[发明专利]一种重力启闭的双扉水工闸门

说明书

技术领域

本发明涉及水工闸门，更具体的说是一种将闸门一分为二、依靠重力实现启闭、下闸门下潜的双扉水工闸门。

背景技术

目前，我国常用的水工闸门主要有直立式平面钢闸门、弧形闸门与传统双扉闸门，已有的闸门形式都需要依靠大功率启闭机完成闸门的启闭过程，启闭过程中启闭机过载或电力不足造成启闭失灵或无法启闭的现象时有发生。大功率启闭机对于配电基础设施有一定要求。这使得在条件偏差环境下，比如山区库容小、水头高的中小型水库，传统水工闸门技术存在与实际运行环境不相匹配问题，从而降低了水闸运行的可靠性。同时，现有水工闸门均为上行开闸，造成启闭平台结构高度过大，结构抗震能力差。

发明内容

为避免上述现有技术所存在的不足，本发明提出一种重力启闭的双扉水工闸门，以期针对偏远山区、基础条件偏差的库容小、水头高中小型水库，避免采用大功率启闭机的驱动形式和偏高大的闸门结构，减少了单扇闸门尺寸和重量，增加抗震性能，提高水闸运行的可靠性，保障水利设施的安全可靠运行。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明重力启闭的双扉水工闸门的结构特点是：

由两侧闸墩和闸底板形成闸孔，在所述闸孔内设置双扉闸门，所述双扉闸门分体设置为上闸门和下闸门；支撑闸门的排架包括顶梁和T形截面立柱，在所述顶梁的底部固定有定滑轮，闸门位于由所述闸墩、闸底板、立柱和顶梁形成的断面中；

在所述上闸门的顶部设置上闸门吊耳，在所述下闸门顶部设置下闸门吊耳，绕过定滑轮的定长钢索的两端分别与上闸门吊耳和下闸门吊耳固定连接，使所述上闸门和下闸门利用定长钢索的悬吊呈竖直状态并能在对应的上闸门槽和下闸门槽内上下平移联动；

设置所述上闸门具有内腔，以所述内腔为蓄水腔，所述蓄水腔分别设置顶部进水口、底部排水口和顶部通气孔，利用所述顶部进水口向所述内腔中注水以增加上闸门的重量，利用所述底部排水口排出内腔中的蓄水以减轻上闸门的重量，利用所述顶部通气孔实现在注水或排水时的排气或进气，在所述底部排水口上设置有控制阀；

令：

下闸门的重量为W11，下闸门所受最大浮力为W12；并有：W1＝W11-W12；

上闸门在内腔排空时的重量为W2，在内腔充水时的重量为W3；

所述W1、W2、W3以及W11同时满足条件一和条件二：

条件一：W2小于W1，使得在上闸门的内腔排空时，下闸门依重力能够下降，闸门打开；

条件二：W11小于W3，使得在上闸门的内腔注水后，上闸门依重力能够下降，闸门关闭；

在所述下闸门所在断面位置闸底板以下的地基中设置U形下潜闸门槽，使所述下闸门在下降时能够完全沉入所述U形下潜闸门槽中；所述U形下潜闸门槽的结构空间由左右两侧闸墩下伸段、上下游两侧U形下潜闸门槽侧壁以及U形下潜闸门槽底板围护而成；

设置所述定长钢索的长度与上闸门及下闸门的配合高度为：上闸门上升至开度最大时，下闸门完全沉入在U形下潜闸门槽中，闸门呈全开状态；上闸门下降且下闸门上升之后，所述上闸门和下闸门在河道中上下纵向对接，闸门呈全关状态。

本发明重力启闭的双扉水工闸门的结构特点也在于：

在所述上闸门的顶部进水口上依次连接进水管、注水泵和吸水管，所述吸水管位于闸门上游靠近闸墩布置，所述注水泵在闸墩侧壁上固定布置，所述进水管采用柔性管道与顶部进水口相连接；

在上游侧达到设定开闸水位时，打开上闸门的底部排水口上的控制阀，使上闸门在排水后上升、同时下闸门下降，实现开闸控制；

在上游侧达到设定闭闸水位时，关闭底部排水口、开启注水泵，使上闸门在注水后下降，同时下闸门上降，实现闭闸控制。

本发明重力启闭的双扉水工闸门的结构特点也在于：

在所述U形下潜闸门槽的一侧闸墩和闸墩下伸段内设置冲淤进水管，所述冲淤进水管的取水口位于上游一侧并处于闸底板的上方，在所述冲淤进水管的取水口设置取水控制阀，所述冲淤进水管的出口位于U形下潜闸门槽的对应一侧底部；在所述U形下潜闸门槽的另一侧的底部连接排放管；所述排放管的前半段布置在所述U形下潜闸门槽的另一侧闸墩下伸段中，排放管的后半段埋设在地基中，排放管的出口位于下游侧消力池斜坡面上；

在闸门关闭时，打开所述取水控制阀，经冲淤进水管对U形下潜闸门槽进行冲淤，并通过排放管进行排污。

本发明重力启闭的双扉水工闸门的结构特点也在于：