一种基于耐磨非金属弹性涂层-钢的水库排水洞闸门底板的制作方法

本发明属于水工建筑耐磨蚀防护技术领域，尤其是用于含沙量大、流速高、砂质硬的排水洞底板修复，具体为一种基于耐磨非金属弹性涂层-钢的水库排水洞闸门底板。

背景技术：

中国的河流含沙较多，多泥沙河流磨蚀问题突出，对水工建筑物使用寿命及安全运行造成极大的影响。水工结构，尤其在关键过流部位，如排水洞闸门及底板，往往因磨蚀造成表面侵蚀破坏，形成坑洼不平磨蚀区，空蚀与泥沙的磨损联合作用使破坏速度加剧，影响水工结构的使用寿命。严重时，对整个水库大坝安全运行造成危险。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于耐磨非金属弹性涂层-钢的水库排水洞闸门底板，该底板由耐磨型钢骨架和耐磨非金属弹性涂层连成一体，利用耐磨型钢骨架抵御高速水流中推移质的磨蚀、冲击，吸收推移质冲击能量，防止底板结构破坏；耐磨非金属弹性涂层利用其优异的抗空蚀性能，能够有效抵御高速水流的空蚀破坏。该结构软硬相结合，既能够抵抗大块物体的冲击，又能有效防止高速含沙水流的磨损、空蚀破坏，起到优势互补的效果。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于耐磨非金属弹性涂层-钢的水库排水洞闸门底板，包括耐磨型钢骨架，所述耐磨型钢骨架由若干根纵向型钢和一根横向型钢组成，所述纵向型钢和横向型钢的上表面固定耐磨钢板，沿所述纵向型钢的长度方向为水库排水洞的水流方向，所述耐磨型钢骨架部分埋于混凝土中，具体为耐磨型钢骨架的底部通过植筋锚固在混凝土中，耐磨型钢骨架的顶部在混凝土高程之上；

所述横向型钢及其上表面的耐磨钢板位于水库排水洞闸门的正下方，与水库排水洞闸门形成密封面；

所述耐磨型钢骨架高于混凝土高程之间的空间填充耐磨非金属弹性涂层，形成过流面。

进一步，所述纵向型钢和横向型钢采用“工”字钢。

进一步，所述耐磨钢板为耐磨钢板材或经过耐磨处理的钢板，如可以采用热喷涂、超音速喷涂、等离子熔覆、激光熔覆等技术对钢板进行耐磨处理。

进一步，所述耐磨钢板材为nm系列的耐磨钢板。

进一步，所述耐磨非金属弹性涂层为聚氨酯涂层或环氧砂浆涂层。

进一步，所述耐磨型钢骨架的顶部与混凝土高程距离2cm~4cm。

进一步，所述纵向型钢的间距为20~40cm。

进一步，所述聚氨酯涂层或环氧砂浆涂层在水库排水洞闸门底板。这一应用可以使水库排水洞闸门底板的性能显著提高，聚氨酯涂层或环氧砂浆涂层和耐磨型钢骨架的相互配合作用，使水库排水洞闸门底板能够抵御空蚀和泥沙磨损，提高水库排水洞闸门底板的使用寿命。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明巧妙地将耐磨型钢骨架和耐磨非金属弹性涂层连成一体，利用耐磨型钢骨架抵御高速水流中推移质的磨蚀、冲击，吸收推移质冲击能量，防止底板结构破坏；耐磨非金属弹性涂层利用其优异的抗空蚀性能，能够有效抵御高速水流的空蚀破坏。该结构软硬相结合，既能够抵抗大块物体的冲击，又能有效防止高速含沙水流的磨损、空蚀破坏，起到优势互补的效果。

2、本发明的水库排水洞闸门底板的耐磨蚀性能高，能够抵抗高速含沙水流冲蚀作用，保障排水洞功能正常、持久发挥。

附图说明

图1为本发明实施例1的水库排水洞闸门底板的正视图；

图2为本发明实施例1的水库排水洞闸门底板的俯视图；

图3为本发明实施例1的水库排水洞闸门底板的立体图；

图中，1、耐磨钢板，2、耐磨非金属弹性涂层，3、耐磨型钢骨架，4、混凝土，5、植筋，6、纵向型钢，7、横向型钢。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

如图1~3所示，本实施例的基于耐磨非金属弹性涂层-钢的水库排水洞闸门底板，包括耐磨型钢骨架3，所述耐磨型钢骨架3由若干根纵向型钢6和一根横向型钢7组成，所述纵向型钢6和横向型钢7的上表面固定耐磨钢板1，沿所述纵向型钢6的长度方向为水库排水洞的水流方向，所述耐磨型钢骨架3部分埋于混凝土4中，具体为耐磨型钢骨架3的底部通过植筋5锚固在混凝土4中，耐磨型钢骨架3的顶部在混凝土4的高程之上；

所述横向型钢7及其上表面的耐磨钢板1位于水库排水洞闸门的正下方，与水库排水洞闸门形成密封面；

所述耐磨型钢骨架3高于混凝土4的高程之间的空间填充耐磨非金属弹性涂层2，形成过流面。

本实施例中，所述纵向型钢6和横向型钢7采用“工”字钢。

本实施例中，所述耐磨钢板1为nm系列的耐磨钢板，或采用热喷涂、超音速喷涂、等离子熔覆、激光熔覆等技术对钢板进行耐磨处理。

本实施例中，所述耐磨非金属弹性涂层为聚氨酯涂层，还可以采用环氧砂浆涂层。

根据水库排水洞的宽度，将由间距20cm的若干根纵向型钢6和一根横向型钢7组成的耐磨型钢骨架3放置于排水洞中，通过植筋5锚固到混凝土4中，该过程须保证横向型钢7位于闸门底部密封正下方（即纵向型钢6与水流方向平行），且耐磨型钢骨架3顶面与闸门底板高程（顶面）齐平。然后在耐磨型钢骨架3顶部焊接厚度不小于2cm的耐磨钢板1，即在纵向型钢6和横向型钢7的上表面焊接固定耐磨钢板1。

待耐磨型钢骨架3固定后，在结构空隙浇筑高强度混凝土4，混凝土高程低于闸门底板高程1cm~2cm。这样耐磨型钢骨架3的底部埋于混凝土4中，顶部在混凝土高程（也即混凝土4的顶面）之上露出2cm~3cm。利用角磨机、凿毛机等机械对混凝土4表面进行机械打毛，清理混凝土4表面泥沙及打磨粉尘。

清理工作面，利用成型设备将耐磨非金属弹性涂层材料（聚氨酯涂层或高弹性环氧砂浆涂层）浇注、刷涂或者涂抹于耐磨型钢骨架3之间，通过加热，固化后得到耐磨非金属弹性涂层2，通过修整将耐磨非金属弹性涂层2顶面与顶部耐磨钢板1的顶面高程一致。耐磨非金属弹性涂层2方向（即其涂抹、刷涂方向）与水流方向一致。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。