一种索鞍及升降式水上索承式拦阻系统的制作方法

本发明涉及土木工程，尤其涉及一种索鞍及升降式水上索承式拦阻系统。

背景技术：

1、在江河水库漂浮物拦截或大型水库低温水治理过程中，常用到一种升降式水上索承式拦阻系统。为适应拦阻索因水位变化而引起的水平方向与竖向方向形态大幅变化，简化拦阻索与锚固索塔内浮箱连接构造，通常需要在锚固索塔基础前沿设置索鞍。现有索鞍分为固定式索鞍、可纵移式索鞍、可横移式索鞍三种，使用时，当水位高于索鞍顶面高程时，拦阻索与索鞍产生分离，索鞍不发挥作用。水位降低至索鞍顶面一定高程时，拦阻索落入鞍槽内。随着水位进一步下降，由于拦阻索长度为固定值，水位的变化会引起拦阻索形态改变而使拦阻索逐步向水流上游方向摆动。当水位到达最低点后又回升时，拦阻索会逐步向下游方向摆动。

2、（一）采用固定式索鞍或可纵移式索鞍时，因固定式索鞍或可纵移式索鞍上的鞍槽为与拦阻索直径相当的直筒式结构，当水位变化引起拦阻索水平方向摆动时，直筒式的鞍槽的侧壁对拦阻索产生约束，使拦阻索沿水平方向产生弯折变形，该变形会使拦阻索应力集中而导致较大的附加弯折应力，影响拦阻索安全。且这种直筒式的鞍槽，当水位大幅高低来回变化时，即使是同一水位下，每次拦阻索形态都不相同，这样导致拦阻索很难在脱离索鞍后再精准落入鞍槽中，使拦阻索每次入鞍均需进行人工干预，给运行带来极大不便，存在较大运行安全风险。

3、（二）采用横移式索鞍时，其上设有横移装置，横移装置能够一定程度的适应拦阻索的水平方向的摆动，但横移装置结构较为复杂，并且需要人工根据水位变化进行及时调整定位，使用过程维护工作量较大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种索鞍及升降式水上索承式拦阻系统，在水位大幅变化时，拦阻索能在鞍槽中水平自由滑动而实现拦阻索形态的自动调整；同时避免拦阻索与索鞍产生较大相对弯折变形而导致拦阻索应力集中，方便运行管理，保证拦阻索结构运行安全。

2、本发明的技术方案是：一种索鞍，包括鞍座，所述鞍座的顶部表面设有平面段和弧面段，所述弧面段在鞍座的x方向的一端与所述平面段连接，且所述弧面段自所述平面段向下弯曲，所述鞍座的y方向的两端设有挡块，两端的所述挡块之间形成鞍槽，所述挡块安装在鞍座的顶部表面使鞍槽形成在x方向上延伸的梯形。

3、上述方案中，将鞍槽设计梯形结构，增大了鞍槽有效范围面积，解决了现有索鞍在水位大幅变化时，拦阻索不能准确自由进出鞍槽、拦阻索不能在鞍槽中随水位变化而水平自由滑动等问题；梯形的鞍槽不仅能够对低水位的拦阻索实现约束，还能在水位大幅变化时，使拦阻索自由进出鞍槽，并且拦阻索能在鞍槽中水平自由滑动而实现拦阻索形态的自动调整，避免了拦阻索与索鞍产生较大相对弯折变形而导致拦阻索应力集中。

4、优选的，所述挡块形成梯形的腰边，所述平面段上设有左边沿，所述弧面段上设有右边沿，左边沿形成梯形的顶边，右边沿形成梯形的底边，左边沿的长度小于右边沿的长度。扩大鞍槽的范围，使拦阻索在最高水位位置时也在鞍槽的范围内，保证拦阻索精准进出鞍槽。

5、优选的，所述弧面段具有半径r，r≥20倍拦阻索的直径。具有半径r的弧面段形成平滑的空间曲面，在任何情况下，都能避免拦阻索产生的应力集中。

6、优选的，所述平面段和弧面段上贴装有贴板，所述贴板的下表面排布设有多个锚栓，多个所述锚栓均锚固于所述鞍座内。贴板能够减少拦阻索对平面段和弧面段的滑动磨损，延长其使用寿命。

7、优选的，所述贴板为不锈钢板。贴板表面光滑，以减小其与拦阻索直接的摩擦力，利于拦阻索在鞍槽中自由滑动，以根据水位变化自动调整形态。

8、本发明还提供一种升降式水上索承式拦阻系统，包括拦阻索和上述的索鞍，所述拦阻索的两端通过锚固索塔固定于两岸，所述索鞍位于锚固索塔靠近水面的一侧，且所述索鞍上的平面段靠近锚固索塔设置，所述拦阻索置于所述鞍槽中或脱离所述鞍槽。

9、优选的，所述拦阻索上设有多个与鞍槽位置对应的索箍，所述索箍为套装在拦阻索上的圆环。通过索箍与鞍槽内滑动，进一步减低摩擦系数（小于0.15），较容易实现拦阻索水平自由滑动与形态调整。

10、优选的，所述索鞍为圬工结构或混凝土结构，其底部置于地基中。使索鞍能承受拦阻索对其产生的水平及垂直荷载，具有较好的结构强度、稳定性及耐久性。

11、与相关技术相比，本发明的有益效果为：

12、一、本发明将鞍槽设计梯形结构，且鞍座顶部表面设有平面段和弧面段，平面段和弧面段为鞍槽的底面，使鞍槽底面呈平滑空间曲面构造，能适应拦阻索水平方向的自由滑动而实现拦阻索形态的自动调整；同时避免拦阻索与索鞍产生较大相对弯折变形而导致拦阻索应力集中，方便运行管理，保证拦阻索结构运行安全；

13、二、本发明解决了现有索鞍在水位大幅变化时，拦阻索不能准确自由进出鞍槽、拦阻索不能在鞍槽中随水位变化而水平自由滑动等问题；实现了在水位大幅变化时，拦阻索自由进出鞍槽，并且拦阻索能在鞍槽中水平自由滑动而实现拦阻索形态的自动调整，避免了拦阻索与索鞍产生较大相对弯折变形而导致拦阻索应力集中。

技术特征：

1.一种索鞍，其特征在于，包括鞍座（1），所述鞍座（1）的顶部表面设有平面段（2）和弧面段（3），所述弧面段（3）在鞍座（1）的x方向的一端与所述平面段（2）连接，且所述弧面段（3）自所述平面段（2）向下弯曲，所述鞍座（1）的y方向的两端设有挡块（4），两端的所述挡块（4）之间形成鞍槽（12），所述挡块（4）安装在鞍座（1）的顶部表面使鞍槽（12）形成在x方向上延伸的梯形。

2.根据权利要求1所述的索鞍，其特征在于，所述挡块（4）形成梯形的腰边，所述平面段（2）上设有左边沿（21），所述弧面段（3）上设有右边沿（31），左边沿（21）形成梯形的顶边，右边沿（31）形成梯形的底边，左边沿（21）的长度小于右边沿（31）的长度。

3.根据权利要求1所述的索鞍，其特征在于，所述弧面段（3）具有半径r，r≥20倍拦阻索的直径。

4.根据权利要求1所述的索鞍，其特征在于，所述平面段（2）和弧面段（3）上贴装有贴板（5），所述贴板（5）的下表面排布设有多个锚栓（6），多个所述锚栓（6）均锚固于所述鞍座（1）内。

5.根据权利要求4所述的索鞍，其特征在于，所述贴板（5）为不锈钢板。

6.一种升降式水上索承式拦阻系统，包括拦阻索（9），所述拦阻索（9）的两端通过锚固索塔（8）固定于两岸，其特征在于，还包括如权利要求1-5任一项所述的索鞍，所述索鞍位于锚固索塔（8）靠近水面的一侧，且所述索鞍上的平面段（2）靠近锚固索塔（8）设置，所述拦阻索（9）置于所述鞍槽（12）中或脱离所述鞍槽（12）。

7.根据权利要求6所述的升降式水上索承式拦阻系统，其特征在于，所述拦阻索（9）上设有多个与鞍槽（12）位置对应的索箍（7），所述索箍（7）为套装在拦阻索（9）上的圆环。

8.根据权利要求6所述的升降式水上索承式拦阻系统，其特征在于，所述索鞍为圬工结构或混凝土结构，其底部置于地基中。

技术总结
本发明提供一种索鞍及升降式水上索承式拦阻系统。所述索鞍包括鞍座，所述鞍座的顶部表面设有平面段和弧面段，所述弧面段在鞍座的X方向的一端与所述平面段连接，且所述弧面段自所述平面段向下弯曲，所述鞍座的Y方向的两端设有挡块，两端的所述挡块之间形成鞍槽，所述挡块安装在鞍座的顶部表面使鞍槽形成在X方向上延伸的梯形。本发明能适应拦阻索水平方向的自由滑动而实现拦阻索形态的自动调整；同时避免拦阻索与索鞍产生较大相对弯折变形而导致拦阻索应力集中，方便运行管理，保证拦阻索结构运行安全。

技术研发人员：黄列夫,刘雪松,曾研,王宏贵,刘朝晖,叶剑
受保护的技术使用者：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21