[发明专利]一种浮体闸门及其方法

说明书

技术领域

   本发明涉及针对生态环境要求较高、能够保持自然河道功能的蓄水及防洪的闸门结构，尤其涉及一种浮体闸门及其方法。

背景技术

闸门是一种挡水建筑物，用于水坝蓄水、泄水。目前使用的闸门有翻板闸门、橡胶坝、底轴式闸门、弧形闸门等多种门型，上述闸门在实施中各有其优缺点。翻板闸门虽然造价低些，但是使用中容易卡杂物，而且不易清理，经常被杂物撞击而损坏，修复困难，液压启闭系统造价高，维护难度大；橡胶坝易老化，使用寿命低，容易被杂物损坏，修复时间长，使用中消耗功率大；底轴式闸门虽然克服了翻板闸门及橡胶坝的缺点，但是造价高，特别是闸门夸度大、高度高时经济性差，基础施工复杂；弧形闸门也因为施工难度大，制造成本高而应用不广泛。

浮体闸门虽然是在传统浮箱式闸门的基础上发展起来的，但同以往的浮箱门相比有其不同的特点。首先表现在结构形式上，传统浮箱门虽然有方箱式、比重计式和桶形式之分，但其上下部分均为箱形结构，而浮体闸门的下部为浮箱，浮体闸门的上部设置成下卧式平板闸门结构；其次是运行条件，传统浮箱门一般只能在静水中或流速很小的水域中操作运行，即平水沉浮，浮体闸门则突破了静水中使用的限制，能在动水中靠自身稳定进行沉浮；第三是应用范围上，传统浮箱式闸门通常只能作为船坞的工作门或在船闸、溢洪道和水闸上作为检修闸门使用。而新型浮体闸门由于可以在动水中操作运行，具有普通水闸的基本功能，可使水闸过流宽度与河道宽度相适应，闸门工作时无垂直阶梯，从而满足了自然河道的生态要求，并成功地解决了河道中日益突出的生态链与蓄水的矛盾。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种浮体闸门及其方法。

浮体闸门包括限位块、底止水橡胶、侧止水橡胶、浮体、门叶、支臂、支臂盖板、软管、缓冲橡胶、支座轴、支座、输气管、坝体、空气压缩机；坝体端部设有限位块和底止水橡胶，支座固定安装在坝体上，支臂通过支座轴与支座连接，浮体固定安装在支臂下方，支臂盖板固定安装在支臂上方，门叶的背面与支臂固定连接成一体，闸门沉浮过程中门叶、浮体及支臂盖板与支臂一起绕支座轴自由旋转，浮体上设置有进出气口和进出水口，进出气口与软管的一端连接，进出水口与坝体上的水槽直接相连通，门叶下部设置有一突出块，突出块和限位块共同作用限制闸门完全关闭状态时的蓄水极限位置，门叶前面成圆弧状，园弧中心与闸门旋转中心相同，圆弧与底止水橡胶紧密接触，坝体的两侧面固定安装有侧止水橡胶，侧止水橡胶与门叶的两端部圆弧面紧密接触，软管的另一端与输气管的一端相连，输气管固定在坝体上，且输气管的另一端与空气压缩机相连，支臂上设有缓冲橡胶垫，坝体上的斜面在闸门完全打开状态下与缓冲橡胶垫接触，用于限制闸门完全打开时的极限位置。

浮体闸门的使用方法包括：

闸门在蓄水状态时，关闭空气压缩机上的进气开关，使浮体内的气体量保持不变，保证闸门关闭状态的稳定，在闸门的整个关闭过程中，闸门门叶两侧的圆弧面保持和侧止水橡胶紧密接触，闸门门叶的圆弧面保持和底止水橡胶紧密接触，确保闸门两侧及底部密封，随着闸门上游蓄水位不断升高，当水位高出闸门顶时，高出部分的水连同漂浮物将顺着支臂盖板流向下游。

需要打开闸门进行泄水时，关闭空气压缩机上的进气开关，打开空气压缩机上的排气开关，浮体内的气体通过设置在浮体上的进出气口排出，同时设置在坝体上的水槽内的水通过设置在浮体上的进出水口进入浮体内，当排出的气体达到一定量时，浮体所产生的浮力相对于支座轴的力矩小于闸门各部分的重力和摩擦力相对于支座轴的力矩，闸门开始下沉，整个闸门将绕支座轴向与上浮相反的方向转动，闸门上游的水及漂浮物从闸门顶经支臂盖板表面流向下游，浮体内的气体排出越多，浮体内进入的水就越多，闸门绕支座轴转动的角度就越大，也就是闸门的开启程度越大，直至固定在支臂上的缓冲橡胶与坝体上的斜面接触为止，此时空气压缩机上的排气开关将停止冒出气体，闸门停止转动并处于完全开启状态，闸门正常泄水。