一種帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板，包括底板，所述底板為矩形平板，底板頂面的尾部設(shè)置有與底板為一體化結(jié)構(gòu)的挑壓坎，所述挑壓坎為楔形塊體，其上頂面為斜面、兩側(cè)面為相互平行的直角三角形，后端面為矩形且延伸至底板尾部端面之外，所述楔形塊體位于底板尾部端面之外部段的底面與底板尾部端面形成銜接口。該護(hù)板在使用時(shí)，底板的頂面以及挑壓坎的上頂面為過(guò)流面，此種結(jié)構(gòu)的護(hù)板能夠增加水流作用于下一級(jí)護(hù)板向下的穩(wěn)定力，增加土石過(guò)水圍堰堰面的穩(wěn)定性，保障溢洪安全。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于水利工程【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種土石過(guò)水圍堰楔形護(hù)板。
【背景技術(shù)】
[0002]水利工程中，土石過(guò)水圍堰參與溢洪可減小導(dǎo)流建筑物的規(guī)模，能夠降低工程造價(jià)、縮短工期。采用土石圍堰過(guò)流可以就地取材，解決按全年擋水設(shè)計(jì)時(shí)，工程量較大、水工布置困難的問(wèn)題，是山區(qū)河流較為經(jīng)濟(jì)、合理的導(dǎo)流方式。
[0003]作為臨時(shí)水工建筑物，土石過(guò)水圍堰的抗沖刷能力較弱，溢洪時(shí)一旦堰面或堰腳的局部被沖開(kāi)缺口、填充料被掏，最終可能導(dǎo)致潰堰事故。為此，有必要尋求能夠保護(hù)土石過(guò)水圍堰的護(hù)面結(jié) 構(gòu)，以保障土石過(guò)水圍堰的穩(wěn)定和安全。目前工程上所采用的土石過(guò)水圍堰的護(hù)面的形式有塊石護(hù)面、鉛絲籠護(hù)面、混凝土板護(hù)面等，其中，楔形混凝土護(hù)板是較佳的護(hù)面形式，其過(guò)流面為平面，護(hù)板在土石過(guò)水圍堰的邊坡上呈階梯狀布置，下一級(jí)護(hù)板的頭部被壓在上一級(jí)護(hù)板的尾部下面，相互銜接。但由于現(xiàn)有楔形護(hù)板的過(guò)流面為平面，水流流經(jīng)楔形護(hù)板的跌坎時(shí)，水流的流向基本平行于楔形護(hù)板的過(guò)流面，因而水流作用于下一級(jí)護(hù)板的壓力效果差，此外，水流流向基本平行于楔形護(hù)板的過(guò)流面還會(huì)使楔形護(hù)板容易沿土石過(guò)水圍堰向下滑動(dòng)，致使其在土石過(guò)水圍堰上的穩(wěn)定性差，而護(hù)板不穩(wěn)定可能導(dǎo)致土石過(guò)水圍堰坍塌，從而嚴(yán)重影響施工、危脅下游安全，上述問(wèn)題在小洪水工況時(shí)表現(xiàn)得尤為明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有土石過(guò)水圍堰楔形護(hù)板存在的不足，提供一種帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板，此種護(hù)板能夠增加水流作用于下一級(jí)護(hù)板向下的穩(wěn)定力，增加土石過(guò)水圍堰堰面的穩(wěn)定性，保障溢洪安全。
[0005]本發(fā)明提供的帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板，包括底板，所述底板為矩形平板，底板頂面的尾部設(shè)置有與底板為一體化結(jié)構(gòu)的挑壓坎，所述挑壓坎為楔形塊體，其上頂面為斜面、兩側(cè)面為相互平行的直角三角形，后端面為矩形且延伸至底板尾部端面之外，所述楔形塊體位于底板尾部端面之外部段的底面與底板尾部端面形成銜接口。
[0006]上述技術(shù)方案中，所述挑壓坎后端面的高度Hk = 0.4~0.7m。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述挑壓坎上頂面的長(zhǎng)度Lk = IlkMrU^fn m,式中，η為土石
過(guò)水圍堰堰面的坡度，Hk為挑壓坎后端面的高度。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述銜接口的長(zhǎng)度W = 0.2~0.4m。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述挑壓坎的寬度b與底板的寬度相同，底板的寬度為4~6m。
[0010]上述技術(shù)方案中，所述底板的長(zhǎng)度應(yīng)使水體經(jīng)過(guò)挑壓坎的挑流作用后正好作用于下一級(jí)護(hù)板的質(zhì)心位置，通常底板的長(zhǎng)度L = 8~12m。
[0011]上述技術(shù)方案中，底板的厚度d為0.8~1.2m。
[0012]上述技術(shù)方案中所述的帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板在使用時(shí)，底板的頂面以及挑壓坎的上頂面為過(guò)流面。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述護(hù)板由混凝土制作。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以有益的技術(shù)效果:
[0015]1.本發(fā)明提供了一種新型結(jié)構(gòu)的土石過(guò)水圍堰護(hù)板，在底板頂面的尾部設(shè)置了挑壓坎，水體流經(jīng)護(hù)板時(shí)，由于挑壓坎的挑流作用，水體的流向發(fā)生改變，以?huà)伾淞鞯男问搅飨蛳乱患?jí)的護(hù)板，這增加了水流作用于下一級(jí)護(hù)板向下的穩(wěn)定力，從而增加了土石過(guò)水圍堰堰面的穩(wěn)定性，更有利于保障溢洪安全。
[0016]2.由于護(hù)板挑壓坎的挑流作用，水流作用于下一級(jí)護(hù)板的位置接近于護(hù)板的質(zhì)心位置，這樣能減小水流對(duì)下一級(jí)護(hù)板產(chǎn)生的不利彎矩，從而避免護(hù)板相對(duì)于質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)，有利于增加護(hù)板在土石過(guò)水圍堰上的穩(wěn)定性。
[0017]3.護(hù)板挑壓坎的挑流作用不但能改善水流流態(tài)，而且挑流能夠增加水流與空氣的接觸，水流與空氣摩擦還起到了消能的作用，這有利于減輕水流對(duì)下游護(hù)面及土石過(guò)水圍堰堰腳的沖擊破壞，避免發(fā)生潰堰事故。
[0018]4.本發(fā)明所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板適合于山區(qū)河流上的土石過(guò)水圍堰，特別是在小洪水工況時(shí)，可提高土石圍堰參與溢洪的安全性。
[0019]5.本發(fā)明所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制作，有利于推廣應(yīng)用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為圖1的俯視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板在土石過(guò)水圍堰上的安裝示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板上的水流流態(tài)示意圖；
[0024]圖5為現(xiàn)有楔形土石過(guò)水圍堰護(hù)板上的水流流態(tài)示意圖；
[0025]圖中，I一底板、2—挑壓坎、3—銜接口、4一圍堰頂、5—護(hù)板、6—消能平臺(tái)、7—基坑、η—堰面坡度，W—銜接口長(zhǎng)度、Hk—挑壓坎后端面高度、Lk 一挑壓坎上頂面長(zhǎng)度、b—挑壓坎寬度、d—底板厚度。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰作進(jìn)一步說(shuō)明，但所給出的實(shí)施例不應(yīng)理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的任何限制，因而本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容和設(shè)計(jì)思想所做出的非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0027]實(shí)施例1
[0028]本實(shí)施例中，所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，使用時(shí)，安裝在堰面坡度η = 1:4.5的土石過(guò)水圍堰堰面。
[0029]本實(shí)施例所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板，包括底板1，所述底板為矩形平板，底板的長(zhǎng)度L = 8m、底板寬度為4.0m、底板厚度d = 0.8m，底板頂面的尾部設(shè)置有與底板為一體化結(jié)構(gòu)的挑壓坎2，所述挑壓坎2為楔形塊體，其上頂面為斜面、兩側(cè)面為相互平行的直角三角形，后端面為矩形且延伸至底板尾部端面之外，所述楔形塊體位于底板尾部端面之外部段的底面與底板尾部端面形成銜接口 3，銜接口的長(zhǎng)度W = 0.2m。
[0030]所述挑壓坎2后端面的高度Hk = 0.4m,挑壓坎2上頂面的長(zhǎng)度
η為土石過(guò)水圍堰堰面的坡度，Hk為挑
壓坎后端面的高度，挑壓坎的寬度b = 4.0m。
[0031]上述護(hù)板采用混凝土澆筑而成，本發(fā)明所述護(hù)板在土石過(guò)水圍堰上的安裝方式見(jiàn)圖3，各級(jí)護(hù)板5在土石過(guò)水圍堰的堰面上呈階梯狀布置，下一級(jí)護(hù)板的頭部位于上一級(jí)護(hù)板尾部的銜接口中，相互銜接。
[0032]現(xiàn)有楔形土石過(guò)水圍堰護(hù)板上的水流流態(tài)示意圖見(jiàn)圖5，水體流經(jīng)現(xiàn)有楔形護(hù)板時(shí)，水流的流向基本平行于楔形護(hù)板的過(guò)流面，水流對(duì)下一級(jí)楔形護(hù)板幾乎沒(méi)有向下的穩(wěn)定作用，導(dǎo)致楔形護(hù)板容易失穩(wěn)，不利于土石過(guò)水圍堰上楔形護(hù)板整體的穩(wěn)定，特別是在小洪水工況時(shí)，很難保證安全溢洪。本發(fā)明所述帶挑壓坎的護(hù)板上的水流流態(tài)示意圖見(jiàn)圖4，護(hù)板5底板的頂面以及挑壓坎的上頂面為過(guò)流面，水體從底板的過(guò)流面到達(dá)挑壓坎的上頂面，在挑壓坎的挑流作用下，水體的流向發(fā)生改變，水體以?huà)伾淞鞯男问搅飨蛳乱患?jí)的護(hù)板，并且水流作用于下一級(jí)護(hù)板的位置正好接近于護(hù)板的質(zhì)心位置，這一方面增加了水流作用下一級(jí)護(hù)板向下的穩(wěn)定力，另一方面減小了水流對(duì)下一級(jí)護(hù)板產(chǎn)生的不利彎矩，避免護(hù)板相對(duì)于質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)，增加了護(hù)板在土石過(guò)水圍堰上的穩(wěn)定性。此外，挑壓坎的挑流作用能夠增加水流與空氣的接觸，水流與空氣摩擦還起到了消能的作用，這有利于減輕水流對(duì)下游護(hù)面及土石過(guò)水圍堰堰腳的沖擊破壞，避免發(fā)生潰堰事故。
[0033]實(shí)施例2
[0034]本實(shí)施例中，所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，使用時(shí)，安裝在堰面坡度η = 1:4.8的土石過(guò)水圍堰堰面。
[0035]本實(shí)施例所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板，包括底板1，所述底板為矩形平板，底板的長(zhǎng)度L = 10m、底板寬度為5.0m、底板厚度d = 1.0m，底板頂面的尾部設(shè)置有與底板為一體化結(jié)構(gòu)的挑壓坎2，所述挑壓坎2為楔形塊體，其上頂面為斜面、兩側(cè)面為相互平行的直角三角形，后端面為矩形且延伸至底板尾部端面之外，所述楔形塊體位于底板尾部端面之外部段的底面與底板尾部端面形成銜接口 3，銜接口的長(zhǎng)度W = 0.3m。
[0036]所述挑壓坎2后端面的高度Hk = 0.5m,挑壓坎2上頂面的長(zhǎng)度
L1=4.9//,.=2.4加，η為土石過(guò)水圍堰堰面的坡度，Hk為挑壓
η Χ.8
坎后端面的高度，挑壓坎的寬度b = 5.0m。
[0037]實(shí)施例3
[0038]本實(shí)施例中，所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示，使用時(shí)，安裝在堰面坡度η = 1:4.0的土石過(guò)水圍堰堰面。
[0039]本實(shí)施例所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板，包括底板1，所述底板為矩形平板，底板的長(zhǎng)度L = 12m、底板寬度為6.0m、底板厚度d = 1.2m，底板頂面的尾部設(shè)置有與底板為一體化結(jié)構(gòu)的挑壓坎2，所述挑壓坎2為楔形塊體，其上頂面為斜面、兩側(cè)面為相互平行的直角三角形，后端面為矩形且延伸至底板尾部端面之外，所述楔形塊體位于底板尾部端面之外部段的底面與底板尾部端面形成銜接口 3，銜接口的長(zhǎng)度W = 0.4m。
[0040]所述挑壓坎2后端面的高度Hk = 0.7m,挑壓坎2上頂面的長(zhǎng)度
【權(quán)利要求】
1.一種帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板，包括底板(I)，其特征在于所述底板為矩形平板，底板頂面的尾部設(shè)置有與底板為一體化結(jié)構(gòu)的挑壓坎(2)，所述挑壓坎(2)為楔形塊體，其上頂面為斜面、兩側(cè)面為相互平行的直角三角形，后端面為矩形且延伸至底板尾部端面之外，所述楔形塊體位于底板尾部端面之外部段的底面與底板尾部端面形成銜接口(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板，其特征在于所述挑壓坎(2)后端面的高度Hk = 0.4?0.7m。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰護(hù)板，其特征在于所述挑壓坎(2)上頂面的長(zhǎng)度4 =Hjl + η2In m,式中，η為土石過(guò)水圍堰堰面的坡度，Hk為挑壓坎后端面的高度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰，其特征在于所述銜接口⑶的長(zhǎng)度W = 0.2?0.4m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰，其特征在于所述挑壓坎的寬度(b)與底板的寬度相同，底板的寬度為4?6m。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰，其特征在于所述挑壓坎的寬度(b)與底板的寬度相同，底板的寬度為4?6m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰，其特征在于所述底板的長(zhǎng)度L = 8?12m。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰，其特征在于所述底板的長(zhǎng)度L=.8 ?12m。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰，其特征在于所述底板的長(zhǎng)度L=.8 ?12m。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶挑壓坎的土石過(guò)水圍堰，其特征在于所述底板的長(zhǎng)度L=.8 ?12m。
【文檔編號(hào)】E02B8/06GK103981878SQ201410222431
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】陳云良, 楊秀玲, 王波, 田靜杰 申請(qǐng)人:四川大學(xué)