[实用新型]用于水利水电工程的钢-混组合支臂及应用其的弧形闸门

说明书

技术领域

本实用新型涉及水利水电工程弧形闸门的支臂，尤其涉及一种适用于大孔口、高水头条件下需要严格控制弧形闸门的径向变形的钢-混组合结构支臂及弧形闸门。

背景技术

弧形闸门是水利水电工程中重要的挡水、泄水设施，因其具有结构简单、操作方便、启闭力小、水流条件好等优点，广泛应用于水利水电工程中对水流条件要求较高的溢流、泄洪等水道的工作闸门。

目前弧形闸门的支臂断面基本上采用工字型或箱型断面，参见附图1，为箱形断面，在水压荷载作用下，闸门的支臂结构除承受轴向压力外，还承受一定弯矩和剪力。一般情况下，闸门支臂的刚度较小，在较大外力荷载作用下，闸门主框架的变形就较大，使得闸门的径向变形加大，影响闸门的止水效果。对大孔口、高水头的弧形闸门来说，闸门在水压作用下的径向变形尤其大，将直接影响到闸门的止水设计方案的选择。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够在较大水压荷载作用下减小弧形闸门径向变形的钢-混组合结构支臂及弧形闸门。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型的钢-混组合结构支臂，包括钢制箱型结构外壳，在所述的钢制外壳内部填充有混凝土。

优选的，所述的钢制外壳内还沿径向设置有若干骨架，所述骨架的两端分别和所述钢制外壳的两端固定连接。

优选的，所述的骨架为钢筋或者型钢。

本实用新型还提供包含该钢-混组合结构支臂的弧形闸门。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的钢-混组合结构支臂及应用其的弧形闸门是将箱型结构的弧形闸门支臂内部灌注一定标号的混凝土或再配置一定数量的钢筋、型钢等骨架，组成共同承受外力荷载的组合结构。在相同的外力荷载作用下，钢-混组合结构支臂的刚度较普通结构支臂有较大幅度的提高，使得弧形闸门的径向变形大为减小，闸门的止水效果将得到实质性的提升。

附图说明

图1是一般箱型结构支臂的典型断面图；

图2是箱型结构支臂内部填充混凝土的典型断面图；

图3是箱型结构支臂内部填充钢筋混凝土的断面示意图；

图4是箱型结构支臂内部填充角钢混凝土的断面示意图；

图5是箱型结构支臂内部填充槽钢混凝土的断面示意图；

图6是箱型结构支臂内部填充工字钢混凝土的断面示意图。

1-钢制箱型结构外壳，2-混凝土，3-钢筋，4-角钢，5-槽钢，6-工字钢。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案和有益效果进一步进行说明。

本实用新型的钢-混组合结构支臂，参见附图2，是在支臂的钢制箱型结构外壳1内灌注混凝土2，在一些实施例中还可以在混凝土中配备一定数量的骨架，比如钢筋、型钢，具体参见附图3，该实施例中，在混凝土2中配备了钢筋3，参见附图4，该实施例中，在混凝土2中配备了角钢4；参见附图5，该实施例中，在混凝土中配备了槽钢5；参见附图6，该实施例中，在混凝土中配备了工字钢6。

本实用新型的弧形闸门可以包含上述任何一种型式的钢-混组合结构支臂。

本实用新型的钢-混组合结构支臂，可以通过以下方式制备得到：

(1)灌注混凝土的实施方式

在箱型结构的弧形闸门支臂一端预留浇筑混凝土用的孔洞。在现场将弧形闸门安装好后，通过预留的孔洞向支臂内部灌注一定标号的混凝土，在灌注过程中采用振动等措施将混凝土灌注密实，待混凝土全部灌注完毕，将原先预留的孔洞进行封口，当混凝土达到设计强度后即可。

(2)灌注混凝土再配置钢筋、型钢等骨架的实施方式

在箱型结构的弧形闸门支臂内部按一定规律放置一定数量的钢筋或型钢等骨架，将这些钢筋或型钢通过焊接或螺栓连接在支臂两端的钢板上，并在箱型结构的弧形闸门支臂一端预留浇筑混凝土用的孔洞。在现场将弧形闸门安装好后，通过预留的孔洞向支臂内部灌注一定标号的混凝土，在灌注过程中采用振动等措施将混凝土灌注密实，待混凝土全部灌注完毕，将原先预留的孔洞进行封口，当混凝土达到设计强度后即可。