一种带有翻板闸的景观坝的制作方法

1.本发明涉及水坝闸门技术领域，更具体的说是涉及一种带有翻板闸的景观坝。


背景技术：

2.水坝是拦截江河渠道水流以抬高水位或调节流量的挡水建筑物。可形成水库，抬高水位、调节径流、集中水头，用于防洪、供水、灌溉、水力发电、改善航运等。闸门在水坝中起到挡水和泄水的作用。
3.目前，现有的土石坝、重力坝、拱形坝、液压坝、橡胶坝的水坝闸门在实际使用中还存在较多的问题。比如：坚固性和耐久性不好，并且闸门在抬起后，闸门的锁定机构时常卡死或不能动作，导致不能降坝，容易造成事故等诸多问题。
4.因此，研究出一种操作简便、高效的带有翻板闸的景观坝是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种操作简便、高效的带有翻板闸的景观坝。
6.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
7.一种带有翻板闸的景观坝，包括：
8.基底，
9.闸墩，所述闸墩包括：第一闸墩和第二闸墩；所述第一闸墩和所述第二闸墩平行布置，且均固定于所述基底的顶部；
10.第一闸门，所述第一闸门置于所述基底的顶部，且位于所述第一闸墩和第二闸墩之间，所述第一闸门与所述第一闸墩、第二闸墩相垂直；
11.锁定控制组件，所述锁定控制组件包括：电机、钢丝绳绞盘，所述钢丝绳绞盘内设有用于钢丝绳缠绕的转轴，所述电机的输出端与所述钢丝绳绞盘的转轴相连接；所述电机和钢丝绳绞盘均固定于所述第一闸墩或第二闸墩的顶部；
12.第一旋转轴，所述第一旋转轴置于所述基底的顶部，且沿所述第一闸门的长度方向排布；
13.动力臂，所述动力臂的一端与所述钢丝绳绞盘上的钢丝绳固定连接，另一端与所述第一旋转轴固定连接；
14.拉杆，所述拉杆设有多个，且均匀沿所述第一旋转轴的长度方向布置；所述拉杆包括：第一拉杆和第二拉杆；所述第一拉杆的一端与所述第二拉杆的一端铰接，另一端与所述第一闸门铰接，所述第二拉杆的另一端与所述第一旋转轴固定连接。
15.采用上述技术方案的有益效果是，本发明中通过电机带动转轴转动，并带动钢丝绳的卷起和放开，进而拉动动力臂抬起或放下，动力臂抬起或放下会带动第一旋转轴转动，第一旋转轴转动会带动第二拉杆转动，第二拉杆转动带动第一拉杆移动，进而带动第一闸门转动并放下；本发明中通过电机控制第一闸门的打开和关闭，操作更加简便、高效。
16.优选的，所述锁定控制组件还包括减速机，所述减速机固定于所述第一闸墩或第二闸墩的顶部；所述电机的输出端与所述减速机的输入端固定连接，所述减速机的输出端设有第一链轮，所述转轴的端部设有第二链轮，所述第一链轮和所述第二链轮通过链条相连接。减速机用于控制电机的转速，进而控制第一闸门或第二闸门抬起或放下的速度。
17.优选的，动力臂与钢丝绳连接的一端设有滑轮组件，所述滑轮组件包括：定滑轮和动滑轮；所述定滑轮与所述第一闸墩或第二闸墩相铰接，所述动滑轮与所述动力臂相铰接，所述定滑轮与所述动滑轮通过所述钢丝绳相连接。钢丝绳绕设于定滑轮和动滑轮上，通过滑轮组的设置可以提高第一闸门或第二闸门放下或抬起的稳定性，定滑轮可以改变力的方向，动滑轮使其工作时更加省力。
18.优选的，所述闸墩还包括第三闸墩，所述第三闸墩固定于所述基底的顶部，且与所述第二闸墩平行布置，位于所述第二闸墩远离所述第一闸墩的一侧；所述锁定控制组件设有多个，且分别固定于所述第一闸墩、第二闸墩以及第三闸墩的顶部。
19.优选的，景观坝还包括第二闸门，所述第二闸门置于所述第二闸墩和第三闸墩之间，且所述第二闸门的长度大于所述第一闸门的长度。第一闸门相对较小，第一闸门的开启和关闭仅通过一个锁定控制组件进行控制即可，第二闸门较大，其关闭和开启需要两个锁定控制组件同时控制。
20.优选的，所述滑轮组件和动力臂均设有多个，且二者的数量相同；多个所述滑轮组件和动力臂分别位于第一闸墩靠近所述第一闸门的一侧、所述第二闸墩靠近所述第二闸门的一侧、所述第三闸墩靠近所述第二闸门的一侧；所述第一闸墩靠近所述第一闸门的一侧、所述第二闸墩靠近所述第二闸门的一侧以及所述第三闸墩靠近所述第二闸门的一侧均设有凸台，所述凸台上固定连接有固定座，所述固定座与所述定滑轮铰接。凸台的设置方便固定座的安装，进而便于定滑轮的安装，使得钢丝绳的移动更加稳定流畅。
21.优选的，所述第二闸墩和第三闸墩之间设有第二旋转轴，所述第二旋转轴沿所述第二闸门的长度方向排布；所述第二闸墩和第三闸墩处的动力臂分别固定于所述第二旋转轴的两端；所述第二旋转轴上均匀固定有多个所述第二拉杆，所述第二闸门上均匀固定有多个所述第一拉杆，所述第一拉杆与所述第二拉杆相对布置，且相铰接。通过两个动力臂同时带动第二旋转轴转动，进而通过多个拉杆带动第二闸门转动，实现第二闸门的开启和闭合。
22.优选的，所述第一旋转轴和所述第二旋转轴上均设有多个第一支撑座，所述第一支撑座的顶部固定有圆环，所述第一旋转轴和所述第二旋转轴套设于所述圆环内，且与所述圆环转动连接；所述第一闸门和第二闸门的底部均匀设有多个第二支撑座，所述第二支撑座的顶部呈圆弧状；所述基底的顶部沿所述第二闸门的长度方向均匀固定有多个第二闸门放平后用于支撑所述第二闸门的第三支撑座；所述第一闸门和所述第二闸门的底部均设有连接轴，所述连接轴上均匀设有多个第四支撑座，所述第四支撑座的顶部套设于所述连接轴的外部，且与所述连接轴转动连接，所述第四支撑座的底部与所述基底固定连接。第一支撑座可以保证第一旋转轴和第二旋转轴稳定的同时，也不会对其转动造成影响；第三支撑座可以保证第二闸门在放下后可以保持水平状态。
23.优选的，所述第一闸墩、第二闸墩、第三闸墩顶部靠近所述锁定控制组件处放置有钢丝断线钳。当锁定控制组件出现故障，或者钢丝绳出现卡死情况，导致第一闸门或第二闸
门无法放倒时，可通过钢丝断线钳将钢丝绳切断，及时排除险情。
24.优选的，所述第一闸墩靠近所述第一闸门的一侧、所述第二闸墩靠近所述第二闸门的一侧的顶部及底部均设有用于检测所述第一闸门和所述第二闸门打开和闭合的行程开关。当第一闸门或第二闸门抬起或放下到达指定位置时，行程开关会检测到第一闸门和第二闸门，通过行程开关可以判断第一闸门和第二闸门开启和关闭是否到位。
25.经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种带有翻板闸的景观坝，其有益效果为：
26.(1)本发明中通过锁定控制组件对动力臂的抬起或落下过程进行控制，通过动力臂的转动进而控制第一闸门或第二闸门的起落，可以快速且高效的实现对第一闸门和第二闸门的开启和关闭，操作过程更加简便；
27.(2)遇到锁定控制组件出现故障，或者钢丝绳出现卡死情况，导致第一闸门或第二闸门无法放倒时，可通过钢丝断线钳将钢丝绳切断，及时排除险情；
28.(3)景观坝以不影响河道原有功能为前提，启动关闭第一闸门和第二闸门抬高河道厂区段蓄水位，形成有效水面，减少河滩沙地裸露面积，对改善沿河生态环境起到积极作用；同时，景观坝也增加水体在市区河段滞留时间，从而加强河流的光照作用，延长河流净化时间，从而改善回水河水环境。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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。
30.图1为本发明提供的景观坝的整体结构示意图；
31.图2为本发明提供的图1中a处的结构放大图；
32.图3为本发明提供的图1中b处的结构放大图；
33.图4为本发明提供的图1中c处的结构放大图；
34.图5为本发明提供的景观坝背面的整体结构示意图；
35.图6为本发明提供的图5中d处的结构放大图；
36.图7为本发明提供的景观坝中第一闸门和第二闸门打开状态的结构示意图；
37.图8为本发明提供的闸室受力分布图。
38.其中，图中，
39.1-基底；
40.2-闸墩；
41.21-第一闸墩；22-第二闸墩；23-第三闸墩；
42.3-第一闸门；
43.4-锁定控制组件；
44.41-电机；42-钢丝绳绞盘；43-钢丝绳；44-转轴；45-减速机；46-第一链轮；47-第二链轮；
45.5-第一旋转轴；6-动力臂；
46.7-拉杆
47.71-第一拉杆；72-第二拉杆；
48.8-滑轮组件；
49.81-定滑轮；82-动滑轮；
50.9-第二闸门；10-凸台；11-固定座；12-第二旋转轴；13-第一支撑座；14-第二支撑座；15-第三支撑座；16-行程开关；17-连接轴；18-第四支撑座。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
52.本发明实施例公开了一种带有翻板闸的景观坝，包括：
53.基底1，
54.闸墩2，闸墩2包括：第一闸墩21和第二闸墩22；第一闸墩21和第二闸墩22平行布置，且均固定于基底1的顶部；
55.第一闸门3，第一闸门3置于基底1的顶部，且位于第一闸墩21和第二闸墩22之间，第一闸门3与第一闸墩21、第二闸墩22相垂直；
56.锁定控制组件4，锁定控制组件4包括：电机41、钢丝绳绞盘42，钢丝绳绞盘42内设有用于钢丝绳43缠绕的转轴44，电机41的输出端与钢丝绳绞盘42的转轴44相连接；电机41和钢丝绳绞盘42均固定于第一闸墩21或第二闸墩22的顶部；
57.第一旋转轴5，第一旋转轴5置于基底1的顶部，且沿第一闸门3的长度方向排布；
58.动力臂6，动力臂6的一端与钢丝绳绞盘42上的钢丝绳43固定连接，另一端与第一旋转轴5固定连接；
59.拉杆7，拉杆7设有多个，且均匀沿第一旋转轴5的长度方向布置；拉杆7包括：第一拉杆71和第二拉杆72；第一拉杆71的一端与第二拉杆72的一端铰接，另一端与第一闸门3铰接，第二拉杆72的另一端与第一旋转轴5固定连接。通过钢丝绳43拉动动力臂6可以保证在出现紧急情况或故障时可以通过切断钢丝绳43的方式，将第一闸门3放下，避免由于第一闸门3无法正常放下造成严重后果；并且本发明中拉杆分相互铰接的第一拉杆71和第二拉杆72，既可以拉动第一闸门3，又可以保证第一闸门3以其底端为中心轴进行转动，且可以将第一闸门3放平。
60.为了进一步地优化上述技术方案，锁定控制组件4还包括减速机45，减速机45固定于第一闸墩21或第二闸墩22的顶部；电机41的输出端与减速机45的输入端固定连接，减速机45的输出端设有第一链轮46，转轴44的端部设有第二链轮47，第一链轮46和第二链轮47通过链条相连接。通过减速机45以及链条带动第一链轮46和第二链轮47转动，可以平稳的拉动动力臂6，将第一闸门3或第二闸门9拉起或放平，保证传动过程的稳定性，减少故障的产生。
61.为了进一步地优化上述技术方案，动力臂6与钢丝绳43连接的一端设有滑轮组件8，滑轮组件8包括：定滑轮81和动滑轮82；定滑轮81与第一闸墩21或第二闸墩22相铰接，动
滑轮82与动力臂6相铰接，定滑轮81与动滑轮82通过钢丝绳43相连接。动滑轮82随动力臂6移动，钢丝绳43缠绕在定滑轮81和动滑轮82上，可以保证动力臂6移动过程的稳定性。
62.为了进一步地优化上述技术方案，闸墩2还包括第三闸墩23，第三闸墩23固定于基底1的顶部，且与第二闸墩22平行布置，位于第二闸墩22远离第一闸墩21的一侧；锁定控制组件4设有多个，且分别固定于第一闸墩21、第二闸墩22以及第三闸墩23的顶部。
63.为了进一步地优化上述技术方案，景观坝还包括第二闸门9，第二闸门9置于第二闸墩22和第三闸墩23之间，且第二闸门9的长度大于第一闸门3的长度。第一闸门3和第二闸门9的设置，可以根据实际的需要选择打开有一个或两个闸门；第一闸门3长度小可以仅通过一个锁定控制组件4、动力臂6进行控制，第二闸门9的长度长需要通过两个锁定控制组件4、动力臂6进行控制，第二闸门9两侧的锁定控制组件4同时启动或停止。
64.为了进一步地优化上述技术方案，滑轮组件8和动力臂6均设有多个，且二者的数量相同；多个滑轮组件8和动力臂6分别位于第一闸墩21靠近第一闸门3的一侧、第二闸墩22靠近第二闸门9的一侧、第三闸墩23靠近第二闸门9的一侧；第一闸墩21靠近第一闸门3的一侧、第二闸墩22靠近第二闸门9的一侧以及第三闸墩23靠近第二闸门9的一侧均设有凸台10，凸台10上固定连接有固定座11，固定座11与定滑轮81铰接。
65.为了进一步地优化上述技术方案，第二闸墩22和第三闸墩23之间设有第二旋转轴12，第二旋转轴12沿第二闸门9的长度方向排布；第二闸墩22和第三闸墩23处的动力臂6分别固定于第二旋转轴12的两端；第二旋转轴12上均匀固定有多个第二拉杆72，第二闸门9上均匀固定有多个第一拉杆71，第一拉杆71与第二拉杆72相对布置，且相铰接。
66.为了进一步地优化上述技术方案，第一旋转轴5和第二旋转轴12上均设有多个第一支撑座13，第一支撑座13的顶部固定有圆环，第一旋转轴5和第二旋转轴12套设于圆环内，且与圆环转动连接；第一闸门3和第二闸门9的底部均匀设有多个第二支撑座14，第二支撑座14的顶部呈圆弧状；基底1的顶部沿第二闸门9的长度方向均匀固定有多个第二闸门9放平后用于支撑第二闸门9的第三支撑座15。第一闸门3和第二闸门9的底部均设有连接轴17，连接轴17上均匀设有多个第四支撑座18，第四支撑座18的顶部套设于连接轴17的外部，且与连接轴17转动连接，第四支撑座18的底部与基底1固定连接。
67.为了进一步地优化上述技术方案，第一闸墩21、第二闸墩22、第三闸墩23顶部靠近锁定控制组件4处放置有钢丝断线钳。
68.为了进一步地优化上述技术方案，第一闸墩21靠近第一闸门3的一侧、第二闸墩22靠近第二闸门9的一侧的顶部及底部均设有用于检测第一闸门3和第二闸门9打开和闭合的行程开关16。
69.以第一闸门为例阐述第一闸门的开启和关闭过程：
70.第一闸门3需要开启时，启动电机41，电机41带动减速机45，钢丝绳绞盘42转动，动力臂6逆时针转动，此时，动滑轮82远离定滑轮81，第一旋转轴5随动力臂6转动，在第二拉杆72随第一旋转轴5转动，第一连杆71带动第一闸门3逆时针转动，直至将第一闸门3放平，第一闸门3放到位后，行程开关16检测到第一闸门3，此时电机41停止工作。
71.当需要将第一闸门关闭时，启动电机41，电机41带动减速机45，钢丝绳绞盘42转动，动力臂6顺时针转动，此时，动滑轮82靠近定滑轮81，第一旋转轴5随动力臂6转动，在第二拉杆72随第一旋转轴5转动，第一连杆71带动第一闸门3顺时针转动，直至将第一闸门3被
抬起呈竖直状态，第一闸门3放到位后，行程开关16检测到第一闸门3，此时电机41停止工作。
72.当遇到故障第一闸门不能开启时，用钢丝断线钳剪断钢丝绳43，第一闸门3自动放下。
73.第二闸门9的启动及关闭工作过程与第一闸门3的工作过程相同，只是第二闸门9在启动和关闭时均需要两个锁定控制组件4同时工作。
74.为了进一步地优化上述技术方案，闸室由第一闸门3、第二闸门9、第一闸墩21、第二闸墩22、第三闸墩23以及基底1构成。
75.翻板闸的稳定计算如下：
76.根据《水闸设计规范》(sl265-2016)，确定土基上沿闸室基底面抗滑稳定安全系数允许值为：正常组合[k]＝1.05，特殊组合[k]＝1.20，闸室受力图如图8所示，其中图8中的f
浪
：浪压力；f
水
：上游水压力、下游水压力；g1：闸室结构自重；g2：基底；f
浮
：浮托力；f
扬
：渗透压力。
[0077]
(1)抗滑稳定安全系数：
[0078]
式中：kc—沿基底面的抗滑稳定安全系数；
[0079]
f—闸室基底面与地基之间的摩擦系数，砂卵石取0.5；
[0080]
∑g—作用在闸室上全部垂直于水平面的载荷(kn)；
[0081]
∑h—作用在闸室上全部平行于基底面的荷载(kn)；
[0082]
(2)抗倾稳定计算采用下式计算：
[0083][0084]
式中：ko—闸室抗倾覆稳定安全系数；
[0085]
∑mv—作用于闸室的荷载对闸基前趾产生的稳定力矩；
[0086]
∑mh—作用于闸室的荷载对闸基前趾产生的倾覆力矩；
[0087]
(3)基地应力计算公式：
[0088]
式中：σ
min
—抗滑稳定安全系数；
[0089]
∑g—作用在结构上的全部竖向荷载；
[0090]
e0—闸室基底面偏心距，m；
[0091]
a—闸室基底面面积，m2；
[0092]
b—闸室基底面宽度，m；
[0093]
计算工况：考虑翻板闸在设计及校核工况下，均不挡水，因此本次仅计算正常蓄水工况，即上游正常蓄水位、下游无水时的作用荷载，包括自重、水重、静水压力、扬压力、风浪压力。
[0094]
3)计算结果及分析
[0095]
根据上述公式及参数，对闸室进行抗滑、基底应力计算，结果详见表1和表2。
[0096]
表1闸室受力计算成果表
[0097][0098]
表2闸室稳定、压力计算成果表
[0099][0100]
计算结果表明，闸室地基应力均小于地基承载力特征值180kpa，抗滑、抗倾稳定安全系数均大于允许值，故闸室结构合理，满足抗滑稳定要求。
[0101]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0102]
对所公开例的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。