阅读说明：本技术 堆石混凝土重力坝的分层取水系统 (Layered water taking system of rock-fill concrete gravity dam ) 是由 胡天舒 孟才 向亚卿 于 2019-11-25 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种堆石混凝土重力坝的分层取水系统,包括：坝体、竖井、取水口结构、支撑结构、启闭闸门、起吊绳、工作室、横轨、电动葫芦、卷扬机、底轨；竖井设于坝体的内侧面,竖井内侧设有多个取水口结构,取水口结构的进水管部分伸入竖井内,竖井内设有支撑结构,进水管内滑动装配有启闭闸门,启闭闸门顶部连接有起吊绳,坝体的顶部设有工作室,起吊绳顶部伸出工作室的内底壁；工作室内顶部设有横轨,横轨上滑动装配有电动葫芦,工作室内底壁有底轨,底轨上滑动装配有卷扬机,电动葫芦用于拖拽卷扬机滑动,起吊绳的顶部和卷扬机的收卷筒之间可拆式装配。本发明通过一个卷扬机来控制多个启闭闸门升降启闭,具有降低成本、施工周期短的效果。(The invention relates to a layered water taking system of a rock-fill concrete gravity dam, which comprises: the dam comprises a dam body, a vertical shaft, a water intake structure, a supporting structure, an opening and closing gate, a lifting rope, a working chamber, a transverse rail, an electric hoist, a winch and a bottom rail; the vertical shaft is arranged on the inner side surface of the dam body, a plurality of water intake structures are arranged on the inner side of the vertical shaft, a water inlet pipe part of each water intake structure extends into the vertical shaft, a supporting structure is arranged in the vertical shaft, an opening and closing gate is assembled in the water inlet pipe in a sliding mode, the top of the opening and closing gate is connected with a lifting rope, the top of the dam body is provided with a working chamber, and the top of the lifting rope extends out of the inner bottom; the top is equipped with the horizontal rail in the studio, and the sliding assembly has electric block on the horizontal rail, and the diapire has end rail in the studio, and the sliding assembly has the hoist engine on the end rail, and electric block is used for pulling the hoist engine and slides, removable assembly between the top of lifting rope and the winding drum of hoist engine. The invention controls the lifting opening and closing of a plurality of opening and closing gates by one winch, and has the effects of reducing cost and shortening construction period.)

堆石混凝土重力坝的分层取水系统

技术领域

本发明涉及堆石混凝土重力坝的技术领域，尤其是涉及一种堆石混凝土重力坝的分层取水系统。

背景技术

堆石混凝土重力坝是水利工程中常用坝型，主要适用于山区和半山区中小型水库工程。

由于水库每一层的水质都不一样，分层取水目的是从中选取最好的水层，打开不同深度的取水口进行取水。如图1所示，现有的堆石混凝土重力坝的内侧面上通常设有多个高低间隔布置的取水口结构3，相邻取水口结构3之间水平间隔布置，而且每个取水口结构3的内部都设有进水管，进水管内设有启闭闸门5，每一个启闭闸门5都是通过一组动力装置103来实现升降的，例如有5个取水口结构3则需要5组动力装置103。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：当然取水口结构的数量一般远远超过5组，多的情况下会达到十几组甚至二十组，一般动力装置都是有钢丝绳和卷扬机组成，每一台卷扬机的成本还比较高，在安装过程中还需要为每一台卷扬机都铺设线路和增加控制系统，从而导致成本增加，故而有待改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种堆石混凝土重力坝的分层取水系统，通过一个卷扬机来控制多个启闭闸门升降启闭，具有降低成本、施工周期短的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种堆石混凝土重力坝的分层取水系统，包括：坝体、竖井、取水口结构、支撑结构、启闭闸门、起吊绳、工作室、横轨、电动葫芦、卷扬机、底轨；

所述竖井设于所述坝体的内侧面，所述竖井的内侧设有多个高低间隔布置的取水口结构，相邻所述取水口结构之间水平间隔布置，所述取水口结构包括进水管，所述进水管的部分伸入所述竖井内，所述竖井内设有支撑所述进水管的支撑结构，所述进水管的两内侧壁竖向滑动装配有启闭闸门，所述启闭闸门的顶部连接有所述起吊绳，所述坝体的顶部设有所述工作室，所述起吊绳的顶部伸出所述工作室的内底壁；

所述工作室的内顶部设有水平布置的横轨，所述横轨上滑动装配有电动葫芦，所述工作室的内底壁有底轨，所述底轨平行所述横轨，所述底轨上滑动装配有卷扬机，所述电动葫芦用于拖拽所述卷扬机沿所述底轨滑动，所述起吊绳的顶部和所述卷扬机的收卷筒之间可拆式装配。

通过采用上述技术方案，首先通过在工作室的内底壁增加底轨，将卷扬机滑动安装在底轨上，然后在工作室的内顶部增加横轨和电动葫芦，当需要开启不同位置的启闭阀门，以打开不同位置的取水口结构并取不同水深的水时，可以使电动葫芦的吊钩和卷扬机连接起来，再启动电动葫芦，电动葫芦就可以拖拽卷扬机沿着底轨滑动，卷扬机运动至对应位置之后，再将卷扬机的收卷筒和对应起吊绳的顶部之间连接在一起，启动卷扬机即可通过起吊绳驱使启闭阀门升降，需要换其他启闭阀门开启时，将收卷筒和起吊绳的顶部之间拆卸开来，重复上述过程即可；该分层取水系统通过一个卷扬机来控制多个启闭闸门升降启闭，无需根据启闭阀门的数量安装多个动力源，具有降低成本和施工周期短的优点。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述起吊绳的顶部设有第一环形绳头，所述第一环形绳头由多个第一绳夹夹紧固定而成，所述收卷筒上固定有一段连接绳，所述连接绳远离所述收卷筒的一端设有第二环形绳头，所述第二环形绳头由多个第二绳夹夹紧固定而成，所述第一环形绳头和所述第二环形绳头相连接。

通过采用上述技术方案，通过第一环形绳头和第二环形绳头，可以使起吊绳和连接绳连接为一根，所以卷扬机驱使收卷筒转动时，可以直接收卷起吊绳从而带动对应的启闭闸门升降，而且在需要拆卸上述连接结构时，将第一绳夹或者第二绳夹拆卸开即可，然后移动卷扬机的位置，又可以使连接绳和另外一根起吊绳相连接，上述可拆式装配结构比较简单，工作人员操作比较方便，而且连接十分牢固。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述工作室的内顶部设有水平布置的横梁，所述横轨由工字钢制成，所述工字钢的顶部翼板和所述横梁之间通过加固件连接固定。

通过采用上述技术方案，通过在工作室内增加加固件和横梁，有利于在工作室的内顶部稳定安装横轨。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述加固件包括：J形植筋、预埋钢板和锁紧螺母，

所述横梁内预埋固定有多块上下间隔布置的所述预埋钢板，多个所述J形植筋的弯钩部分预埋固定于所述横梁内且同时贯穿所述预埋钢板，所述J形植筋的底部伸出所述横梁的底面且贯穿所述翼板，所述锁紧螺母螺纹装配于所述J形植筋的底部，所述锁紧螺母配合所述横梁的底面夹紧固定所述翼板。

通过采用上述技术方案，J形植筋和预埋钢板连接为一体，且难以从横梁中滑脱出来，上述结构设计的加固件，可以使横梁和横轨之间牢固连接，而且横轨不易晃动，因此电动葫芦拖拽卷扬机时，整个结构更加稳定。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述支撑结构包括：支撑板和支撑块，所述支撑板为钢筋混凝土结构，所述支撑板的下表面和所述竖井的内壁之间设有支撑块，所述竖井的内壁、所述支撑板和所述支撑块之间通过C形植筋连接固定。

通过采用上述技术方案，上述结构设计的支撑结构，结构简单稳固，能够与竖井的内壁之间牢固连接，有利于取水口结构稳定安装，而且在启闭闸门下落冲击时，支撑结构可以具有良好的抗冲击效果。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述取水口结构还包括：三角板和拦污栅，所述进水管伸出所述竖井的部分为喇叭口结构，所述喇叭口结构处设有拦污栅，所述喇叭口结构的下表面和所述竖井的外壁之间设有所述三角板，所述三角板为钢筋混凝土结构。

通过采用上述技术方案，拦污栅可以避免水中的较大固定杂物进入取水口，从而可以避免坝体内的各种管道堵塞，而且三角板对进水管具有良好的支撑作用，从而进水管安装得更加稳定，喇叭口结构可以水进入进水管。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述竖井内还设有多根横管和多根竖管，所述横管设于所述竖管的顶部，所述横管与所述进水管相连通，所述坝体内设有素混凝土结构、汇合空腔、供水钢管和输水涵管，最底下的所述进水管和所述竖管的底部连通于所述汇合空腔，所述汇合空腔设于所述素混凝土结构的顶部，所述汇合空腔内取到的水通过所述供水钢管输送出坝体，所述输水涵管的外端伸出所述坝体的外侧面，所述输水涵管的内底面设置由内至外向下倾斜布置。

通过采用上述技术方案，当进水管内的启闭阀门上升开启时，要取出的水会流至进水管内，然后顺着横管和竖管流至汇合空腔内，汇合空腔内的水再顺着供水钢管流出，输水涵管对供水钢管具有一定的保护作用，而且工作人员可以进入输水涵管中维护检查供水钢管。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述素混凝土结构内预留有廊道，所述坝体的底部设有帷幕防渗墙，所述廊道位于所述帷幕防渗墙的正上方，所述廊道的内底壁设所述帷幕防渗墙之间设有排水孔，所述排水孔竖向布置且其底部贯穿所述帷幕防渗墙的底部，所述排水孔内设置排水管。

通过采用上述技术方案，当廊道内积蓄有水时，可以通过排水管及时将水排至帷幕防渗墙的底部的地基内，有效避免水在廊道内长时间堆积。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述供水钢管部分位于所述输水涵管，所述供水钢管位于所述输水涵管外的部分外周设有包砼结构。

通过采用上述技术方案，包砼结构对该部分的供水钢管的具有保护作用，有效防止供水钢管受挤压而变形。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述坝体的外侧面设有钢筋混凝土斜面板，所述钢筋混凝土斜面板的内侧面为阶梯形状，所述坝体主要由砌石混凝土堆砌而成，所述钢筋混凝土斜面板的顶部设有凸弧面，所述钢筋混凝土斜面板的底部设有凹弧面。

通过采用上述技术方案，钢筋混凝土斜面板可以防止雨水沿着坝体的外侧面渗透至坝体内部，而且钢筋混凝土斜面板呈阶梯状的内侧面可以更加稳固的和砌石混凝土相连接，凸弧面和凹弧面的设计具有挑流消能的作用。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.首先通过在工作室的内底壁增加底轨，将卷扬机滑动安装在底轨上，然后在工作室的内顶部增加横轨和电动葫芦，当需要开启不同位置的启闭阀门，以打开不同位置的取水口结构并取不同水深的水时，可以使电动葫芦的吊钩和卷扬机连接起来，再启动电动葫芦，电动葫芦就可以拖拽卷扬机沿着底轨滑动，卷扬机运动至对应位置之后，再将卷扬机的收卷筒和对应起吊绳的顶部之间连接在一起，启动卷扬机即可通过起吊绳驱使启闭阀门升降，需要换其他启闭阀门开启时，将收卷筒和起吊绳的顶部之间拆卸开来，重复上述过程即可；该分层取水系统通过一个卷扬机来控制多个启闭闸门升降启闭，无需根据启闭阀门的数量安装多个动力源，具有降低成本和施工周期短的优点；

2.J形植筋和预埋钢板连接为一体，且难以从横梁中滑脱出来，上述结构设计的加固件，可以使横梁和横轨之间牢固连接，而且横轨不易晃动，因此电动葫芦拖拽卷扬机时，整个结构更加稳定。

附图说明

图1是现有技术中分层取水系统的结构示意图；

图2是本发明实施例的正面剖视结构示意图；

图3是本发明实施例的侧面剖视结构示意图；

图4是本发明实施例中卷扬机和起吊绳之间的装配关系示意图；

图5是本发明实施例中横轨和横梁之间的装配关系示意图；

图6是图3中A处的放大图；

图7是本发明实施例的俯视平面结构示意图。

附图标记：1、坝体；11、素混凝土结构；12、汇合空腔；13、供水钢管；14、输水涵管；15、廊道；16、排水管；17、包砼结构；18、钢筋混凝土斜面板；181、凸弧面；182、凹弧面；19、砌石混凝土；2、竖井；21、横管；22、竖管；3、取水口结构；31、进水管；32、三角板；33、拦污栅；4、支撑结构；41、支撑板；42、支撑块；43、C形植筋；5、启闭闸门；6、起吊绳；61、第一环形绳头；62、第一绳夹；7、工作室；71、横梁；72、加固件；721、J形植筋；722、预埋钢板；723、锁紧螺母；8、横轨；81、翼板；9、卷扬机；91、收卷筒；92、连接绳；93、第二环形绳头；94、第二绳夹；10、电动葫芦；101、底轨；102、帷幕防渗墙；103、动力装置。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图2和图3，为本发明公开的一种堆石混凝土重力坝的分层取水系统，包括：坝体1、竖井2、取水口结构3、支撑结构4、启闭闸门5、起吊绳6、工作室7、横轨8、电动葫芦10、卷扬机9、底轨101。

竖井2设于坝体1的内侧面，竖井2的内侧设有五个（在其他实施例中该数量可以为6个、7个、8个或者更多）高低间隔布置的取水口结构3，相邻取水口结构3之间水平间隔布置，取水口结构3包括进水管31（见图6），进水管31的部分伸入竖井2内，竖井2内设有支撑进水管31的支撑结构4，进水管31的两内侧壁竖向滑动装配有启闭闸门5，启闭闸门5的顶部连接有起吊绳6，坝体1的顶部设有工作室7，起吊绳6的顶部伸出工作室7的内底壁。

工作室7的内顶部设有水平布置的横轨8，横轨8上滑动装配有电动葫芦10，工作室7的内底壁有底轨101，底轨101平行横轨8，底轨101上滑动装配有卷扬机9，电动葫芦10用于拖拽卷扬机9沿底轨101滑动，起吊绳6的顶部和卷扬机9的收卷筒91（见图4）之间可拆式装配。

竖井2内还设有多根横管21和多根竖管22，横管21设于竖管22的顶部，横管21与进水管31（见图6）相连通，坝体1内设有素混凝土结构11、汇合空腔12、供水钢管13和输水涵管14，最底下的进水管31和竖管22的底部连通于汇合空腔12，汇合空腔12设于素混凝土结构11的顶部，汇合空腔12内取到的水通过供水钢管13输送出坝体1，输水涵管14的外端伸出坝体1的外侧面，输水涵管14的内底面设置由内至外向下倾斜布置。当进水管31内的启闭阀门上升开启时，要取出的水会流至进水管31内，然后顺着横管21和竖管22流至汇合空腔12内，汇合空腔12内的水再顺着供水钢管13流出，输水涵管14对供水钢管13具有一定的保护作用，而且工作人员可以进入输水涵管14中维护检查供水钢管13。

素混凝土结构11内预留有廊道15，坝体1的底部设有帷幕防渗墙102，廊道15位于帷幕防渗墙102的正上方，廊道15的内底壁设帷幕防渗墙102之间设有排水孔，排水孔竖向布置且其底部贯穿帷幕防渗墙102的底部，排水孔内设置排水管16。当廊道15内积蓄有水时，可以通过排水管16及时将水排至帷幕防渗墙102的底部的地基内，有效避免水在廊道15内长时间堆积。

供水钢管13部分位于输水涵管14，供水钢管13位于输水涵管14外的部分外周设有包砼结构17。包砼结构17对该部分的供水钢管13的具有保护作用，有效防止供水钢管13受挤压而变形。

坝体1的外侧面设有钢筋混凝土斜面板18，钢筋混凝土斜面板18的内侧面为阶梯形状，坝体1主要由砌石混凝土19堆砌而成，钢筋混凝土斜面板18的顶部设有凸弧面181，钢筋混凝土斜面板18的底部设有凹弧面182。钢筋混凝土斜面板18可以防止雨水沿着坝体1的外侧面渗透至坝体1内部，而且钢筋混凝土斜面板18呈阶梯状的内侧面可以更加稳固的和砌石混凝土19相连接，凸弧面181和凹弧面182的设计具有挑流消能的作用。

结合图3和图4所示，起吊绳6的顶部设有第一环形绳头61，第一环形绳头61由多个第一绳夹62夹紧固定而成，收卷筒91上固定有一段连接绳92，连接绳92远离收卷筒91的一端设有第二环形绳头93，第二环形绳头93由多个第二绳夹94夹紧固定而成，第一环形绳头61和第二环形绳头93相连接。

通过第一环形绳头61和第二环形绳头93，可以使起吊绳6和连接绳92连接为一根，起吊绳6和连接绳92均为钢丝绳，所以卷扬机9驱使收卷筒91转动时，可以直接收卷起吊绳6从而带动对应的启闭闸门5升降，而且在需要拆卸上述连接结构时，将第一绳夹62或者第二绳夹94拆卸开即可，然后移动卷扬机9的位置，又可以使连接绳92和另外一根起吊绳6相连接，上述可拆式装配结构比较简单，工作人员操作比较方便，而且连接十分牢固。

结合图2和图5所示，工作室7的内顶部设有水平布置的横梁71，横轨8由工字钢制成，工字钢的顶部翼板81和横梁71之间通过加固件72连接固定，通过在工作室7内增加加固件72和横梁71，有利于在工作室7的内顶部稳定安装横轨8。

加固件72包括：J形植筋721、预埋钢板722和锁紧螺母723，横梁71内预埋固定有多块上下间隔布置的预埋钢板722，多个J形植筋721的弯钩部分预埋固定于横梁71内且同时贯穿预埋钢板722，J形植筋721的底部伸出横梁71的底面且贯穿翼板81，锁紧螺母723螺纹装配于J形植筋721的底部，锁紧螺母723配合横梁71的底面夹紧固定翼板81。J形植筋721和预埋钢板722连接为一体，且难以从横梁71中滑脱出来，上述结构设计的加固件72，可以使横梁71和横轨8之间牢固连接，而且横轨8不易晃动，因此电动葫芦10拖拽卷扬机9时，整个结构更加稳定。

结合图3和图6所示，支撑结构4包括：支撑板41和支撑块42，支撑板41为钢筋混凝土结构，支撑板41的下表面和竖井2的内壁之间设有支撑块42，竖井2的内壁、支撑板41和支撑块42之间通过C形植筋43连接固定。上述结构设计的支撑结构4，结构简单稳固，能够与竖井2的内壁之间牢固连接，有利于取水口结构3稳定安装，而且在启闭闸门5下落冲击时，支撑结构4可以具有良好的抗冲击效果。

取水口结构3还包括：三角板32和拦污栅33，进水管31伸出竖井2的部分为喇叭口结构，喇叭口结构处设有拦污栅33，喇叭口结构的下表面和竖井2的外壁之间设有三角板32，三角板32为钢筋混凝土结构。拦污栅33可以避免水中的较大固定杂物进入取水口，从而可以避免坝体1内的各种管道堵塞，而且三角板32对进水管31具有良好的支撑作用，从而进水管31安装得更加稳定，喇叭口结构可以水进入进水管31。

结合图3和图7所示，该分层取水系统位于整个堆石混凝土重力坝的侧边且靠近山坡布置，输水涵管14在坝体1内倾斜布置。

本实施例的实施原理为：首先通过在工作室7的内底壁增加底轨101，将卷扬机9滑动安装在底轨101上，然后在工作室7的内顶部增加横轨8和电动葫芦10，当需要开启不同位置的启闭阀门，以打开不同位置的取水口结构3并取不同水深的水时，可以使电动葫芦10的吊钩和卷扬机9连接起来，再启动电动葫芦10，电动葫芦10就可以拖拽卷扬机9沿着底轨101滑动，卷扬机9运动至对应位置之后，再将卷扬机9的收卷筒91和对应起吊绳6的顶部之间连接在一起，启动卷扬机9即可通过起吊绳6驱使启闭阀门升降，需要换其他启闭阀门开启时，将收卷筒91和起吊绳6的顶部之间拆卸开来，重复上述过程即可；该分层取水系统通过一个卷扬机9来控制多个启闭闸门5升降启闭，无需根据启闭阀门的数量安装多个动力源，具有降低成本和施工周期短的优点。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。