一种双气囊气盾坝的制作方法

本实用新型涉及气盾坝技术领域，尤其是涉及一种双气囊气盾坝。

背景技术：

气盾坝也称气动钢盾橡胶坝，是一种新型的挡水结构，气盾坝兼具橡胶坝和钢闸门的优点，气盾坝的结构主要由盾板、充气气囊及控制系统等组成。气盾坝利用充气气囊支撑盾板挡水，气囊排气后塌坝，气囊卧于盾板下，可避免河道砂石、冰凌等对坝袋的破坏。在气盾坝设计中，为降低气囊张力，采用双气囊式气盾坝是常用的手段。

公告号为cn208668376u的中国实用新型专利公开了一种双袋式气盾坝，该气盾坝包括锚固于基础底板上的盾板、上气囊和下气囊，盾板的一侧开设有锚固孔一，上气囊的一侧设有上延边，上延边远离上气囊的一侧开设有锚固孔二，下气囊的一侧设有下延边，下延边远离下气囊的一侧开设有锚固孔三，锚固孔一、锚固孔二、锚固孔三上下堆叠，且三者通过同一锚钉锚固在基础底板上。该实用新型将盾板、上气囊和下气囊锚固在同一个位置，在一定程度上起到了结构精简、锚固材料少、锚固成本低的优点。

但上述技术方案中的气盾坝在泄洪时，盾板直接向气囊一侧倾倒，若洪水较大则会对盾板产生较大压力，而气囊排气效率有限，容易发生盾板压爆气囊的情况，从而不利于气囊的长期使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种双气囊气盾坝,该气盾坝能够在泄洪时有效的保护气囊，避免了盾板因受压力较大而压爆气囊的情况发生。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种双气囊气盾坝,包括混凝土层、安装于混凝土层上的盾板、固定于混凝土层上表面的下气囊以及固定于下气囊上并与盾板的下侧弧形表面相贴合的上气囊，所述混凝土层上安装有用于连接盾板与混凝土层的连接组件，所述混凝土层与盾板下侧的弧形表面之间安装有用于缓冲的缓冲组件。

通过采用上述技术方案，在泄洪时，工作人员只需将上气囊以及下气囊内的气体放出，此时，盾板所受上气囊的支撑力逐渐减小，使得盾板向上气囊一侧倾倒，在此过程中，缓冲组件起到了良好的缓冲作用，避免了盾板因受较大的洪水压力而瞬间倾倒并压爆上气囊以及下气囊的情况发生。

本实用新型进一步设置为：所述缓冲组件包括固定于混凝土层上表面的套筒，所述套筒的轴向与水流方向平行，所述缓冲组件还包括固定于套筒远离盾板一端的第一挡板、安装于套筒内并与套筒内壁滑移连接的滑动板、固定于第一挡板与滑动板之间的弹簧以及安装于滑动板远离第一挡板一侧的支撑杆，所述支撑杆的两端分别与滑动板以及盾板转动连接，所述套筒的顶部弧形表面上开设有供支撑杆滑移连接的通槽。

通过采用上述技术方案，在泄洪时，盾板向上气囊一侧倾倒，在此过程中，盾板将所受洪水压力传递给支撑杆，支撑杆则将压力传递给滑动板并使得滑动板沿套筒内壁向远离盾板的一侧滑动，在滑动板的推动力作用下，弹簧逐渐被压缩并且充分发挥弹性作用，以此起到了良好的缓冲作用，避免了盾板因受较大洪水压力而瞬间倾倒的情况发生。

本实用新型进一步设置为：所述滑动板上安装有导向组件，所述导向组件包括固定于套筒侧壁上的滑块以及开设于套筒内侧壁上并与滑块滑移配合的滑槽。

通过采用上述技术方案，在滑动板沿套筒内壁向远离盾板一侧滑动的过程中，滑块与滑槽滑移配合，以此为滑动板的滑动提供了良好的导向作用，避免了滑动板因受力不均而发生侧翻的情况，从而提高了缓冲组件的稳定性。

本实用新型进一步设置为：所述套筒靠近盾板的一端的内侧壁上固定有第二挡板，且所述第二挡板上开设有与通槽相连通的缺口。

通过采用上述技术方案，在使用气盾坝进行蓄水时，工作人员只需向上气囊与下气囊内同时充气，上气囊与下气囊鼓起后使得盾板升起，在盾板升起的过程中，盾板通过支撑杆牵引滑动板，使得滑动板沿套筒内壁向靠近盾板的一侧滑动，第二挡板则起到了防止滑动板沿套筒端部脱离套筒的作用。

本实用新型进一步设置为：所述弹簧表面均匀涂覆有由溶剂稀释型防锈油固化形成的防锈涂层。

通过采用上述技术方案，溶剂稀释型防锈油的作用与矿物基础油相似，是防锈缓蚀剂的载体，涂覆于弹簧上并固化后形成防锈涂层，使得弹簧的防锈性能得以增强，以此降低了弹簧的锈损几率，从而延长了弹簧的使用寿命。

本实用新型进一步设置为：所述连接组件包括固定于混凝土层上表面并与盾板的上侧弧形表面相贴合的v形橡胶板、安装于v形橡胶板的水平部上的第一板体、埋设于混凝土层内的锚钉、安装于v形橡胶板的倾斜部上的第二板体以及设置于第二板体上并用于将第二板体和v形橡胶板固定于盾板上的第一螺栓，所述锚钉的上端依次贯穿v形橡胶板和第一板体并与紧固螺帽螺纹连接，所述第二板体与第一板体转动连接，所述第一螺栓依次贯穿第二板体和v形橡胶板并与盾板螺纹连接。

通过采用上述技术方案，在将盾板安装于混凝土层上时，工作人员只需将v形橡胶板和第一板体穿设于锚钉上，同时将紧固螺帽在锚钉上端拧紧以将v形橡胶板和第一板体固定，盾板的上表面与v形橡胶板的下表面贴合，随后拧紧第一螺栓以将第二板体和v形橡胶板固定于盾板上即可，由橡胶材料制成的v形橡胶板起到了良好的密封作用，使得混凝土层与第一板体以及第二板体之间的缝隙被充分填满，降低了水流从第一板体与混凝土层以及第二板体与盾板之间溢出的可能性。

本实用新型进一步设置为：所述连接组件还包括固定于v形橡胶板的水平部下表面的第一密封条和固定于v形橡胶板的倾斜部下表面的第二密封条，所述混凝土层上表面上开设有与第一密封条卡接配合的第一卡接槽，所述盾板的上侧弧形表面上开设有与第二密封条卡接配合的第二卡接槽。

通过采用上述技术方案，通过设置第一密封条，以此进一步降低了水流从v形橡胶板与混凝土层之间溢出的可能性；通过设置v形橡胶板，以此进一步降低了水流从v形橡胶板与盾板之间溢出的可能性。

本实用新型进一步设置为：多个所述盾板上共同安装有加固组件，所述加固组件包括固定于盾板的下侧弧形表面上的加强板以及贯穿加强板并与盾板底部螺纹连接的第二螺栓，且所述加强板的长度方向与混凝土层的长度（l）方向平行。

通过采用上述技术方案，加强板共同安装于多个盾板的下侧弧形表面上，第二螺栓贯穿加强板并与盾板螺纹连接，以此对多个盾板起到了良好的加固作用，使得盾板的承压能力得以增强，从而增强了盾板在蓄水时的稳定性。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.本方案在泄洪时，工作人员只需将上气囊以及下气囊内的气体放出，此时，盾板所受上气囊的支撑力逐渐减小，使得盾板向上气囊一侧倾倒，在此过程中，缓冲组件起到了良好的缓冲作用，避免了盾板因受较大的洪水压力而瞬间倾倒并压爆上气囊以及下气囊的情况发生；

2.本方案在泄洪时，盾板向上气囊一侧倾倒，在此过程中，盾板将所受洪水压力传递给支撑杆，支撑杆则将压力传递给滑动板并使得滑动板沿套筒内壁向远离盾板的一侧滑动，在滑动板的推动力作用下，弹簧逐渐被压缩并且充分发挥弹性作用，以此起到了良好的缓冲作用，避免了盾板因受较大洪水压力而瞬间倾倒的情况发生；

3.本方案中，加强板共同安装于多个盾板的下侧弧形表面上，第二螺栓贯穿加强板并与盾板螺纹连接，以此对多个盾板起到了良好的加固作用，使得盾板的承压能力得以增强，从而增强了盾板在蓄水时的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是图1中a部分的局部放大示意图；

图3是本实用新型中套筒及其连接结构示意图；

图4是本实用新型中用于导向组件的结构示意图。

附图标记：1、混凝土层；2、下气囊；3、上气囊；4、盾板；5、连接组件；51、锚钉；511、紧固螺帽；52、v形橡胶板；53、第一卡接槽；54、第一密封条；55、第二卡接槽；56、第二密封条；57、第一板体；58、第二板体；59、第一螺栓；6、加固组件；61、加强板；62、第二螺栓；7、缓冲组件；71、第一固定板；72、套筒；721、通槽；73、第一挡板；74、滑动板；75、弹簧；76、第二固定板；77、支撑杆；78、第二挡板；781、缺口；8、导向组件；81、滑块；82、滑槽。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，为本实用新型公开的一种双气囊气盾坝，包括混凝土层1、下气囊2、上气囊3和盾板4。混凝土层1采用混凝土浇注而成，铺设于河床基础上，混凝土层1的长度（l）方向与河内水流的流向垂直。下气囊2为封闭的囊体结构，其与充气系统连通，且下气囊2固定于混凝土层1的上表面。上气囊3亦为封闭的囊体结构，其与充气系统连通，且上气囊3的下侧弧形表面与下气囊2的上侧弧形表面相固定。下气囊2和上气囊3均由芳纶骨架材料和芳纶丝制成，两者的工作压力为0.7-0.8mpa，安全充胀压力为8公斤，且下气囊2以及上气囊3的外层材料均采用耐候和耐臭氧老化性能优越的epdm聚合物制成。盾板4的横截面呈弧形，盾板4采用厚度为16mm的不锈钢板制成，盾板4的数量为多个，多个盾板4混凝土层1上表面依次设置，且多个盾板4的排布方向与混凝土层1的长度（l）方向平行。

如图2所示，盾板4与混凝土层1之间安装有连接组件5，连接组件5包括锚钉51、v形橡胶板52、第一卡接槽53、第一密封条54、第二卡接槽55、第二密封条56、第一板体57、紧固螺帽511、第二板体58以及第一螺栓59。锚钉51为l形杆状结构，采用不锈钢材料制成，锚钉51埋设于混凝土层1内，锚钉51的上端位于混凝土层1上方，且锚钉51靠近其上端的侧壁上具有外螺纹。v形橡胶板52的横截面呈v形，其采用具有弹性的橡胶材料制成，v形橡胶板52的水平部的下表面与混凝土层1的上表面相贴合，v形橡胶板52的倾斜部的下表面与盾板4的弧形上表面相贴合。结合图1所示，第一卡接槽53开设于混凝土层1的上表面上，且第一卡接槽53的延伸方向与混凝土层1的长度（l）方向平行。第一密封条54为长条状结构，其采用具有弹性的橡胶材料制成，第一密封条54的上表面与v形橡胶板52的水平部的下表面固定，且第一密封条54两侧的侧壁分别与第一卡接槽53两侧的内侧壁相抵紧，以此使得第一卡接槽53与第一密封条54之间的间隙被充分填满，降低了水流从v形橡胶板52的水平部与混凝土层1上表面之间的间隙处溢流的可能性。第二卡接槽55开设于盾板4的上侧弧形表面靠近盾板4下端的位置上，第二卡接槽55的延伸方向与混凝土层1的长度（l）方向平行。第二密封条56为长条状结构，其采用具有弹性的橡胶材料制成，第二密封条56的上表面与v形橡胶板52的倾斜部的下表面固定，且第二密封条56两侧的侧壁分别与第二卡接槽55两侧的内侧壁相抵紧，以此使得第二密封条56与第二卡接槽55之间的间隙被充分填满，从而降低了水流从v形橡胶板52的倾斜部与盾板4连接处之间的间隙溢流的可能性。第一板体57为长方形板体结构，采用不锈钢材料制成，第一板体57的长度方向亦与混凝土层1的长度（l）方向平行，且第一板体57的下表面与v形橡胶板52的水平部的上表面相贴合。紧固螺帽511的轴线竖直，锚钉51的上端依次贯穿v形橡胶板52的水平部、第一板体57并与紧固螺帽511螺纹连接，以将v形橡胶板52和第一板体57固定于混凝土层1上。第二板体58亦为长方形板体结构，采用不锈钢材料制成，第二板体58的长度方向与第一板体57的长度方向一致，第二板体58与第一板体57转动连接，且第二板体58的下表面与v形橡胶板52的倾斜部的上表面相贴合。第一螺栓59的轴线与第二板体58远离盾板4一侧的表面相垂直，第一螺栓59依次贯穿第二板体58和v形橡胶板52的倾斜部并与盾板4螺纹连接，以将第二板体58和v形橡胶板52固定于盾板4上。

如图1所示，多个盾板4上共同安装有加固组件6，且加固组件6包括加强板61以及第二螺栓62。加强板61为长方形板体结构，其采用不锈钢材料制成，加强板61的长度方向与混凝土层1的长度（l）方向平行，且加强板61的上表面与盾板4的下侧弧形表面贴合。第二螺栓62的轴线与加强板61的下表面垂直，第二螺栓62贯穿加强板61并与盾板4的底部螺纹连接，以将加强板61固定于盾板4上，加强板61对多个盾板4起到了良好的加固作用，提高了盾板4的承压能力，从而提高了气盾坝的蓄水能力。

如图1所示，混凝土层1与盾板4下侧的弧形表面之间安装有缓冲组件7，缓冲组件7包括第一固定板71、套筒72、第一挡板73、滑动板74、弹簧75、第二固定板76、支撑杆77以及第二挡板78。第一固定板71为方形板体结构，且第一固定板71的上表面与盾板4的下侧弧形表面固定。套筒72为圆管状，其轴向与河内水流的流向平行，且套筒72的底部弧形表面与混凝土层1的上表面固定。第一挡板73和滑动板74均为圆板状，两者的轴线均与套筒72的轴线重合，且第一挡板73的弧形表面与套筒72远离盾板4一端的内侧弧形表面贴合并固定，滑动板74的弧形表面与套筒72的内侧弧形表面贴合并固定。弹簧75的伸缩方向与套筒72的轴线方向平行，且弹簧75的一端与第一挡板73靠近盾板4一侧的侧壁固定，弹簧75的另一端滑动板74靠近第一挡一侧的侧壁固定。弹簧75表面上均匀涂覆有防锈油，在本实施例中，防锈油为溶剂稀释型防锈油，其固化后在弹簧75表面形成一层防锈涂层，以此增强了弹簧75的防锈能力，从而延长了弹簧75的使用寿命。第二固定板76为方形板体结构，其为竖直设置，且第二固定板76远离盾板4一侧的侧壁与滑动板74靠近盾板4一侧的侧壁固定。支撑杆77为方形杆体结构，其为倾斜设置，且支撑杆77的上端与第一固定板71转动连接，支撑杆77的下端与第二固定板76转动连接，以使得支撑杆77与滑动板74以及盾板4转动连接。结合图3所示，套筒72上开设有供支撑杆77滑动的通槽721，通槽721的长度方向与套筒72的轴线方向平行，且通槽721与支撑杆77滑移配合。第二挡板78亦为圆板状，其轴线与套筒72的轴线重合，且第二固定板76的弧形表面与套筒72靠近盾板4一端的内侧弧形表面贴合并固定，以此起到了防止滑动板74从套筒72端部脱离的情况发生。第二挡板78上开设有供支撑杆77穿过的缺口781，且缺口781与通槽721相连通。

如图4所示，滑动板74上安装有导向组件8，导向组件8包括滑块81以及滑槽82。滑块81为方形块体结构，其固定于滑动板74的弧形表面上。滑槽82开设于套筒72的内侧壁上，其延伸方向与套筒72的轴线方向一致，且滑块81与滑槽82滑移配合，以使得滑动块能够沿套筒72内壁平稳滑动，避免了滑动板74在套筒72内发生侧翻的情况。结合图1所示，需要泄洪时，工作人员只需将上气囊3与下气囊2内的气体放出，上气囊3与下气囊2逐渐干瘪，盾板4失去上气囊3的支撑力作用并向上气囊3一侧倾斜，此时，盾板4将所受洪水压力通过支撑杆77传递给滑动板74，使得滑动板74沿套筒72内侧向远离盾板4的一侧运动，弹簧75受到滑动板74的压力作用而被压缩，且弹簧75具有较大的弹性性能，以此起到了良好的缓冲作用，避免了因盾板4所受压力较大而压爆上气囊3与下气囊2的情况发生。

本实施例的实施原理为：在泄洪时，工作人员只需将上气囊3以及下气囊2内的气体放出，此时，盾板4所受上气囊3的支撑力逐渐减小，使得盾板4向上气囊3一侧倾倒，在此过程中，缓冲组件7起到了良好的缓冲作用，避免了盾板4因受较大的洪水压力而瞬间倾倒并压爆上气囊3以及下气囊2的情况发生。

本方案中，气盾坝在进行蓄水时，工作人员只需向上气囊3以及下气囊2内通入气体，使得上气囊3和下气囊2鼓起并推动盾板4升起，在此过程中，盾板4通过支撑杆77牵引滑动板74以使得滑动板74沿套筒72内壁向靠近盾板4的一侧运行，弹簧75处于伸张状态，直至盾板4升起的高度满足蓄水要求时停止充气即可。在泄洪时，工作人员只需将上气囊3与下气囊2内的气体放出，上气囊3与下气囊2逐渐干瘪，盾板4失去上气囊3的支撑力作用并向上气囊3一侧倾斜，在此过程中，盾板4将受到的洪水压力通过支撑杆77传递给滑动板74，以使得滑动板74沿套筒72向远离盾板4的一侧运行，弹簧75逐渐处于压缩状态并向滑动板74施加反向作用力，从而对盾板4起到了良好的缓冲作用，降低了盾板4因受压力过大而压爆上气囊3与下气囊2的情况发生。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。