组成不等边T型截面。
[0012]所述铰座内侧设置有支承垫板，并在支承垫板上开有沉头螺纹孔，通过内六角螺钉紧固在铰座上。
[0013]所述吊板的轴孔内设置有自润滑轴套，自润滑轴套背离支承垫板的一端采用沉头螺钉固定。
[0014]所述引水隧洞至进人孔的边壁上设置有锚杆，锚杆位于固定连接板的下部，锚杆圆孔中心与闷头开启状态的固定连接板圆孔中心位置对应，并用螺栓穿过锚杆圆孔及固定连接板圆孔中心将闷头固定。
[0015]所述环状底板及环状支承板之间设置支承管，并通过螺栓连接成一体。
[0016]本发明的有益效果是:
[0017]与现有技术相比，本发明具有如下显著优点:
[0018](I)由于闷头设置在引水隧洞侧，进人孔出口端部设置与其对应的环状埋件，闷头迎水侧通过吊板与环状埋件铰座相连，因闷头转动部分设置在迎水面与水压力作用的方向一致，且闷头盖住进人孔端面，具有水压力越大压得越紧的效果，杜绝了闷头在高压情况下反转的可能；
[0019](2)由于闷头面板为空间球壳结构，面板下部设置十字交叉型主梁，十字交叉型主梁内均布径向加劲肋及环向加劲肋，具有良好的空间力学特性，面板可以被充分利用，全部参与十字交叉型主梁及加劲肋承受水压力，自重较轻，又因铰座与吊板接触部位为环状自润滑复合材料支承垫板，具有摩擦系数低、承压强度高的特点，使闷头转动灵活均匀，便于人工操作；
[0020](3)由于闷头外侧设置环状水封及钢支承，环状埋件上设置与环状水封对应的环状水封座板，钢支承承压强度高，可将作用在闷头上的主要水压力传递到埋件上，可防止闷头的水压力全部作用在环形水封上导致其变形过大发生破坏，同时环状埋件设置的水封座板又能保证环形水封有一定的压缩量，外水封环形座板按环状均布进水孔，环形水封内腔充满水使其水封头外伸，具有在压缩量恒定情况下水头越高接触越紧的效果，另环状钢支承兼作硬止水，也具有压力越大止水效果越好的特点，从而通过环形水封+环状钢支承两道水封实现有效止水；
[0021](4)闷头与环状埋件配钻相应的螺栓孔，闷头关闭时，通过螺栓及支承管连接成一体，较好将水压力传递到基础上，有效提高闷头使用的安全可靠性；
[0022](5)环状自润滑复合材料支承垫板开沉头螺孔，采用内六角紧固螺钉固定，装配及拆卸方便且可使内六角紧固螺钉顶部低于支承垫板表面不干扰闷头吊板与其的转动；
[0023](6)闷头吊板与铰座采用竖向销轴连接，竖向销轴大头端在上面，安装时可借助销轴自重，便于穿轴；
[0024](7)引水隧洞设置外柄为圆孔的锚杆，在闷头开启状态时可通过螺栓使其固定，有效防止闷头在外力作用下反转关闭，影响检修；
[0025](8)吊板轴孔内设置自润滑轴套，自润滑轴套两端采用沉头螺钉固定，有利于闷头转动均匀且自润滑轴套不易脱出。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1是本发明关闭挡水的结构示意图；
[0027]图2为图1的A-A剖视图；
[0028]图3为图1的B-B剖视图；
[0029]图4为图3的大样C剖视图；
[0030]图5为闷头的迎水面结构示意图；
[0031 ]图6为图5的D-D剖视图；
[0032]图7为图5的E-E剖视图；
[0033]图8为闷头的背水面结构示意图；
[0034]图9为闷头不装设环状水封的背水面示意图；
[0035]图10为本发明中支承垫板的结构示意图；
[0036]图11为图10的F-F示意图；
[0037]图12为本发明中环状埋件的结构示意图；
[0038]图13为本发明开启状态的结构示意图；
[0039]图14为本发明设置双铰座的关闭挡水结构示意图；
[0040]图15为图2的G处放大结构示意图；
[0041]图16为图2的H处放大结构示意图；
[0042]图17为图13的I处放大结构示意图。
[0043]图中:1-引水隧洞，2-进人孔，3-环状埋件，4-铰座，5-闷头，6_销轴，7_环状水封，8-环状钢支承，9-螺栓，10-拉手，11-边壁，12-锚杆，13-支承管，31-环状支承板，32-环状腹板，33-加筋板，34-加筋肋，35-环状水封座板，41-支承垫板，42-沉头螺纹孔，43-内六角螺钉，51-吊板,52-面板,53-固定连接板，54-十字交叉型主梁，55-环状底板，56-径向加劲肋，57-环向加劲肋，58-自润滑轴套，59-沉头螺钉，71 -内水封环形座板，72-外水封环形座板,73-内水封压板,74-外水封压板,75-进水孔。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0045]如图1至图17所示，本发明所述的一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，包括闷头5及设置在引水隧洞I的进人孔2出口端设置的环状埋件3，所述环状埋件3的迎水面侧设置有铰座4,所述闷头5的迎水侧设置有吊板51,所述吊板51通过销轴6与环状埋件3的铰座4相连，所述闷头5外部还设置有环状水封7。环状水封7用于止水。所述环状水封7的断面为Ω型结构。
[0046]所述闷头5的面板52为空间球壳结构，且面板52与吊板51水平居中对称焊接成一体，并在面板52顶部设置有固定连接板53。
[0047]所述面板52下部设置有十字交叉型主梁54及环状底板55，并在十字交叉型主梁54内均布有径向加劲肋56及环向加劲肋57。
[0048]所述环状底板55上设置有内水封环形座板71、外水封环形座板72及环状钢支承8。且内水封环形座板71及外水封环形座板72的断面形状为L型。
[0049]所述环状水封7通过螺栓9、内水封压板73及外水封压板74将其固定在环状底板55上。
[0050]所述内水封压板73及外水封压板74的断面形状为L型。
[0051]所述外水封环形座板72按环状方向均布有进水孔75。
[0052]所述十字交叉型主梁54上水平向设置有拉手10。
[0053]所述环状埋件3由环状支承板31、环状腹板32、加筋板33及加强肋34焊接组成，其中环状支承板31与环状腹板32组成不等边T型截面。
[0054]所述环状支承板31设置铰座4及与环状水封7对应的环状水封座板35。
[0055]所述环状钢支承8与环状腹板32中心线对应。
[0056]所述铰座4内侧设置有支承垫板41，支承垫板41为环状自润滑复合材料制成，在支承垫板41上开有沉头螺纹孔42，通过内六角螺钉43紧固在铰座4上。
[0057]所述吊板51的轴孔内设置有自润滑轴套58，自润滑轴套58背离支承垫板41的一立而米用沉头螺钉59固定。
[0058]所述引水隧洞I至进人孔2的边壁11上设置有外柄为圆孔的锚杆12，锚杆12位于固定连接板53的下部，锚杆12圆孔中心与闷头5开启状态的固定连接板53圆孔中心位置对应，并用螺栓9穿过锚杆12圆孔及固定连接板53圆孔中心将闷头5固定。
[0059]所述环状底板55及环状支承板31之间设置支承管13，并通过螺栓9连接成一体。
[0060]采用上述技术方案，克服现有技术的不足，该闷头结构设置在引水隧洞侧，进人孔出口端部设置与其对应的环状埋件，闷头迎水侧通过吊板与环状埋件铰座相连，因闷头转动部分设置在迎水面与水压力作用的方向一致，且闷头盖住进人孔端面，具有水压力越大压得越紧的效果，杜绝了闷头在高压情况下反转的可能；其次，闷头面板为空间球壳结构，面板下部设置十字交叉型主梁，十字交叉型主梁内均布径向加劲肋及环向加劲肋，具有良好的空间力学特性，面板可以被充分利用，全部参与十字交叉型主梁及加劲肋承受水压力，自重较轻，又因铰座与吊板接触部位为环状自润滑复合材料支承垫板，具有摩擦系数低、承压强度高的特点，使闷头转动灵活均匀，便于人工操作；此外，闷头外侧设置环状水封及钢支承，环状埋件上设置与环状水封对应的环状不锈钢水封座板，钢支承承压强度高，可将作用在闷头上的主要水压力传递到埋件上，可防止闷头的水压力全部作用在环形水封上导致其变形过大发生破坏，环状埋件设置的不锈钢水封座板又保证环形水封有一定的压缩量，外水封环形座板按环状均布进水孔，环形水封内腔充满水使其水封头外伸，具有在压缩量恒定情况下水头越高接触越紧的效果，另环状钢支承兼作硬止水，也具有压力越大止水效果越好的特点，从而通过环形水封+环状钢支承两道水封实现有效止水；最后，闷头与环状埋件配钻相应的螺栓孔，闷头关闭时，通过螺栓及支承管连接成一体，较好将水压力传递到基础上，有效提高闷头使用的安全可靠性。
【权利要求】
1.一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，包括闷头(5)及设置在引水隧洞(I)的进人孔(2)出口端设置的环状埋件(3)，其特征在于:所述环状埋件(3)的迎水面侧设置有铰座(4)，所述闷头(5)的迎水侧设置有吊板(51)，所述吊板(51)通过销轴￠)与环状埋件(3)的铰座(4)相连，所述闷头(5)外部还设置有环状水封(7)。
2.根据权利要求1所述的一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，其特征在于:所述闷头(5)的面板(52)为空间球壳结构，且面板(52)与吊板(51)水平居中对称焊接成一体，并在面板(52)顶部设置有固定连接板(53)。
3.根据权利要求2所述的一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，其特征在于:所述面板(52)下部设置有十字交叉型主梁(54)及环状底板(55)，并在十字交叉型主梁(54)内均布有径向加劲肋(56)及环向加劲肋(57)。
4.根据权利要求3所述的一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，其特征在于:所述环状底板(55)上设置有内水封环形座板(71)、外水封环形座板(72)及环状钢支承⑶。
5.根据权利要求1所述的一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，其特征在于:所述环状水封(7)通过螺栓(9)、内水封压板(73)及外水封压板(74)将其固定在环状底板(55)上。
6.根据权利要求1所述的一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，其特征在于:所述环状埋件(3)由环状支承板(31)、环状腹板(32)、加筋板(33)及加强肋(34)焊接组成，其中环状支承板(31)与环状腹板(32)组成不等边T型截面。
7.根据权利要求1所述的一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，其特征在于:所述铰座(4)内侧设置有支承垫板(41)，并在支承垫板(41)上开有沉头螺纹孔(42)，通过内六角螺钉(43)紧固在铰座(4)上。
8.根据权利要求1所述的一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，其特征在于:所述吊板(51)的轴孔内设置有自润滑轴套(58)，自润滑轴套(58)背离支承垫板(41)的一端采用沉头螺钉(59)固定。
9.根据权利要求1所述的一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，其特征在于:所述引水隧洞⑴至进人孔⑵的边壁(11)上设置有锚杆(12)，锚杆(12)位于固定连接板(53)的下部，锚杆(12)圆孔中心与闷头(5)开启状态的固定连接板(53)圆孔中心位置对应，并用螺栓(9)穿过锚杆(12)圆孔及固定连接板(53)圆孔中心将闷头(5)固定。
10.根据权利要求3所述的一种用于引水隧洞进人孔的侧翻式闷头结构，其特征在于:所述环状底板(55)及环状支承板(31)之间设置支承管(13)，并通过螺栓(9)连接成一体。
【文档编号】E02B9/06GK104452700SQ201410614214
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】王兴恩, 徐祎, 谭守林, 杨清华 申请人:中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司