【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于水工閘門，具體涉及一種大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構及使用方法。
技術介紹
1、根據國內外重要沿海城市防潮經驗，在河口建擋潮閘是提升城市防潮能力的有效方式，通過河口建閘形成“擋潮閘+防汛墻”組合的城市防洪體系，可增強河口城市防洪韌性。
2、擋潮浮體閘門型是擋潮閘建設的重要考慮因素，其中擋潮閘選址、占地、通航、河勢、維護保養、清理泥沙淤積、景觀效果等因素對門型的選擇均有重大影響。
3、現有的弧形擋潮浮體閘門雖然有技術成熟、安全可靠、檢修方便，清淤方便、可實現超大跨度擋水等諸多優點，但是整體占地面積大，占陸地橫向寬度等于河道橫向寬度，對于不能提供大面積占地的區域無法使用。
技術實現思路
1、基于此，本專利技術提出了一種大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構及使用方法，可超大跨度擋水、運行安全可靠，結構堅固穩定、可順應現狀河床布置、維護檢修方便、整個結構占地面積小。
2、為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
3、一種大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，為雙開門形式，包括：
4、兩閘門庫，分別設置于相對的兩岸邊；
5、左右對稱的兩個閘門單元，閘門單元分上下兩層可折疊收攏于閘門庫內，通過兩個閘門單元展開匯合從而截斷河流進行擋潮作業，每一閘門單元包括上層擋潮浮體閘門、下層擋潮浮體閘門和弧形基礎，所述上層擋潮浮體閘門的長度大于所述下層擋潮浮體閘門的長度，所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門的一端均鉸接于岸側
6、其中，所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門繞其鉸接點自閘門庫邊緣向河道中央旋轉移動首尾展開，通過控制所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門的注水量使所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門遠離鉸接點的一端下沉至弧形基礎上，所述弧形基礎用于給處于擋潮狀態下的上層擋潮浮體閘門及下層擋潮浮體閘門提供向上支撐。
7、可選地，所述上層擋潮浮體閘門包括第一弧形門體、第一品桁架和第一旋轉球鉸或支鉸，所述第一弧形門體固定于所述第一品桁架的前端，所述第一品桁架的后端通過第一旋轉球鉸或支鉸鉸接于所述受力墩臺，所述第一弧形門體及第一品桁架均為空腔結構；
8、所述下層擋潮浮體閘門包括第二弧形門體、第二品桁架和第二旋轉球鉸或支鉸，所述第二弧形門體設置于所述第二品桁架的前端，所述第二品桁架的后端設有第二旋轉球鉸或支鉸，所述第二品桁架的后端通過第二旋轉球鉸或支鉸鉸接于所述受力墩臺且鉸接點位于第一旋轉球鉸或支鉸鉸接點的正下方，所述第二弧形門體及所述第二品桁架均為空腔結構。
9、進一步地，所述第一品桁架和/或所述第二品桁架設有浮箱。
10、可選地，還包括注水放水系統，所述注水放水系統用于控制所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門內的注水量，所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門分別展開至工作位置后，所述注水放水系統向所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門內注水，直到所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門的遠離鉸接點的一端的底部下沉至所述弧形基礎上，構成整體擋潮體系。
11、進一步地，所述上層擋潮浮體閘門還包括上層驅動系統，所述上層驅動系統用于驅動上層擋潮浮體閘門轉動。
12、可選地，所述上層驅動系統為動力齒輪啟閉系統，所述動力齒輪啟閉系統包括設置于岸邊的齒輪機組和齒條，所述齒條沿所述上層擋潮浮體閘門的第一弧形門體弧度方向布置，通過所述齒輪機組與所述齒條的嚙合控制上層擋潮浮體閘門的轉動。
13、可選地，所述下層擋潮浮體閘門通過水動力推力系統或拖船拖拽轉動。
14、可選地，所述上層擋潮浮體閘門設有同步固定裝置，所述上層擋潮浮體閘門從折疊收攏位置轉動至工作位置時，所述上層擋潮浮體閘門通過同步固定裝置與所述下層擋潮浮體閘門聯結以帶動下層擋潮浮體閘門同步轉動，當所述上層擋潮浮體閘門位于工作位置后，所述同步固定裝置將上層擋潮浮體閘門與下層擋潮浮體閘門的連接斷開，所述下層擋潮浮體閘門通過水動力推力系統或拖船拖拽轉動從所述上層擋潮浮體閘門下方駛出至其對應的工作位置。
15、可選地，所述第一旋轉球鉸或支鉸及所述第二旋轉球鉸或支鉸在水平方向以180°以內自由活動度，在豎直方向?10°以內的自由活動度。
16、可選地，所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門均安裝有閉鎖系統，當所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門分別轉動到工作位置后，閉鎖系統啟動限制所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門的水平方向位移，但不限制上下移動。
17、可選地，所述弧形基礎設有與所述第一弧形門體底部形狀相適應的第一滑道以及與所述第二弧形門體底部形狀相適應的第二滑道。
18、進一步地，在閘室內所述第一滑道的頂高程比所述第二滑道的頂高程高，以便于折疊收攏時所述下層擋潮浮體閘門位于所述上層擋潮浮體閘門的正下方；閘室外所述第一滑道的頂高程比所述第二滑道的頂高程低，河道內的弧形基礎均不高于規劃河泥面。
19、本專利技術還提供一種大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構的使用方法，包括：
20、步驟s1:上、下兩層擋潮浮體閘門同步向河道中央移動，當兩層擋潮浮體閘門移動至上層擋潮浮體閘門工作位置后，上層擋潮浮體閘門停止移動，下層擋潮浮體閘門繼續展開前行，最終與另一側展開的下層擋潮浮體閘門匯合；
21、步驟s2：隨后上層擋潮浮體閘門開始下沉，待其頂高程與下層擋潮浮體閘門相同時停止，最后通過閘門門縫水流沖刷弧形基礎上的浮泥，待浮泥沖刷到位后，上下兩層閘門同步下沉至弧形基礎上，從而截斷河流進行擋潮作業，擋潮作業時弧形基礎、上層擋潮浮體閘門、下層擋潮浮體閘門與岸側的受力墩臺組合體實現阻擋潮流功能。
22、由于采用上述技術方案，本專利技術的有益效果包括：本縮短了擋潮閘陸地閘室的占地面積，但不會減少在河道中阻擋潮水的使用面積，日常維護工作量小，對航運影響小，方便維修；擋潮浮體閘門在不使用時折疊停靠在岸邊的閘室內，可在岸邊進行人工干地維護，日常運行維護條件較好。本專利技術具有可超大跨度擋水、受力明確、運行安全可靠、可順應現狀河床布置、維護檢修方便、巧妙利用浮力、占地面積小、非擋潮期間不影響通航、可適應一定量的淤積等諸多優點。
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1.一種大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，為雙開門形式，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述上層擋潮浮體閘門包括第一弧形門體、第一品桁架和第一旋轉球鉸或支鉸，所述第一弧形門體固定于所述第一品桁架的前端，所述第一品桁架的后端通過第一旋轉球鉸或支鉸鉸接于所述受力墩臺，所述第一弧形門體及第一品桁架均為空腔結構；
3.根據權利要求2所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述第一品桁架和/或所述第二品桁架設有浮箱。
4.根據權利要求1所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，還包括注水放水系統，所述注水放水系統用于控制所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門內的注水量，所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門分別展開至工作位置后，所述注水放水系統向所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門內注水，直到所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門的遠離鉸接點的一端的底部下沉至所述弧形基礎上，構成整體擋潮體系。
5.根據權利要求2所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述
6.根據權利要求5所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述上層驅動系統為動力齒輪啟閉系統，所述動力齒輪啟閉系統包括設置于岸邊的齒輪機組和齒條，所述齒條沿所述上層擋潮浮體閘門的第一弧形門體弧度方向布置，通過所述齒輪機組與所述齒條的嚙合控制上層擋潮浮體閘門的轉動。
7.根據權利要求1所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述下層擋潮浮體閘門通過水動力推力系統或拖船拖拽轉動。
8.根據權利要求1或7所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述上層擋潮浮體閘門設有同步固定裝置，所述上層擋潮浮體閘門從折疊收攏位置轉動至工作位置時，所述上層擋潮浮體閘門通過同步固定裝置與所述下層擋潮浮體閘門聯結以帶動下層擋潮浮體閘門同步轉動，當所述上層擋潮浮體閘門位于工作位置后，所述同步固定裝置將上層擋潮浮體閘門與下層擋潮浮體閘門的連接斷開，所述下層擋潮浮體閘門通過水動力推力系統或拖船拖拽轉動從所述上層擋潮浮體閘門下方駛出至其對應的工作位置。
9.根據權利要求2所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述第一旋轉球鉸或支鉸及所述第二旋轉球鉸或支鉸在水平方向以180°以內自由活動度，在豎直方向10°以內的自由活動度。
10.根據權利要求1所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門均安裝有閉鎖系統，當所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門分別轉動到工作位置后，閉鎖系統啟動限制所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門的水平方向位移，但不限制上下移動。
11.根據權利要求2所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述弧形基礎設有與所述第一弧形門體底部形狀相適應的第一滑道以及與所述第二弧形門體底部形狀相適應的第二滑道。
12.根據權利要求11所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，在閘室內所述第一滑道的頂高程比所述第二滑道的頂高程高，以便于折疊收攏時所述下層擋潮浮體閘門位于所述上層擋潮浮體閘門的正下方；閘室外所述第一滑道的頂高程比所述第二滑道的頂高程低，河道內的弧形基礎均不高于規劃河泥面。
13.根據權利要求1所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構的使用方法，其特征在于，包括：
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1.一種大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，為雙開門形式，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述上層擋潮浮體閘門包括第一弧形門體、第一品桁架和第一旋轉球鉸或支鉸，所述第一弧形門體固定于所述第一品桁架的前端，所述第一品桁架的后端通過第一旋轉球鉸或支鉸鉸接于所述受力墩臺，所述第一弧形門體及第一品桁架均為空腔結構；
3.根據權利要求2所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述第一品桁架和/或所述第二品桁架設有浮箱。
4.根據權利要求1所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，還包括注水放水系統，所述注水放水系統用于控制所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門內的注水量，所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門分別展開至工作位置后，所述注水放水系統向所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門內注水，直到所述上層擋潮浮體閘門及所述下層擋潮浮體閘門的遠離鉸接點的一端的底部下沉至所述弧形基礎上，構成整體擋潮體系。
5.根據權利要求2所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述上層擋潮浮體閘門還包括上層驅動系統，所述上層驅動系統用于驅動上層擋潮浮體閘門轉動。
6.根據權利要求5所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述上層驅動系統為動力齒輪啟閉系統，所述動力齒輪啟閉系統包括設置于岸邊的齒輪機組和齒條，所述齒條沿所述上層擋潮浮體閘門的第一弧形門體弧度方向布置，通過所述齒輪機組與所述齒條的嚙合控制上層擋潮浮體閘門的轉動。
7.根據權利要求1所述的大跨度折疊弧形擋潮浮體閘門結構，其特征在于，所述下層擋潮浮體閘門通過水動力推力系統或拖船拖拽轉動。
8.根據權利要求1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：季嵐，陳虹，趙政，唐藝航，車軍，胡亞洲，孔莊，
申請(專利權)人：中交上海航道勘察設計研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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