一种应用于平板钢闸门的无损过坝排沙装置的制作方法

1.本实用新型属于水库清淤排沙施工技术领域，具体涉及一种应用于平板钢闸门的无损过坝排沙装置。


背景技术：

2.在已建水库工程中，泥沙淤积是近年来非常突出的问题，尤其对于多沙河流上的水库工程，泥沙淤积情势更为严峻。泥沙淤积不仅使得很多水库降等或者淤满报废，而且即便是未达到降等或报废程度的水库，有效库容也明显减少，直接影响蓄水兴利效益的发挥，也使得不少水库防洪能力逐年降低，极易造成垮坝失事。泥沙淤积还容易堵塞水库泄洪底孔或输水洞进口，进而发生险情。为确保水库综合效益的发挥，对水库进行适当的清淤工程是必要的。
3.管道排沙系统是深水水库较为常见的一种清淤方式，如泥浆泵管道排沙、气力泵管道排沙、自吸式管道排沙等。该系统通常由吸泥头、水面控制平台、排沙管道及控制设备等组成。水库管道排沙施工过程中，需要着重解决的就是排沙管道的过坝问题，传统的过坝技术一般是将排沙管道放置在现有的溢洪道内部，或者直接沿坝顶或绕坝肩过坝。这些技术手段有的需要大坝本身具有有利的工程布置条件，有的可能会在过坝过程中产生较大的水头损失并造成堵管和水击，不能较好的适用于大多数水库。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中的不足之处，本实用新型提供一种结构简单、方便操作、安全可靠、通用性强的应用于平板钢闸门的无损过坝排沙装置。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种应用于平板钢闸门的无损过坝排沙装置，包括上游排沙装置、闸门对接装置、过闸控制装置和下游排沙装置，上游排沙装置的出口与闸门对接装置的上游进口连接，闸门对接装置的下游出口与下游排沙装置的进口连接，闸门对接装置设置在平板钢闸门的中心部，闸门对接装置的进口位于平板钢闸门的上游，闸门对接装置的出口位于平板钢闸门的下游，过闸控制装置设置在平板钢闸门下游的闸门对接装置上。
6.上游排沙装置包括水泵、上游排沙管道和设在上游排沙管道出口的第一对接法兰，水泵与上游排沙管道的进口连接。
7.闸门对接装置包括过闸钢管，平板钢闸门中心位置开设有一个穿孔，过闸钢管水平穿过穿孔，过闸钢管上游端口焊接有第二对接法兰，第二对接法兰通过第一螺栓组件与第一对接法兰连接，第二对接法兰与第一对接法兰之间设有第一止水胶垫，过闸钢管下游端口焊接有第三对接法兰。
8.过闸控制装置为手动蝶阀或电动蝶阀，过闸控制装置两端口分别焊接有第四对接法兰和第五对接法兰，第四对接法兰通过第二螺栓组件与第三对接法兰连接，第四对接法兰和第三对接法兰之间设有第二止水胶垫。
9.下游排沙装置包括排沙管道和出口蝶阀，排沙管道进口端焊接有第六对接法兰，第六对接法兰通过第三螺栓组件与第五对接法兰连接，出口蝶阀设置在下游排沙管道出口处。
10.过闸钢管外径等于穿孔直径，过闸钢管外圆与平板钢闸门焊接为一体。
11.采用上述技术方案，本实用新型解决了管道排沙系统中管道布置的过坝问题。该装置由上游排沙装置、闸门对接装置、过闸控制装置和下游排沙装置组成。在平板钢闸门上开孔并安装过闸钢管和对接法兰，构成闸门对接装置；上游排沙装置与闸门对接装置的上游端口通过法兰连接；然后在闸门对接装置的下游端口安装过闸控制装置（手动蝶阀或电动蝶阀），并通过法兰连接；过闸控制装置的出口端连接下游排沙装置，构成完整的过坝排沙装置。
12.本实用新型通过对传统平板钢闸门的改造，实现了排沙管道的无损过坝，小的开孔能够在不影响闸门结构稳性的情况下实现上下游水道的畅通连接；过闸钢管和两端的第二对接法兰、第三对接法兰能够提高平板钢闸门开孔处的局部强度，同时实现上下游管道的快速、便捷连接；过闸控制装置能够实现过闸流量控制，清淤结束后还可作为永久结构对开孔进行密封，并重复使用。
13.综上所述，本实用新型充分利用了大坝原有闸门建筑物及泄流洞，不需另外加设泄流通道，不会对坝体本身产生影响，也不需翻坝（或绕坝）造成管道能量损失，有效提高了管道清淤排沙作业效率，装置的可重复性使用也大幅度降低了清淤成本。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
15.图1是本实用新型的总体结构示意图。
具体实施方式
16.如图1所示，本实用新型的一种应用于平板钢闸门的无损过坝排沙装置，包括上游排沙装置、闸门对接装置、过闸控制装置9和下游排沙装置，上游排沙装置的出口与闸门对接装置的上游进口连接，闸门对接装置的下游出口与下游排沙装置的进口连接，闸门对接装置设置在平板钢闸门1的中心部，闸门对接装置的进口位于平板钢闸门1的上游，闸门对接装置的出口位于平板钢闸门1的下游，过闸控制装置9设置在平板钢闸门1下游的闸门对接装置上。
17.上游排沙装置包括水泵（图未示）、上游排沙管道2和设在上游排沙管道2出口的第一对接法兰3，水泵与上游排沙管道2的进口连接。
18.闸门对接装置包括过闸钢管4，平板钢闸门1下部开设有穿孔，过闸钢管4水平穿过穿孔，过闸钢管4上游端口焊接有第二对接法兰5，第二对接法兰5通过第一螺栓组件6与第一对接法兰3连接，第二对接法兰5与第一对接法兰3之间设有第一止水胶垫7，过闸钢管4下游端口焊接有第三对接法兰8。
19.过闸控制装置9为手动蝶阀或电动蝶阀，过闸控制装置9两端口分别焊接有第四对接法兰10和第五对接法兰11，第四对接法兰10通过第二螺栓组件12与第三对接法兰8连接，第四对接法兰10和第三对接法兰8之间设有第二止水胶垫13。
20.下游排沙装置包括下游排沙管道14和出口蝶阀（图未示），下游排沙管道14进口端焊接有第六对接法兰15，第六对接法兰15通过第三螺栓组件16与第五对接法兰11连接，第六对接法兰15与第五对接法兰11之间设置第三止水胶垫17，出口蝶阀设置在下游排沙管道14出口处。
21.本实用新型的施工方法按照如下步骤进行：
22.（1）开始管道清淤作业前，首先关闭水库检修闸门，排空平板钢闸门上游内部水体，保证施工前干式条件；在平板钢闸门1中心位置，开一个dn300的穿孔；
23.（2）在穿孔内沿水平方向安装一根过闸钢管4，过闸钢管4外径与穿孔直径相同，过闸钢管4两端在上下游超出平板钢闸门1的长度均为20cm左右，并将过闸钢管4外圆与平板钢闸门1满焊，保证密闭不漏水；
24.（3）制作一对16kg标准法兰盘（第二对接法兰5和第三对接法兰8），分别焊接在过闸钢管4的上游端口和下游端口，同样需要保证密闭不透水；过闸钢管4下游端口的第三对接法兰8与过闸控制装置9的第四对接法兰10对接，并设置第二止水胶垫13进行止水密封，通过第二螺栓组件12锁紧；
25.（4）过闸控制装置9的第五对接法兰11与下游排沙管道14进口端的第六对接法兰15对接，并设置第三止水胶垫17进行止水密封，通过第三螺栓组件16锁紧；
26.（5）关闭过闸控制装置9的手动蝶阀或电动蝶阀，打开水库检修闸门，将上游排沙装置的水泵、上游排沙管道2下放到平板钢闸门1上方，由潜水员潜入水下将上游排沙管道2出口的第一对接法兰3与过闸钢管4上游端口的第二对接法兰5对接，并设置第一止水胶垫7进行止水密封，然后采用第一螺栓组件6锁紧；
27.（6）整个过坝排沙装置安装完毕，检查整体过坝排沙装置密闭性，打开过闸控制装置9的手动蝶阀或电动蝶阀以及下游排沙管道14出口处的出口蝶阀，开始管道清淤作业；
28.（7）管道清淤结束后，关闭过闸控制装置9的手动蝶阀或电动蝶阀以及下游排沙管道14出口处的出口蝶阀，拆除下游排沙管道14与过闸控制装置9的连接，并由潜水员将上游排沙管道2与闸门对接装置分离，拆除上游排沙管道2；
29.（8）回收上游排沙装置和下游排沙装置，闸门对接装置、过闸控制装置9永久保留在工作平板钢闸门1上，并定期检查。
30.重复步骤（5）-（8）操作，即可完成下一次的管道清淤过坝操作。
31.本实用新型的施工方法不局限于实现泥沙淤积物的过坝，同样适用于鱼苗、清水及其他采用管道运输原理的过坝结构工程。
32.以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。