一种涵洞洞口构造的制作方法

本实用新型涉及一种涵洞洞口构造，属于水利水电技术领域。

背景技术：

涵洞是修建在路基、堤坝或塘堰当中，由洞身及洞口建筑组成的排水构造物，一般用来宣泄小量水流，作排洪，灌溉之用。常用的涵洞洞口建筑形式主要有八字墙、一字墙、跌井等。修建在堤坝、塘堰或临水路基当中的涵洞往往需要同时起到灌溉与排洪的作用。对于此类涵洞，常规的洞口建筑形式已不再适用，为实现其两用功能，目前通常在涵洞进水口修建闸门（即涵洞式水闸）。据调查，工程实践当中，特别是对于公路工程，涵洞式水闸很难同时做到启闭轻便、适用耐久、造价经济。目前，涵洞式闸门的启闭主要通过启闭机实现，常用的启闭机形式主要有手动与电动两种，对于手动式启闭机，不管是轮式还是螺杆式，其操作均不够轻便，往往不能仅靠单人操作实现闸门启闭，此外，外部环境作用下，钢制启闭构件存在的锈蚀问题会进一步削弱闸门启闭的便利性。对于电动式启闭机，电源是制约其使用的关键因素，对于位于野外的涵洞，电源往往不易解决，此外，电动式启闭机尚需专人看护，看护成本也制约了其使用。目前工程上采用的闸门形式主要有铸铁闸门、钢制闸门、不锈钢闸门等，其耐久性很难与涵洞混凝土洞身的设计使用年限相匹配，随着启闭机及闸门本身的锈蚀，使用一定年限后，不可避免地需要更换闸门构件，此外，全国各地的防汛资料表明，运行一段时间的涵洞式水闸都不同程度上存在着诸如闸室底板及洞身段不均匀沉陷、涵洞洞身与周边填料存在渗漏通道等工程隐患，这些工程往往是防汛抢险的重点对象。从全寿命周期成本来看，涵洞式闸门建造成本不菲，这也制约了其在工程上的应用。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种涵洞洞口构造，能够简便地控制灌溉量（排水量），降低了造价成本，相对于现有的闸门结构有利于提高耐久性，具体技术方案如下。

一种涵洞洞口构造，其特征在于，包括阶梯板、侧墙和端墙，所述阶梯板与所述侧墙、端墙相连接，所述端墙和所述侧墙相连接，所述阶梯板的下表面与所述侧墙和端墙围成的排水空间与涵洞连通；所述阶梯板包括有多个处于不同高度的踏面，至少部分所述踏面上开设有排水口，所述排水口与所述排水空间连通，所述阶梯板上对应于每一个所述排水口均设置有排水门，所述排水门用于将所述排水口敞开或者关闭。

其中，端墙是位于阶梯板两个端部的墙体，侧墙是与阶梯板两侧连接的墙体，可以在端墙或者侧墙中开设与涵洞连通的孔洞。本领域技术人员可以理解的是：端墙可以只设置与阶梯板较低位置连接端墙，位于阶梯板较高位置一端的端墙可以省略，该省略的端墙可以直接作为涵洞的入口，排水空间则由两面侧墙、一面端墙、阶梯板和涵洞围成；或者只设置一面侧墙和两面端墙，阶梯板的一侧与侧墙连接，另一侧直接与涵洞的主体结构连接，排水空间则由两面端墙、一面侧墙、阶梯板和涵洞围成。

进一步地，所述涵洞洞口构造还包括有排洪口，所述排洪口的高度高于所述阶梯板的最高高度。优选地，所述排洪口处覆盖有拦污栅盖。拦污栅盖可以采用球墨铸铁材质，一方面有利于拦污栅盖的耐久性，另一方面，能够提高足够的强度，以防止操作人员从排洪口处跌落。

本实用新型创造性地引入灌溉踏步，分级控制洞口水体水位不同时的灌溉出水量，水位越高最大可用灌溉出水量越大，同时，无灌溉需求时，可人工封闭排水口实现零出水量；涵洞洞口在警戒水位以上设置排洪口，当洞口水体水位达到警戒水位时，自动启动排洪模式，避免水位过高危及堤坝、塘堰或临水路基的稳定。

进一步地，所述排水门为能够在所述踏面所在平面内转动的密封门。排水门可以通过手动进行转动，以调整排水口的敞开大小。如此设置使得灌溉的流量大小调节十分简单有效，且对于操作人员的要求较低，不需要专门的启闭机构或者电动装置。

进一步地，所述排水门为能够绕平行于所述踏面的轴线转动的密封门。排水门可以手动打开或者关闭，为了提高密封性，关闭后可以利用卡扣结构确保排水门的密封效果，防止排水门意外打开。

进一步地，所述阶梯板、侧墙和端墙为现浇混凝土结构。现浇结构防水性能优异，可以有效防止渗水。

进一步地，所述拦污栅盖的下方设置有支撑梁，所述支撑梁的端部与所述侧墙固定连接。支撑梁对拦污栅盖提供支撑，有利于拦污栅盖的稳定性。

本实用新型可同时实现涵洞的灌溉及排洪功能。具有如下特点：1）耐久性，洞口构造的主体采用钢筋混凝土结构，与涵洞洞身具有相同的设计使用年限；2）可操作性，同时具备灌溉及排洪功能，水流控制简便易操作；3）经济性，造价经济，相对采用涵洞式闸门造价更低。

附图说明

图1是本实用新型的涵洞洞口构造的立体示意图；

图2是本实用新型的涵洞洞口构造的分解示意图。

图中：底板1、端墙2、侧墙3、拦污栅盖4、支撑梁5、阶梯板6、排洪口7、涵洞8、排水口9、排水门10。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1-2，灌溉及排洪两用新型涵洞洞口构造包括现浇配筋混凝土结构的底板1、端墙2、侧墙3、用于支撑拦污栅盖4的支撑梁5及阶梯板6，构造顶部设置有排洪口，排洪口7上覆球墨铸铁材质的拦污栅盖4，阶梯板6与侧墙3、端墙2相连接，端墙2和侧墙3相连接，阶梯板6的下表面与侧墙3和端墙2围成的排水空间与涵洞8连通。阶梯板6包括有多个处于不同高度的踏面，至少部分踏面上开设有排水口9，排水口9与排水空间连通，阶梯板6上对应于每一个排水口9均设置有排水门10，排水门10用于将排水口9敞开或者关闭。阶梯板6的踏步台阶数量、每一级台阶尺寸及每一踏面设置的排水口个数、直径根据洞口水体方量、灌溉需求等综合确定。

排水门10可以是能够在踏面所在平面内转动的密封门（如图1所示）。排水门可以通过手动进行转动，以调整排水口的敞开大小。如此设置使得灌溉的流量大小调节十分简单有效，且对于操作人员的要求较低，不需要专门的启闭机构或者电动装置。

排水门10也可以是能够绕平行于所述踏面的轴线转动的密封门（未图示）。排水门可以手动打开或者关闭，为了提高密封性，关闭后可以利用卡扣结构确保排水门的密封效果，防止排水门意外打开。

洞口构造水位控制高程根据洞口水体警戒水位、常水位以及最低灌溉水位综合确定。

本实用新型提供的新型灌溉排洪两用涵洞洞口构造的工作原理为：1）当洞口水体水位低于最低灌溉水位时（水位低于最低位置的排水口），洞口构造可用灌溉流量为零，如需灌溉则应采用抽水的方式进行灌溉；2）当洞口水体水位位于最低灌溉水位与警戒水位（警戒水位为排洪口高度所在的水位）之间时，洞口建筑处于可灌溉状态，洞口构造的出流量由排水口9的启闭控制，水流经排水口9进入排水空间内，再经过涵洞排出；3）当洞口水体水位高于警戒水位时，洞口建筑处于排洪模式，洞口水体水流经拦污栅所在排洪口宣泄。

本实用新型提供的新型灌溉、排洪两用涵洞洞口构造相对涵洞式水闸具有明显的经济性优势，同时，灌溉口的启闭可以人工控制，简便易行，再者配筋混凝土洞口建筑相对钢制闸门耐久性优势更为明显。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。