本实用新型涉及水利领域，尤其涉及一种卧底闸门。可广泛应用于梯形断面河道或渠道上的水闸、城区景观拦河坝等等。
背景技术：
在水头较低的渠道或河道修建的拦河水闸，为了最大限度地减轻拦河水闸对渠道或河道过水或行洪的影响，目前，可供选择的拦河坝或水闸的型式有：橡胶坝、翻板闸、卧底式闸门、铅直启闭的闸门和升卧式闸门等。这几种拦河坝或水闸均具有闭闸蓄水，开闸行洪排涝的共性，又略有区别。简要介绍如下。
一、橡胶坝。是用高强度合成纤维织物做受力骨架，内外涂敷橡胶作防水层，加工成胶布，再将其锚固于基座上成封闭状坝袋，通过充排管路用水(气)将其充胀形成的袋式挡水坝。基座为平面或斜坡面，单跨宽度可达数十米。
二、翻板闸。根据材质不同有预制砼翻板闸和钢翻板闸，根据有无液压驱动控制分为有液压控制的液控翻板闸和无液压控制的自动翻板闸。门底基座为平面，门叶卧倒后平卧闸墩上，闸门上下表面均过水。门叶之间靠相互挤紧的止水起作用；门叶与闸墩之间的止水挤压在铅直的边闸墩表面，闸门启闭时，止水在铅直的边闸墩表面沿圆弧方向滑动；单跨宽度仅数米。
三、卧底式闸门。它由砼基座、可卧倒的门叶、驱动装置设备等组成。按门叶启闭驱动机构不同，卧底式闸门分为底轴扭卧式钢闸门和液控拉卧式或撑卧式闸门等。门底基座为平面，门叶卧倒后平卧基座上，仅闸门上表面过水。门叶之间靠相互挤紧的止水起作用；门叶与边闸墩之间的止水挤压在铅直的边闸墩表面，闸门启闭时，止水在铅直的边闸墩表面沿圆弧方向滑动；单跨宽度数米至数十米。
四、铅直启闭的闸门。即传统的水闸，门底基座为平面，启闭机位于闸门正上方的启闭台上，门叶全开后，水在闸门下方通过。闸门镶嵌在两则闸墩的闸槽内，门叶与闸墩之间的止水挤压在铅直的闸槽表面，闸门启闭时，止水在铅直的闸槽表面铅直方向滑动；单跨宽度仅数米。
五、升卧式闸门。门底基座为平面，门叶全开后平卧在闸墩顶面的操作台上，水在闸门下方通过。启闭机位于闸门正上方或斜上方的启闭台上，闸门镶嵌在两则闸墩的闸槽内，门叶与闸墩之间的止水挤压在下段铅直和上段弧形的闸槽表面，闸门启闭时，止水沿闸槽滑动；单跨宽度仅数米。
上述各种闸门，除橡胶坝为柔性结构，其基座可为平面或斜坡面外，其它闸门均为刚性，基座均为平面，边闸墩表面铅直。刚性闸门种类繁多，经过多年的应用，自有其存在的价值，但如何在斜坡面上建造刚性闸门，至今未见报道。
技术实现要素：
本实用新型的目的是针对目前没有斜坡面基座上的刚性闸门问题，提供一种卧底闸门，扩宽刚性闸门应用范围。
本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：
一种卧底闸门，包括矩形的平底门，还包括斜底门，斜底门包括斜底门叶以及设置在斜底门叶底边的斜轴，斜轴设置在斜坡面基座上，斜坡面基座设置在斜坡面上，斜轴与斜坡面平行，平底门包括平底门叶和设置在平底门叶底边的平轴，平轴设置在水平面基座上，水平面基座设置在坡脚水平面上，平轴与坡脚水平面平行，平轴垂直于斜坡面与坡脚水平面的交线，平底门在立起挡水的极限位置时与坡脚水平面夹角为限位角α,平底门在卧倒泄水的极限位置时与坡脚水平面平行，
设定交点O为斜轴与平轴的交点，交点O、角顶点B、角顶点D构成斜底门的三个角顶点，交点O、角顶点B为斜底门的底边上的两个角顶点，底角θ为斜底门的底角∠DOB，底角β为斜底门的底角∠OBD，顶角ρ为斜底门的顶角∠ODB；交点O和角顶点A构成平底门靠近斜底门一侧的两个角顶点，斜底门在立起挡水的极限位置且平底门在立起挡水的极限位置时，角顶点B和角顶点D和角顶点A在一条水平直线上，斜底门在卧倒泄水的极限位置时与斜坡面平行，
角顶点B到平轴所在铅垂面的垂直距离s＝(1+cosα)h，其中，h为交点O到角顶点A之间的距离；
底角
底角
顶角ρ＝π-(θ+β)
角顶点B到角顶点D之间的距离
其中，m为斜坡的坡比；
三角形的连缀片的两边分别固定于斜底门靠近坡脚的侧边和平底门靠近坡脚的侧边上。
如上所述的连缀片为橡胶止水片或PVC止水片或不锈钢止水片或紫铜止水片。
如上所述的斜底门靠近坡脚的侧边和平底门靠近坡脚的侧边之间设置有钢丝绳或铁链组或网。
如上所述的角顶点D与伸缩杆的固定端连接，伸缩杆的伸缩端与角顶点A活动连接。
本实用新型相对于现有技术具有以下优点：
1、省去了传统梯形断面河道或渠道上的水闸进出口渐变段，在改善流态，减少水头损失，节省投资等方面均收效明显。可广泛应用于梯形断面河道或渠道上的水闸、城区景观拦河坝等等；
2、门间缝采用连缀片止水，结构简单，使用可靠，从根本上避免了分离的各个门叶之间的结构缝夹住泥沙和漂浮物而妨碍闸门运作。
附图说明
图1是本实用新型的结构透视示意图。图中：
1—斜底门；
2—平底门；
3—斜轴；
4—平轴；
5—连缀片，连接并覆盖斜底门1和平底门2之间过交点O的门缝的止水片；
6—伸缩杆，安装于斜底门1的角顶点D与角顶点A之间的伸缩杆；
交点O—斜轴3与平轴4的交点，交点O、角顶点B、角顶点D构成斜底门1的三个角顶点，交点O、角顶点B为斜底门1的底边上的两个角顶点，交点O和角顶点A构成平底门2靠近斜底门1一侧的两个角顶点；
角顶点A—平底门2靠近坡脚一侧远离平轴4的角顶点；
角顶点B—斜底门1的底边靠近斜坡顶的角顶点；
角顶点D—斜底门1远离斜轴3的角顶点,即不在底边上的角顶点；
门高h—平底门2的侧边的长度，即交点O到角顶点A的长度；
坡比m—斜坡坡度用1：m表示时斜坡的坡比；
限位角α—平底门2在立起的极限位置时与坡脚水平面夹角，通常为70°～90°；
底角β—斜底门1的底角∠OBD；
底角θ—斜底门1的底角∠DOB；
顶角ρ—斜底门1的顶角∠ODB；
Lt—斜底门1的角顶点B到角顶点D的边长；
Lb—斜底门1的交点O到角顶点B的边长；
Ls—斜底门1的交点O到角顶点D的边长；
垂直距离s—角顶点B到平轴4所在铅垂面的垂直距离，E为垂足点；
开度d—当斜底门1与平底门2都处在立起挡水(或卧倒泄水)的极限位置，且使角顶点A在斜底门1所在平面内时所量取的角顶点D到角顶点A的距离。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
一种卧底闸门，包括矩形的平底门2，还包括斜底门1，斜底门1包括斜底门叶以及设置在斜底门叶底边的斜轴3，斜轴3设置在斜坡面基座上，斜坡面基座设置在斜坡面上，斜轴3与斜坡面平行，平底门2包括平底门叶和设置在平底门叶底边的平轴4，平轴3设置在水平面基座上，水平面基座设置在坡脚水平面上，平轴4与坡脚水平面平行，平轴4垂直于斜坡面与坡脚水平面的交线，平底门2在立起挡水的极限位置时与坡脚水平面夹角为限位角α,平底门2在卧倒泄水的极限位置时与坡脚水平面平行，
设定交点O为斜轴3与平轴4的交点，交点O、角顶点B、角顶点D构成斜底门1的三个角顶点，交点O、角顶点B为斜底门1的底边上的两个角顶点，底角θ为斜底门1的底角∠DOB，底角β为斜底门1的底角∠OBD，顶角ρ为斜底门1的顶角∠ODB；交点O和角顶点A构成平底门2靠近斜底门1一侧的两个角顶点，斜底门1在立起挡水的极限位置且平底门2在立起挡水的极限位置时，角顶点B和角顶点D和角顶点A在一条水平直线上，斜底门1在卧倒泄水的极限位置时与斜坡面平行，
角顶点B到平轴4所在铅垂面的垂直距离s＝(1+cosα)h，(1)
其中，h为交点O到角顶点A之间的距离；
底角
底角
顶角ρ＝π-(θ+β)(4)
角顶点B到角顶点D之间的距离
其中，m为斜坡的坡比；
三角形的连缀片5的两边分别固定于斜底门1靠近坡脚的侧边和平底门2靠近坡脚的侧边上。
连缀片5为橡胶止水片或PVC止水片或不锈钢止水片或紫铜止水片。
斜底门1靠近坡脚的侧边和平底门2靠近坡脚的侧边之间设置有钢丝绳或铁链组或网。
角顶点D与伸缩杆6的固定端连接，伸缩杆6的伸缩端与角顶点A连接。
按照公式(1)～(5)进行斜底门1和平底门2的设计时，斜底门1在绕斜轴3卧倒过程中就不会侵入到坡脚线(斜坡面与坡脚水平面的交线)所在的铅垂面里面而与平底门2相碰(实用中考虑门叶厚度和连缀片5需占的空间斜底门1的顶边BD长度可以取稍小于计算值)，且对应于斜底门1和平底门2的均完全开启(对应于均卧倒泄水的极限位置)和均完全关闭(对应于均立起挡水的极限位置)下，三角形的连缀片5都刚好能覆盖斜底门1和平底门2靠近坡脚的侧边之间的三角形区域OAD而不致漏水。此时，
斜底门1的交点O到角顶点B边长
斜底门1的交点O到角顶点D边长
连缀片5的顶边最小长度应不小于开度
优选的，考虑到门叶厚度，斜底门1靠近坡脚的侧边应倒角或挖角处理；还应考虑到连缀片5本身要占空间，应使在卧倒过程中斜底门1和平底门2靠近坡脚的侧边的间距最小时都能够容纳连缀片5收缩到最小时所占的空间。三角形的连缀片5的两边分别固定连接于斜底门1和平底门2靠近坡脚的侧边上；由可伸缩或可折叠的结构物制作，例如橡胶止水片、PVC止水片、不锈钢止水片、紫铜止水片或类似物。
在泥沙和漂浮物较多的渠道或河道，该种设计从根本上避免了分离的各个门叶之间的结构缝夹住泥沙和漂浮物而妨碍闸门运作。同时，针对卧倒式闸门的现有多种拉拽、顶推或其它型式的启闭驱动方式，仍可应用于斜底门1和平底门2的启闭驱动。
实用中,针对斜底门1的启闭，本专业的同行根据需要可有各种变通选择，只要能实现斜底门1和平底门2的大致同步启闭即可，举例如下。
1、在小型渠道上应用本装置时，因作用在斜底门1上的荷载较小，可使用伸缩杆6强制斜底门1和平底门2联动同步，伸缩杆6的固定端可固定于角顶点D与角顶点B所在的三角边或角顶点D处，伸缩杆6可伸缩的另一端活动铰接于角顶点A，伸缩杆6的有效伸缩长度应略大于开度d。这样，就可强制斜底门1和平底门2联动同步启闭，而不必单独为每片斜底门1和平底门2各自单独配置启闭驱动装置。
2、在小型渠道上应用本装置时，因作用在斜底门1上的荷载较小，如果连缀片5的强度足够承担水压力和启闭力或另外采用绳或链网承担连缀片传来的水推力和启闭力，这样，就可让平底门2通过连缀片5来带动斜底门1一起同步启闭，此时也不必单独为斜底门1配置启闭驱动装置。适当增加连缀片5和斜底门1的顶部高度，最大蓄水位也不会因此而减小。因为按上述计算确定的尺寸，斜底门1在绕斜轴3卧倒过程中就不会侵入到坡脚线所在的铅垂面里面而与平底门2相碰，且对应于斜底门1和平底门2的开启(对应于卧倒状态)和关闭(对应于立起状态)下，三角形的连缀片5都刚好能连接斜底门1和平底门2靠近坡脚的侧边而不致漏水。
3、在大型渠道或河道上应用本装置时，如果作用在斜底门1上的荷载较大，或基于景观考虑，此时，可为斜底门1和平底门2各自配备启闭驱动设施，此时，斜底门1和平底门2各自配备的启闭驱动设施必须承担各自门叶传来的水推力，且需保持大致同步以避免将连缀片6撕裂。
对绝大多数土坡而言(坡度缓于1：1.5～3)时，平底门2高度h为5m时开度d为0.7～1.3m，由于开度d对应于三角形连缀片5的顶边长度，其顶边承受水压力最小，对于这么短的长度，连缀片5采用普通平板橡胶止水来做，其强度足可应付，实际应用时酌情提高抗老化、抗磨耗的性能即可，必要时可增加织物加强层。对绝大多数垂直高度1～3m渠道斜坡而言，长度d就更小了，普通平板橡胶止水即可应付裕余。为了减小土坡可能的变形或安装误差对斜底门1和平底门2启闭的影响，斜轴3和平轴4底部的转动绞的轴承可选用向心关节轴承。由于斜底门1的交点O到角顶点D边长Ls略大于门高h，绞接于平底门2在坡脚处的侧边的顶部的伸缩杆6的转动铰可选用活动铰链。
对于更高的斜底门1和平底门2，除了需为斜底门1和平底门2各自配备启闭驱动设施外，为了减小三角形连缀片5承担的水和淤积物等的推力负荷，可在三角形连缀片5所在位置增加长度相匹配的钢丝绳或铁链组或网，让钢丝绳或铁链组或网分担主要的荷载。对绝大多数岩坡而言(坡度陡于1：1～0.5)时，平底门2的侧边高度为5m时开度d都较大，斜底门1和平底门2进出口渐变段的影响也渐小，采用斜底门1和平底门2的意义也较不明显。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。