专利名称：一种由充水橡胶袋支撑启闭的连环薄钢闸门的制作方法
技术领域：
本实用新型属于水工钢结构或水利水电工程领域。具体讲是提供一种由充水橡胶 袋支撑启闭的新型闸门装置。
背景技术：
闸门是水闸中必不可少一个重要组成部分，用来调节流量和上下游水位、宣泄洪 水和排放泥沙等，以获得防洪、灌溉、引水发电、排沙等效益。闸门的形式较多，按结构形式 可分为平板闸门、弧形闸门、翻板闸门等。其中翻板闸门因其结构简单，无须修建高大的工 作桥，运行管理方便，造价低等特点被广泛应用于一般河渠以及坡陡流急且流量较大的山 区河道上。早期的翻板闸门多采用钢筋混凝土框架结构，不设启闭设备，造价虽低，但在翻 转过程中产生周期性的拍打门墩现象，容易造成闸门的受损，而且也不能人为控制条件流 量，一定程度上影响了翻板间门的推广。近年来翻板门逐渐发展为液压翻板门，门体材料采 用钢材，并由固定支铰(安置在闸墩两侧的支墩上)支撑，配置液压启闭机作为控制设备， 门叶采用平板钢结构，绕支铰中心作90°转动。通过设置支撑垫缓冲拍振作用。但该种闸 门仍存在以下缺点和不足1)闸门翻倒后横卧在水流中，门上为堰流，门下为孔流，一定程 度上影响泄流，且过流时易产生闸门振动现象；2)由于作为闸门支撑结构的固定支铰位于 闸墩上，故每扇闸门都必须由闸墩分隔固定，而较多的闸墩既增大了工程投资，又束窄了过 流断面，影响泄洪；3)检修、维护不方便。近期一些技术人员对此进行了不断改进，如无中墩可倒伏钢闸门(专利申请号 200810014314. 1)将闸门通过活页连接在闸底板上，以液压装置推拉支撑架来启闭闸门，但 由于支撑架不能伸缩，且液压启闭的传动执行元件伸缩度有限，闸门平卧时，整个装置所占 的长度较长，使得底板的混凝土工程量较大，若底板为高出河(渠)底的堰，则工程量更大。 另外，闸门自平卧状态向上翻起时，由于力臂很小，不得不采用较大的启门力。又如橡胶 坝钢闸门(专利申请号200520087469.X)采用钢闸门下设橡胶坝的形式，靠橡胶坝的充放 水来启闭间门，但由于橡胶坝坝体靠近间门与底板的连接处，故其作用力臂较小，坝体压力 大，且橡胶坝用材较多，充盈坝体所需水量多，充排水时间较长，不利快速启闭。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述普通翻板闸门和液压翻板闸门的问题，提出一种 新型闸门装置，该装置可节约投资，提高过流能力，避免闸门的拍振，且可灵活启闭，经济实用。本实用新型通过以下技术方案实现上述目的整套系统主要由平板钢闸门、闸门 支铰、与供水系统联通的启闭装置及止水、门间连环等构成。其中启闭装置包括圆筒形橡胶 袋、带凹槽的上部法兰、套接法兰。止水包括侧向止水与底部止水。间门由钢面板与轻型型 钢梁格系统焊接而成；相邻闸门以止水和连环扣件联系，可以多门一联，联间以闸墩分隔， 每联两侧的闸门与闸墩的接触部分安装橡胶止水带；闸门支铰与带凹槽的上部法兰相连，
3圆筒形橡胶袋上部与带凹槽的上部法兰套接，圆筒形橡胶袋下部通过套接法兰与间底板连 接，闸门底部通过活页与带凹槽的底板相连。开启水泵通过供水管路向各个圆筒形橡胶袋 充水，可将闸门顶起挡水；打开管路的放水阀门，将圆筒形橡胶袋中的水放掉，又可使闸门 卧倒，泄放水流。该实用新型的创新点具体体现在采用可充放水的圆筒形橡胶袋作为支撑和启闭 机构，与液压启闭的传动执行元件相比，在伸缩性方面具有无法比拟的优势，可最大限度地 缩小启闭装置所占空间，有效缩短了底板的衬砌量或闸下溢流堰的工程量；启闭装置的安 装位置合理，在闸门开启的任意角度都具有较大的作用力臂，大幅减小了橡胶袋内的水压 力；橡胶材料用量少，充放水量少，启闭速度快。以上创新点对于降低工程造价，提高运行的灵活性和过流能力具有显著效果，和 目前国内外同类技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步，并且能够产生以下积极有 用的效果1)可较精确地控制水位和流量；2)大大减少了闸墩数量，增大了过流断面并可 显著降低工程投资；3)闸门翻倒后紧贴闸底板，门体本身不阻水，全部为堰流，加大了过流 量；4)启闭可由人工控制，避免了闸门骤然启闭，从而避免了拍振现象；5)充放水量较少， 启闭速度快；6)工程量小，经济实用；7)相对于传统的嵌入闸墩门槽中的闸门，本实用新型 的闸门在保证不漏水且门间橡胶止水带变形不超限度的条件下，允许较大的弹性变形，可 适当降低闸门刚度，节省钢材；8)本实用新型还开发了闸门的结构优化设计程序，可根据 实际挡水高度和单扇闸门的宽度优化面板厚度、梁格型钢的型号和支撑点的位置等，节省 钢材用量。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为闸门结构示意图。图中1为闸门，2为支铰，3为闸门与闸底板连接处的橡胶止水，4为带凹槽的闸底 板，5为闸门与底板连接处的活页及底板内预埋件，6为带凹槽的上部法兰，7为圆筒形橡胶 袋，8为套接法兰，9为充放水支管，10为充放水干管，11为闸门面板，12为闸门的上横梁， 13为闸门的中横梁，14为闸门的下横梁，15为闸门纵梁，16为圆钢管、17为交叉梁、18为侧 橡胶带止水、19为闸底板凹槽。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种由橡胶袋支撑启闭的连环薄钢闸门是通过以下方式加以实 现的闸门由上横梁12、中横梁13、下横梁14、多根纵梁15、交叉梁17组成的梁格系统与钢 面板11、圆钢管16焊接而成，间门两侧通过压条和螺栓安装橡胶止水带18，并通过橡胶止 水带及扣环与与相邻闸门连接，若相邻为闸墩，则将橡胶止水带换为P型止水，闸门底部通 过活页与预埋件5与底板4连接，活页之上以橡胶止水带3连接闸门和底板，闸门支铰2与 带凹槽的上部法兰6连接，带凹槽的上部法兰6与圆筒形橡胶袋7套接，并以钢箍加固，圆 筒形橡胶袋7下部与套接法兰8相连，同样以钢箍加固，套接法兰8与闸底板凹槽19中的 预埋件以螺栓相连，充放水支管9前端与充放水干管相连，后端埋入混凝土底板，其出口与 圆筒形橡胶袋7相通，闸门关闭时，与充放水干管10相连的水泵先开始工作，通过充放水干 管10及充放水支管9向圆筒形橡胶袋充水，闸门随即被充水的圆筒形橡胶袋顶起。在达到所要求的位置时停泵。当闸门需要开启时，打开管路的泄水阀门放水，随着各圆筒形橡胶袋 中水被排出，闸门逐渐卧倒，与堰顶齐平。
权利要求一种由充水橡胶袋支撑启闭的连环薄钢闸门，包括平板钢闸门(1)、闸门支铰(2)、与供水系统联通的启闭装置、止水以及门间连环扣件，其特征在于所述钢闸门由钢面板与轻型型钢梁格系统焊接而成，相邻钢闸门之间通过所述止水与所述连环扣件联系，钢闸门通过活页和底板内预埋件(5)与闸底板连接。
2.根据权利要求1所述的由充水橡胶袋支撑启闭的连环薄钢闸门，其特征在于所述的 启闭装置由可伸缩的圆筒形橡胶袋(7)、带凹槽的上部法兰(6)、套接法兰(8)、冲放水支管 (9)、冲放水干管(10)组成。
3 根据权利要求1所述的由充水橡胶袋支撑启闭的连环薄钢闸门，其特征在于所述的 钢闸门由上横梁(12)、中横梁(13)、下横梁(14)、多根纵梁(15)、交叉梁(17)组成的梁格 系统及钢面板(11)组成。
4.根据权利要求1所述的由充水橡胶袋支撑启闭的连环薄钢闸门，其特征在于所述的 钢闸门底部具有圆钢管(16)，利于闸门转动。
专利摘要本实用新型是一种由圆筒形充水橡胶袋支撑启闭的连环薄钢闸门，属水利工程技术领域，它主要由平板钢闸门(1)、闸门支铰(2)、与供排水系统联通的圆筒形橡胶袋(7)、橡胶袋上部法兰(6)、橡胶袋下部连接件(8)、底部止水(3)，侧向止水(18)以及门间连环等构成，钢闸门由钢面板与轻型型钢梁格系统焊接而成，相邻闸门以止水和连环扣件联系，闸门通过活页与底板内预埋件(5)连接，靠橡胶袋充放水后的伸缩来控制闸门的启闭，本实用新型具有中墩少、不阻水、门体轻薄、启闭人工可控、所需充放水量少、造价低、使用方便等优点，可广泛应用于山区河道及小水电工程中。
文档编号E02B7/44GK201686970SQ200920279048
公开日2010年12月29日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者吴鑫淼, 李喜增, 李松辉, 李英, 王利民, 赵金良, 郄志红 申请人:河北农业大学