一种装配式水库分级进水口设备的制作方法

本实用新型属于水利工程设施领域，具体地说，是一种装配式水库分级进水口设备。

背景技术：

我国大多小型水库通常沿库岸布置卧管分级取水，上端高出最高蓄水位，管上每隔一定距离设置一进水口，进水口主要采用木塞、混凝土塞封堵，用水时，随水面下降逐级打开。由于进水口封堵方式陈旧落后，结构简陋，需人工水下开启和关闭，开启时人身安全事故时有发生，同时还普遍存在进水设备被盗、非管人员开闸、库水猛涨无法关闭等诸多问题,运行管理不便且存在安全隐患。

中国专利申请200820202430.1公开了一种用于小型水库输水涵斜卧管进水口的设施，其包括底座和盖板，所述底座和盖板之间设有防脱链。该进水口设施采用数字密码锁，并使用头部设有弯钩的直杆带动盖板开启密码锁。尽管该装置可以在一定程度上可以防止被盗、非管人员开闸等问题，但是刻印在盖板上的数字标记位于水面下，很难看清楚，给管理人员造成了一定的视觉困难，另外，该设施仍然没有解决人工下水的问题，仍然需要管理人员站立于水中进行开启工作，因此其应用范围和推广程度非常有限。

综上所述，现有的用于小型水库的进水口封堵方式或设施不能满足施工需求，因此，亟需设计一种能够解决上述问题的进水口设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有进水口封堵方式或设施结构运行管理不便且存在安全隐患等诸多问题的缺陷，提供了一种新颖的装配式水库分级进水口设备，该设备可实现水库分层取水功能，结构合理，功能实用，安装快捷简便，操作安全方便，可加快施工进度等优点。

为实现上述目的，本实用新型所涉及的装配式水库分级进水口设备包括与卧管进水口连通的进水管道、阀门、一端与阀门连接的阀杆、与阀杆另一端连接且位于坝坡顶部的控制装置，以及间隔布置在坝坡上用于支撑进水管道的第一支撑座和用于支撑阀杆的第二支撑座；所述进水管道由主管、组装在主管底端的一级进水管、组装在主管中部的二级进水管和组装在主管顶端的三级进水管组成，所述一级进水管、二级进水管和三级进水管的进水口处均安装有阀门。

在本实用新型中，所述进水管道、阀门、阀杆、控制装置、第一支撑座和第二支撑座均可预先制造成定型产品，在水库现场进行快速连接。该装配式水库分级进水口设备是一种可实现水库分级获取水库表层水、中层水和深层水的水利设施，具有结构简单，功能实用，操作安全方便等优点。

优选地，所述主管由至少两个直通管组成，位于最下方的直通管，其底端与一级进水管组装，位于最上方的直通管，其顶端与三级进水管组装，每相邻两根直通管的相向两个开口之间可以组装一个二级进水管。根据坝坡长度和/或水流量的不同要求，主管上可以组装若干个二级进水管，主管直通管的使用数量可以根据二级进水管的数量而调整。在一实施方案中，所述二级进水管为一个；在另一个实施方案中，所述二级进水管为两个；还在一实施方案中，所述二级进水管为三个。

优选地，所述第一支撑座采用钢板或铸铁制造、安装，所述进水管道固定在第一支撑座上。

优选地，所述第二支撑座采用钢板或铸铁制造、安装，所述阀杆放置在第二支撑座上沿坝坡方向滑动和自由转动。所述第二支撑座能保证启门和闭门时阀杆的稳定性。

优选地，每个阀门对应一个控制装置，多个控制装置集中布置在坝坡顶部的控制室中。所述控制装置为常用的阀门电动装置，其包括电动机、蜗轮、手轮等组件，可实现手动和电动控制。所述控制装置可以带动阀杆转动，从而带动阀门的阀板上升或下降，打开或截断水流。

进一步地，所述一级进水管包括直角两通管和T型三通管，所述直角两通管的一端与主管连接，所述直角两通管的另一端与T型三通管中直通管的一端连接，所述T型三通管中直通管的另一端安装有阀门，而所述T型三通管的支管与卧管进水口连通。

优选地，所述直角两通管中一条直管的中心线与主管中心线重合；而直角两通管中另一条直管的中心线以及T型三通管中直通管的中心线均与主管中心线垂直。所述T型三通管中直通管的另一端开口为一级进水管的进水口，该进水口上安装有阀门。所述T型三通管的支管为整个设备的出水口，通常地，在水库输水机构中，与卧管进水口连通。

进一步地，所述二级进水管为T型三通管，所述T型三通管中直通管的两端分别与主管连接，所述T型三通管中支管的开口处安装有阀门。

优选地，所述T型三通管中直通管的中心线与主管中心线重合；而T型三通管中支管的开口为二级进水管的进水口，该进水口上安装有阀门。

进一步地，所述三级进水管为直角两通管，所述直角两通管的一端与主管连接，所述直角两通管的另一端安装有阀门。

优选地，所述直角两通管中一条直管的中心线与主管中心线重合；而另一条直管的开口为三级进水管的进水口，该进水口上安装有阀门。

进一步地，所述主管、一级进水管、二级进水管和三级进水管均选用球墨铸铁管。球墨铸铁管延展性能好、密封效果好，安装简易，且有良好的耐磨和耐腐蚀性。

在一实施方案中，所述管子和管子之间、所述管子与其他连接结构之间可以通过法兰进行连接或固定；在另一实施方案中，所述管子和管子之间、所述管子与其他连接结构之间可以通过焊接的方式进行连接或固定；还在一实施方案中，所述管子和管子之间、所述管子与其他连接结构之间根据施工的实际需求选择连接方式。

进一步地，所述主管、一级进水管、二级进水管和三级进水管均选用法兰球墨铸铁管。

优选地，所述主管、一级进水管、二级进水管和三级进水管的每个开口均为法兰接口。所述法兰接口为制造过程中一体成型的定型产品，使用方便，所述法兰接口之间连接、或者法兰接口与阀门连接、或者法兰接口固定在混凝土上时均可以选用螺纹件进行连接或固定。在一实施方案中，所述螺纹件为螺栓和螺母；在另一实施方案中，所述螺纹件为膨胀螺栓。

优选地，法兰接口自带止水橡胶密封，不仅密封效果好，还可以调节密封强度，使得密封更加安全可靠。

进一步地，所述阀门为弹性座封闸阀，阀平底无凹槽，用柔性橡胶闸板密封，具有无内漏、无外漏、扭力小、使用寿命长等优点。

进一步地，所述阀杆由多个杆件组成，每两个杆件之间通过法兰进行连接。

优选地，所述阀杆为加长型阀杆，可以制造为定型产品，为了增加装配时的灵活性，所述阀杆可以分节制造出多个组装式的杆件，方便现场直接拼接。优选地，所述杆件之间通过法兰进行组装连接，所述法兰可以是与管道一体成型的法兰接口，所述法兰也可以是单独制作的管件。所述杆件之间通过法兰进行连接，简单、可靠，有助于定位、传动和密封。

关于底部的杆件，其底端通过连轴节与阀门相连接，具备定位、传动、密封的作用。

关于顶部的杆件，其顶端通过安装在预埋支架上的驱动方轴和驱动套管与操作装置进行连接。具体地，在现场预埋浇注预埋支架，将驱动方轴的顶端固定于预埋支架内部并与操作装置固定连接；驱动方轴的底端通过方头与驱动套管的顶端固定连接；驱动套管底端通过法兰与阀杆固定连接。该连接方式具备较长的伸缩性，可根据现场实际情况伸缩。

现场组装时，由于阀门位置的不同，可以选用不同数量的杆件拼装出不同长度的阀杆，以实现远端分级控制阀门的开启和关闭，保障工作人员安全。

本实用新型的有益效果：

本实用新型所述的装配式水库分级进水口设备不需要长时间现场露天作业，各组成部分均可预先制造成为定型产品，然后在施工现场快速连接，可以根据工程需要取水库表层水、中层水和深层水，满足农业灌溉和生活用水的需求。各级阀门通过阀杆的方式延伸到坝顶进行操作，从而代替人工下水开启卧管进水口盖阀，具有结构合理，功能实用，安装快捷简便，操作安全方便的特点，该设施能够很好地解决现有技术的不足，有效地避免使用和运行过程中存在的安全问题。

附图说明

图1为本实用新型安装在坝坡上的侧视图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为图2中A-A方向的剖视图；

图4为阀杆中杆件之间的连接示意图；

图5为阀杆中顶端的杆件连接示意图；

图中：卧管进水口0；进水管道1；主管1.1；一级进水管1.2；二级进水管1.3；三级进水管1.4；阀门2；阀板2.1；阀杆3；杆件3.1；坝坡4；控制装置5；阀杆6；第一支撑座6；第二支撑座7；卧管8；止水橡胶9；螺栓10；螺母11；膨胀螺栓12；预埋支架13；驱动套管14；驱动方轴15。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过和具体实施对本实用新型作进一步的详细描述。

实施例1

如图1-5所示的装配式水库分级进水口设备包括进水管道1、阀门2、阀杆3、控制装置5、第一支撑座6和第二支撑座7。

如图1和2所示，所述进水管道1包括主管1.1、一级进水管1.2、二级进水管1.3和三级进水管1.4。

主管1.1由两根直通管组成，所述主管1.1通过若干个第一支撑座6安装在坝坡4的表面，与埋设在坝坡4下方的卧管8平行而设。

一级进水管1.2组装在主管1.1的底端，由一个直角两通管和一个T型三通管组成。其中，直角两通管的一端与主管的底端开口连接、另一端与T型三通管中直通管的一个开口连接；所述T型三通管中直通管的另一个开口为下游的进水口，安装有阀门2，而所述T型三通管的支管用于放出进入到主管1.1内的水，其开口与卧管进水口0连通。

二级进水管1.3组装在主管1.1的中部，为一个T型三通管。其中，T型三通管中直通管的两端分别与主管1.1两根直通管的两个相向开口连接，T型三通管中支管的开口为中游的进水口，安装有阀门2。

三级进水管1.4组装在主管1.1的顶端，为一个直角两通管。其中，直角两通管的一端与主管的顶端开口连接、另一端为上游的进水口，安装有阀门2。

在本实施例中，所述主管1.1、一级进水管1.2、二级进水管1.3和三级进水管1.4均为一体成型的全法兰球墨铸铁管，法兰接口处设有凹槽，用于放置止水橡胶9。管子的两个开口之间连接、管子开口与阀门2连接时可以使用螺栓10和螺母11配合连接，当将开口固定在混凝土上时，则可以使用膨胀螺栓12。以图3所示的一级进水管1.2为例，其T型三通管中直通管的一个开口与其直角两通管的另一个开口使用螺栓10和螺母11连接，T型三通管中直通管的另一个开口与阀门2也使用螺栓10和螺母11连接，而对于T型三通管的支管，根据法兰接口周围螺孔的大小、布置和所选用膨胀螺栓12的长度，在进水口混凝土进行打孔，通过膨胀螺栓12将一级进水管1.2安装固定在卧管进水口0的两侧混凝土上。

图1和2所示，本实施例所述装配式水库分级进水口设备包括三个阀门2，以及对应数量的阀杆3和控制装置5。所述阀门2采用弹性座封闸阀，所述阀门2通过连轴节与阀杆3的底端连接，所述阀杆3的顶端与位于控制室内的控制装置5连接，所述控制室位于坝坡4的顶部，方便操作。

为方便现场安装和调节，所述阀杆3分节制造成若干个杆件3.1。如图4所示，两个杆件3.1之间通过法兰进行对接并使用螺栓10和螺母11进行紧固，法兰接触面上自带止水橡胶9，用于密封防漏。如图5所示，位于阀杆3顶部的杆件3.1通过驱动方轴15和驱动套管14与操作装置5进行连接，所述杆件3.1和驱动套管14通过法兰连接，所述驱动套管14与驱动方轴15连接，而所述驱动方轴15安装在预埋支架13上。

为了保证进水管道1的稳定性，本实施例所述装配式水库分级进水口设备还包括若干第一支撑座6，若干所述第一支撑座6间隔布置在坝坡4上，所述进水管道1固定在若干第一支撑座6上。

同样地，为了确保阀杆3只能沿坝坡4方向滑动且能自由转动，本实施例所述装配式水库分级进水口设备还包括若干第二支撑座7，若干所述第二支撑座7均匀间隔布置在坝坡上，所述阀杆3放置在若干第二支撑座上。

本实施例的安装方法：

根据水库卧管8的位置，水位等情况选定卧管进水口0的位置和各级进水管的位置，同时确定各级进水管上的进水口尺寸，选定安装轴线，并对卧管进水口0进行处理，方便与进水管道1进行对接安装。根据本实施例中进水管道1的进水口个数、孔口尺寸大小，规划布置各级进水管、主管1.1、阀门2、阀杆3和控制装置5等装置，并采购或定制所需的系列产品，将定型产品运至施工现场后，首先采用膨胀螺栓12安装一级进水管1.2，再沿轴线方向从下至上依次安装主管1.1的一个直通管、二级进水管1.3、主管1.1的另一个直通管、三级进水管1.4，并采用若干第一支撑座6支撑固定。随后，在一级进水管1.2、二级进水管1.3和三级进水管1.4的进水口处均安装阀门2和阀杆3，各装配件之间的连接均采用螺栓10和螺母11现场拼接，进行以上操作的同时可同步进行启闭机房的建设以及启闭机房内控制装置5的安装。

本实施例的使用方法：

根据水库水位的高低，通过各级阀门2的控制装置5，依次开启或关闭各级进水口阀门2，可实现取表层水、中层水和深层水的功能。水库水位高于三级进水管1.4的工况下，开启三级进水管1.4上的阀门2，同时关闭二级进水管1.3上的阀门2和一级进水管1.2上的阀门2；水库水位低于三级进水管1.4且高于二级进水管1.3的工况下，开启二级进水管1.3上的阀门2，关闭三级进水管1.4上的阀门2和一级进水管1.2上的阀门2；而当处于水库水位低于二级进水管1.3且高于一级进水管1.2的工况时，开启一级进水管1.2上的阀门2，关闭三级进水管1.4上的阀门2和二级进水管1.3上的阀门2。