一种泄洪消能防冲设施结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种泄洪消能防冲设施结构，包括异型挑坎及消能功，所述异型挑坎的挑坎底板为斜壁扭曲面，异型挑坎的左边墙前段为直线段，异型挑坎的左边墙后段为弧线段，弧线段与直线段相切而平滑连接，异型挑坎的右边墙为直线段，所述消能工由在河床覆盖层开挖基础上铺设一层相互串联的多面体混凝土块组成，所述多面体混凝土块底部通过若干底部连接环依次连接。本实用新型采用异形挑坎与多面体消能工相结合，取得较好的归槽和消能效果，较好地解决了泄洪出口归槽难、沟床覆盖层深护坦布置难、动床又不能满足消能要求的问题，同时可以有效减小对河床的冲刷，增大消能效果，降低流速，既满足消能防冲又便于施工。
【专利说明】一种泄洪消能防冲设施结构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于水工建筑物【技术领域】，涉及一种泄洪消能防冲设施结构，特别适用于复杂地形地质条件的泄洪消能防。
【背景技术】
[0002]在水工建筑物中，为满足泄洪的需要，均设置了消能防冲设施，由于受地形地质条件、泄洪流量、结构布置的限制，如在泄洪布置时泄洪出口水流难于归槽(归拢于河床中心)、对冲对岸边坡、河床覆盖层较深而难以布置消力池的工程中，采用传统的常规挑坎和消力池已难于满足规范要求，且由于效能防冲建筑物工程量大而导致投资增加，泄洪措施难于达到理想的效果，适应性差，且施工难度较大。因此，如果提供一种便于施工、适应性强，消能效果好的消能防冲结构，是目前泄洪建筑物消能防冲设施中亟待解决的问题。
实用新型内容
[0003]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种适应性强、布置方便的泄洪消能防冲设施结构。
[0004]本实用新型是通过如下技术方案予以实现的。
[0005]一种泄洪消能防冲设施结构，包括异型挑坎及消能功，所述异型挑坎的挑坎底板为斜壁扭曲面，异型挑坎的左边墙前段为直线段，异型挑坎的左边墙后段为弧线段，异型挑坎的右边墙为直线段，所述消能工由在河床覆盖层开挖基础上铺设一层相互串联的多面体混凝土块组成，所述多面体混凝土块底部通过若干底部连接环依次连接。
[0006]所述左边墙后段的弧线段与左边墙前段的直线段相切而平滑连接。
[0007]所述斜壁扭曲面由一变横坡比的反弧段圆柱面变形形成，且横坡走向从左至右，左高右低。
[0008]所述横坡比从O逐渐变化到I。
[0009]所述多面体混凝土块的宽度和高度均为3m。
[0010]所述底部连接环位于钢丝轴线上。
[0011]本实用新型的有益效果是:
[0012]与现有技术相比，本实用新型采用异形挑坎与多面体消能工相结合，取得较好的归槽和消能效果，较好地解决了泄洪出口归槽难、沟床覆盖层深护坦布置难、动床又不能满足消能要求的问题。通过异型挑坎有效控制了水流转向、水舌落点，同时调配水流出口流态、扩散范围，解决了归槽难的问题，保证了泄洪消能设施的可靠性，也避免了对其周边建筑物的影响。由于采用多面体消能工，大大增大对水流的磨擦力，使得水流更加紊乱，达到较好的消能效果，尤其对于覆盖层河床基础，具有很好的防冲及消能作用，且方便施工。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型中异型挑坎的平面布置示意图；[0014]图2为图1的A-A剖视图；
[0015]图3为图1的B-B剖视图；
[0016]图4为图1的C-C剖视图；
[0017]图5为本实用新型中多面体混凝土块的结构示意图；
[0018]图6为本实用新型消能工底部连接环位置平面布置示意图；
[0019]图7为本实用新型中异型挑坎的立体结构示意图。
[0020]图中:1-异型挑坎，2-消能工，101-挑坎底板，102-左边墙前段，103-左边墙前段，104-右边墙，201-多面体混凝土块，202-底部连接环，203-钢丝轴线。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图进一步描述本实用新型的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
[0022]如图1至图7所示，本实用新型所述的一种泄洪消能防冲设施结构，包括异型挑坎I及消能功2，所述异型挑坎I的挑坎底板101为斜壁扭曲面，异型挑坎I的左边墙前段102为直线段，异型挑坎I的左边墙后段103为弧线段，异型挑坎I的右边墙104为直线段，所述消能工2由在河床覆盖层开挖基础上铺设一层相互串联的多面体混凝土块201组成，所述多面体混凝土块201底部通过若干底部连接环202依次连接。采用本技术方案，消能工2可使水流在空中翻转、拉伸、相互碰撞从而达到有效消能；由于从异型挑坎I尾部开始，于开挖河床底部铺设相互连接的多面体混凝土块201作为消能工2，可以有效减小对河床的冲刷，同时可增强水流之间的掺混摩擦，增大消能效果，降低流速，既满足消能防冲又便于施工。
[0023]所述左边墙后段103的弧线段与左边墙前段102的直线段相切而平滑连接。
[0024]所述斜壁扭曲面由一变横坡比的反弧段圆柱面变形形成，且横坡走向从左至右，左高右低。
[0025]所述横坡比从O逐渐变化到I。
[0026]所述多面体混凝土块201的宽度和高度均为3m。如图5所示，本实用新型所述多面体混凝土块201呈台体形状。
[0027]如图6所示，所述底部连接环202位于钢丝轴线203上。即所以底部连接环202在同一条直线上，并且该直线与钢丝轴线203共线。
[0028]所述消能工长28.5m,曲线导墙、底部扭曲面将改变水流方向使其挑入下游河道，避免水流对冲对岸边坡。
[0029]对于难于归槽的泄洪出口，采用本实用新型所述的异形挑坎1，可以取得较好的归槽和消能效果。例如枕头坝江沟排水洞出口轴线对冲对岸，归槽难度大，根据地形地质条件和泄洪布置采用异型挑坎1，挑坎底板101为斜壁扭曲面，斜壁扭曲面为一变横坡比的反弧段圆柱面变形而来，导墙为弧线段，达到了理想的归槽效果。同时对于消力池处覆盖层较深、难于布置护坦、动床又不能满足消能要求的问题，在河床覆盖层开挖基础上，铺设一层相互串联的多面体混凝土块，多面体宽度、高度均为3米，由于相互串联，增大了对水流的磨擦力，使得水流更加紊乱，达到效能效果；同时，相互串联的多面体对水流具有防冲作用，消力池内流态、冲刷情况及消能效果都得到了较大的改善，消能防冲效果明显且方便施工。[0030]下面结合实施附图进一步说明本实用新型施工步骤。
[0031]如图1至图4所示，本实用新型施工步骤如下:
[0032]第一步:根据地形地质条件布置异型挑坎I，可结合水工模型试验，不断对异型挑坎I进行调整,异型挑坎I的挑坎底板101为斜壁扭曲面，斜壁扭曲面由一变横坡比的反弧段圆柱面变形形成，且横坡走向从左至右，左高右低，从桩号排1+865.53?排1+892.03m,横坡比从O逐渐变化到I ;斜壁扭曲面前段宽度为7.10m，后段左边脚线的水平投影为圆弧线，并与前段左边脚线相切，其半径为20.00m，角度为55.60°，右边缘线的水平投影为直线，其起点为前段右边脚线的终点，右边缘线的终点为后段左边脚线的终点。异型挑坎I的左边墙前段102为直线段，其顶部高程为635.50m,异型挑坎I的左边墙后段103为弧线段，其顶部高程由635.50m逐渐升高至末端642.50m，弧线段与直线段相切而平滑连接；弧线段半径为20.00m，角度为55.60，异型挑坎I的右边墙全为直线段，其顶部高程635.50m。从而使出口水流在空中竖向拉开，形成竖向较宽，横向较窄的水舌，在水舌顶部，还有部分水流向右翻转，中间形成空腔，水流落点区域纵向较长，横向较窄，该水流流态对河槽造成的淘刷相对较轻；水流归槽效果较理想，水流在河槽中的落点区域稍偏向右岸，水流不会对冲左岸岸坡。
[0033]第二步:为防止经异型挑坎的下泄水流对河床基础(尤其对于覆盖层基础)的冲刷，从异型挑坎尾部开始，于开挖河床底部布设相互连接的多面体混凝土块201，其中多面体混凝土块201的宽度和高度均为3m，可以有效的减小冲刷，同时可以增强水流之间的掺混摩擦，增大消能效果。
【权利要求】
1.一种泄洪消能防冲设施结构，包括异型挑坎(I)及消能功(2)，其特征在于:所述异型挑坎(I)的挑坎底板(101)为斜壁扭曲面，异型挑坎(I)的左边墙前段(102)为直线段，异型挑坎(I)的左边墙后段(103)为弧线段，异型挑坎(I)的右边墙(104)为直线段，所述消能工(2)由在河床覆盖层开挖基础上铺设一层相互串联的多面体混凝土块(201)组成，所述多面体混凝土块(201)底部通过若干底部连接环(202 )依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种泄洪消能防冲设施结构，其特征在于:所述左边墙后段(103)的弧线段与左边墙前段(102)的直线段相切而平滑连接。
3.根据权利要求1所述的一种泄洪消能防冲设施结构，其特征在于:所述斜壁扭曲面由一变横坡比的反弧段圆柱面变形形成，且横坡走向从左至右，左高右低。
4.根据权利要求3所述的一种泄洪消能防冲设施结构，其特征在于:所述横坡比从O逐渐变化到I。
5.根据权利要求1所述的一种泄洪消能防冲设施结构，其特征在于:所述多面体混凝土块(201)的宽度和高度均为3m。
6.根据权利要求1所述的一种泄洪消能防冲设施结构，其特征在于:所述底部连接环(202)位于钢丝轴线(203)上。
【文档编号】E02B8/06GK203741791SQ201320848566
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】张高, 雷声军, 雷有栋, 崔进, 池明阳, 韩纯杰 申请人:中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院有限公司