一种挡潮闸门系统的制作方法

1.本技术涉及水利、水电及水运工程技术领域，具体而言，涉及一种挡潮闸门系统。


背景技术：

2.目前，小跨度的挡潮闸门多选用平面提升闸门，例如三堡船闸和八堡船闸挡潮门等，但是对于强涌潮且冲淤条件复杂的河口，超过30m宽的大跨度的挡潮闸门目前仍是空白。挡潮工作闸门相对传统的闸门，可兼顾挡潮和通航功能，其重要性更高，小跨度的挡潮工作闸门可以考虑使用平面提升闸门，但是对于大跨度的挡潮闸门，闸门的整体结构稳定性较差，不利于闸门的安全运行。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种挡潮闸门系统，可以提高闸门运行的稳定性。
4.本技术实施例提供一种挡潮闸门系统，挡潮闸门系统包括两个闸墩、门叶、两个支臂和驱动机构，两个闸墩间隔设置，两个闸墩之间形成通航区；门叶可移动地设置于两个闸墩之间，门叶为具有弧形受压面的板状结构；两个支臂分别连接于门叶的长度方向的两侧，支臂远离门叶的一端通过支撑铰转动安装于闸墩上，以使门叶能在通航区内转动；驱动机构安装于闸墩上，驱动机构用于驱动门叶绕支撑铰转动；其中，闸墩靠近于门叶的一侧设有导向槽，门叶上对应设有与导向槽滑动配合的滑块，导向槽用于引导门叶在闸墩上沿其运动轨迹转动。
5.在本方案中，门叶通过支臂转动安装在闸墩的侧壁上，并能沿支撑铰转动，这样门叶可以在通航区内转动，从而使得门叶在闭门状态下，门叶的弧形受压面朝向于涌潮方向，门叶可以进行挡潮。让门叶转动至开门状态时，门叶下卧在闸首底部，通航区可以正常通行。在门叶的转动过程中，门叶通过滑块与闸墩侧壁上的导向槽接触，导向槽与滑块配合，导向槽对门叶的转动具有一定的限位和导向作用，使得门叶的转动更加稳定可靠。更重要的是，在应对强涌潮时，导向槽的槽侧壁还可以给门叶提供支撑力，形成传力体系，这样导向槽可以分解掉门叶的弧形受压面所传来的一部分水平受力，相应就减小了门叶支臂的受力，从而提高了闸门系统的稳定性，使得门叶在挡潮工况下运行更加安全稳定。
6.其中，闸墩可以是混凝土现浇结构，门叶的两侧通过支臂与闸墩上的支撑铰转动配合，从而使得门叶可以相对于闸墩一侧转动，从而让门叶可以在应对无涌潮工况下以及在强涌潮工况下，门叶转动而处于开门或闭门状态。具体的，在无涌潮工况下，门叶下卧在闸首底部，通航区可以正常通行，闸门安全高效运行。在涌潮工况下，门叶处于闭门挡潮状态，门叶通过滑块与闸墩侧壁的弧形导向槽配合，形成传力体系，减少了门叶上支臂的受力。
7.在一些实施例中，导向槽在闸墩上分布呈圆弧形，且导向槽在闸墩上的弧度范围不小于180
°
。
8.上述技术方案中，通过将导向槽在闸墩上的弧度范围大于180
°
，门叶在驱动机构
的驱动作用下，门叶可以在通航区实现大角度的双向旋转，门叶在开门状态下时，可以将门叶转动至水面下，使门叶水平下卧在通航区的水下，这样门叶不会占用水面的上部空间，从而解决通航船舶净高的要求，便于船舶的通航。在应对在涌潮工况下时，将门叶向上转动，门叶处于闭门状态，门叶的弧形受压面朝向于来水，对涌潮进行挡潮。
9.在本实施例中，门叶在通航区内的旋转幅度可以为270
°
，这样门叶可以双向旋转，并且可以转动至闭门状态相反的一侧，即闸室的内侧，可以对闸门进行检修，并且门叶的弧形受压面可朝向闸室内侧，弧形受压面朝向闸室内挡水时，门叶可继续上旋泄水冲沙。
10.在一些实施例中，闸墩上在靠近于门叶一侧设有安装槽，安装槽用于容纳支臂和支撑铰，以使支臂和支撑铰远离闸墩的一侧不凸出于安装槽外。
11.上述技术方案中，通过在闸墩上设置有安装槽，安装槽可以容纳支臂和支撑铰，让支臂和支撑铰远离闸墩的一侧不会凸出于安装槽外，从而使得门叶的两侧不会受到潮水的直接冲击，而支臂位于门叶的两侧方向，这样支臂所受到的冲击力相对较小，对支臂起到了保护作用。
12.在一些实施例中，支臂上设有限位部，闸墩上对应设有与限位部相配合的限位槽，限位槽用于供限位部至少部分嵌设。
13.上述技术方案中，通过在支臂的中部设置的限位部与闸墩上对应的限位槽滑动配合，限位槽对限位部具有一定的限位作用，提高了支臂在转动时的压杆稳定性，克服了传统弧形闸门桁架结构传递涌潮荷载易失稳的缺点，闸门系统在挡潮情况下运行更加安全稳定。
14.在一些实施例中，限位槽为燕尾形槽，限位部为与燕尾形槽相配合的燕尾形限位部。
15.上述技术方案中，燕尾形槽可以使得限位部仅能在限位槽内滑动，但限位部不会与限位槽脱离，从而对限位部的限位效果更好。
16.在一些实施例中，限位部的数量设为多个，多个限位部沿支臂的长度方向间隔分布，限位槽的数量与位置与限位部的数量和位置一一对应。
17.上述技术方案中，通过将限位部的数量设为多个，多个限位部分别与多个限位槽一一对应滑动配合，多个限位槽对支臂的限位效果更好，从而进一步提高了支臂在闸墩上转动过程的稳定性，使得支臂在转动时更加稳定可靠。
18.在一些实施例中，闸墩靠近于所述门叶的一侧还设有止水槽，门叶对应设有止水部，止水部与止水槽密封滑动配合。
19.上述技术方案中，门叶上的止水部与闸墩上的止水槽密封滑动配合，门叶在对涌潮进行挡潮时，潮水不易从门叶与闸墩之间的缝隙流走，从而使得门叶与闸墩之间的密封性得到有效保障，从而确保门叶的正常运行。
20.在一些实施例中，支臂上远离门叶的一端设有配重部，配重部和门叶分别位于支撑铰相对的两侧。
21.上述技术方案中，通过在支臂上远离门叶的一端设置有配重部，使得支臂两端的配重部与门叶构成杠杆结构，从而在驱动机构驱动门叶转动时，配重部可以分担并平衡一部分门叶的重力，从而使得驱动机构更易带动门叶转动，相应降低了驱动机构的运行能耗，更加节能。
22.在一些实施例中，门叶的顶部和底部均设置有用于铲沙的梳齿部。
23.上述技术方案中，通过在门叶上设置的梳齿部，进而使得门叶在切换状态时，门叶上的梳齿部可以有效疏导门体区的淤沙，避免淤沙堆积，而影响门叶的使用。
24.在一些实施例中，门叶与支臂之间设置有用于增强门叶与支臂连接稳定性的加强部。
25.上述技术方案中，通过在门叶和支臂之间设置的加强部，可以使得支臂与门叶之间的连接稳定性更高，避免大跨度闸门在应对强涌潮工况时支臂失稳的现象发生。
26.本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
28.图1为本技术一些实施例提供的挡潮闸门系统的结构示意图；
29.图2为图1中a的放大示意图；
30.图3为申请一些实施例提供的挡潮闸门系统的门叶处于闭门状态的结构示意图；
31.图4为申请一些实施例提供的挡潮闸门系统的门叶处于开门状态的结构示意图；
32.图5为申请一些实施例提供的挡潮闸门系统的门叶处于检修状态的结构示意图。
33.图标：10-闸墩；11-支撑铰；12-导向槽；13-限位槽；14-安装槽；20-门叶；21-滑块；30-支臂；31-配重部；32-限位部；40-驱动机构；100-挡潮闸门系统。
具体实施方式
34.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
35.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
36.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
37.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定相连，也可以是可拆卸相连，或一体地相连；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
39.实施例
40.本技术实施例提供一种挡潮闸门系统100，请参阅图1，图1为挡潮闸门系统100的俯视图，即，闸门系统的平面布置图。挡潮闸门系统100包括两个闸墩10、门叶20、两个支臂30和驱动机构40，两个闸墩10间隔设置，两个闸墩10之间形成通航区；门叶20可移动地设置于两个闸墩10之间，门叶20为具有弧形受压面的板状结构；两个支臂30分别连接于门叶20的长度方向的两侧，支臂30远离门叶20的一端通过支撑铰11转动安装于闸墩上，以使门叶20能在通航区内转动；驱动机构40安装于闸墩10上，驱动机构40用于驱动门叶20绕支撑铰11转动；其中，闸墩10靠近于门叶20的一侧设有导向槽12，门叶20上对应设有与导向槽12滑动配合的滑块21，导向槽12用于引导门叶20在闸墩10上沿其运动轨迹转动。
41.在本方案中，门叶20通过支臂30转动安装在闸墩10上，并能沿支撑铰11转动，这样门叶20可以在通航区内转动，从而使得门叶20在闭门状态下，门叶20的弧形受压面朝向涌潮，可以进行挡潮；让门叶20转动至开门状态时，门叶20下卧在闸室底部，通航区可以正常通行。在门叶20的转动过程中，门叶20通过滑块21与闸墩10侧壁上的导向槽12接触，导向槽12与滑块21配合，导向槽12的槽侧壁对门叶20的转动具有一定的限位和导向作用，使得门叶20的转动更加稳定可靠。更重要的是，闸门系统在应对强涌潮时，导向槽12的槽侧壁还可以给门叶20提供水平方向的支撑力，形成传力体系，这样导向槽12可以分解掉门叶20的弧形受压面所传来的一部分水平受力，相应就减小了门叶20上支臂30的受力，从而提高了闸门系统的稳定性，使得门叶20在挡潮工况下的运行更加安全稳定。
42.其中，闸墩10可以是混凝土现浇结构，门叶20的两侧通过支臂30与闸墩10上的支撑铰11转动配合，从而使得门叶20可以相对于闸墩10一侧转动，从而让门叶20可以在应对无涌潮工况下以及在强涌潮工况下，门叶20转动而处于开门或闭门状态。具体的，请参阅图4，在无涌潮工况下，门叶20下卧在闸室底部，通航区可以正常通行，闸门安全高效运行。请参阅图3，在涌潮工况下，门叶20处于闭门挡潮状态，门叶20通过滑块21与闸墩10侧壁的弧形导向槽12配合，形成传力体系，减少了门叶20上支臂30的受力。
43.另外，驱动机构40可以为多种驱动装置，譬如，可以是液压启闭机，也可以是钢丝绳卷扬机或齿轮齿条驱动装置。在本实施例中，驱动机构40采用为齿轮链条式驱动装置。且两个闸墩上均设置有驱动机构40，这样每个支臂30对应一个驱动机构40进行驱动。其中，图3、图4和图5均为门叶20与闸墩侧视状态下的结构示意图。
44.其中，支臂30可以框架结构、桁架结构或钢管等多种构件。支臂30的形状可以是三角形架体或矩形架体等。在本实施例中，支臂30的形状为三角形的框架体。
45.在一些实施例中，导向槽12在闸墩10上分布呈圆弧形，且导向槽12在闸墩10上的弧度范围不小于180
°
。通过将导向槽12在闸墩上的弧度范围大于180
°
，门叶20在驱动机构40的驱动作用下，门叶20可以在通航区实现大角度的双向旋转，门叶20在开门状态下时，可以将门叶20转动至水面下，使门叶20水平下卧在通航区的水下，这样门叶20不会占用水面的上部空间，从而解决通航船舶净高的要求，便于船舶的通航。在应对在涌潮工况下时，将
门叶20向上转动，门叶20处于闭门状态，门叶20的弧形受压面朝向于来水，对涌潮进行挡潮。
46.在本实施例中，门叶20在通航区内的旋转幅度可以为270
°
，这样门叶20可以双向旋转，并且可以转动至闭门状态相反的一侧，即闸室的内侧，请参阅图5，门叶20处于检修状态时，可以对闸门进行检修，并且门叶20的弧形受压面可朝向闸室内侧，门叶的弧形受压面朝向于闸室内挡水时，门叶20可继续上旋泄水冲沙。
47.在一些实施例中，闸墩10上在靠近于门叶20一侧设有安装槽14，安装槽14用于容纳支臂30和支撑铰11，以使支臂30和支撑铰11远离闸墩10的一侧不凸出于安装槽14外。
48.通过在闸墩10上设置有安装槽14，安装槽14可以容纳支臂30和支撑铰11，让支臂30和支撑铰11远离闸墩10的一侧不会凸出于安装槽14外，从而使得门叶20的两侧不会受到潮水的直接冲击，而支臂30位于门叶20的两侧方向，这样支臂30所受到的冲击力相对较小，对支臂30起到了保护作用。
49.在一些实施例中，请参阅图2，支臂30上设有限位部32，闸墩10上对应设有与限位部32相配合的限位槽13，限位槽13用于供限位部32至少部分嵌设。通过在支臂30的中部位置处设置的限位部32与闸墩10上对应的限位槽13滑动配合，限位槽13对限位部32具有一定的限位作用，提高了支臂30在转动时的压杆稳定性，克服了传统弧形闸门桁架结构传递涌潮荷载易失稳的缺点，闸门系统在挡潮情况下运行更加安全稳定。
50.其中，限位部32可以为焊接在支臂30上的金属结构，限位部32也可以与支臂30一体成型，在闸墩10上的对应位置设置限位槽13便可。
51.在一些实施例中，限位槽13为燕尾形槽，限位部32为与燕尾形槽相配合的燕尾形限位部32。燕尾形槽可以使得支臂30上的限位部32仅能在限位槽13内滑动，但限位部32不会与限位槽13脱离，从而对限位部32的限位效果更好。
52.另外，限位部32可以与限位槽13的槽底接触，限位部32与限位槽13之间滑动配合。当然，限位部32也可以不与限位槽13的槽底接触，这样支臂30在转动时，支臂30所受到的阻力更小，限位部32与限位槽13间隙配合，限位槽13给限位部32提供导向作用。
53.在一些实施例中，限位部32的数量设为多个，多个限位部32沿支臂30的长度方向间隔分布，限位槽13的数量与位置与限位部32的数量和位置一一对应。
54.通过将限位部32的数量设为多个，多个限位部32分别与多个限位槽13一一对应滑动配合，多个限位槽13对支臂30的限位效果更好，从而进一步提高了支臂30在闸墩上转动过程的稳定性，使得支臂30在转动时更加稳定可靠。
55.在一些实施例中，闸墩10靠近于所述门叶20的一侧还设有止水槽，门叶20对应设有止水部(图中未示出)，止水部与止水槽密封滑动配合。门叶20上的止水部与闸墩上的止水槽密封滑动配合，门叶20在对涌潮进行挡潮时，潮水不易从门叶20与闸墩之间的缝隙流走，从而使得门叶20与闸墩之间的密封性得到有效保障，从而确保门叶20的正常运行。
56.在一些实施例中，支臂30上远离门叶20的一端设有配重部31，配重部31和门叶20分别位于支撑铰11相对的两侧。通过在支臂30上远离门叶20的一端设置有配重部31，使得支臂30两端的配重部31与门叶20构成杠杆结构，从而在驱动机构40驱动门叶20转动时，配重部31可以分担并平衡一部分门叶20的重力，从而使得驱动机构40更易带动门叶20转动，相应降低了驱动机构40的运行能耗，更加节能。
57.其中，配重部31可以是由密度较大的材质制成，譬如，可以是钢结构、混凝土结构或者钢筋混凝土结构等，这样配重部31能够在自身体积较小的情况下，给支臂30远离门叶20的一端提供较大的重力，这样可以给门叶20提供较好的平衡效果。另外，配重部31可以是多种形状，可以是扇形、圆形或其它形状。在本实施例中，配重部31为扇形结构。
58.在一些实施例中，门叶20的顶部和底部均设置有用于铲沙的梳齿部。通过在门叶20上设置的梳齿部，进而使得门叶20在切换状态时，门叶20上的梳齿部可以有效疏导门体区的淤沙，避免淤沙堆积，而影响门叶20的使用。
59.可理解地，梳齿部为类似于梳子或挖掘机的铲齿形状的结构，这样可以有效疏导门体区的淤沙。可理解地，门体区即位于通航区内门叶底部所沉积的淤沙，久而久之，所沉积的淤沙可能会对门叶的转动造成影响，因此通过梳齿部可以对淤沙进行清理，从而保证门叶20的正常运行。
60.在一些实施例中，门叶20与支臂30之间设置有用于增强门叶20与支臂30连接稳定性的加强部。通过在门叶20和支臂30之间设置的加强部，可以使得支臂30与门叶20之间的连接稳定性更高，避免大跨度闸门在应对强涌潮工况时支臂30失稳的现象发生。
61.其中，加强部可以是在门叶20与支臂30之间增加加强杆结构，利用加强杆来增强门叶20与支臂30连接稳定性，加强杆可以是钢管。当然，加强部也可以是在门叶20与支臂30之间的连接点位处增加连接件，如若门叶20与支臂30采用焊接，则可以增加门叶20与支臂30之间的焊接面积，进而提高门叶20与支臂30连接稳定性。
62.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例中的特征可以相互结合。
63.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。