本發(fā)明涉及水庫淤積清淤領(lǐng)域，尤其是涉及一種可拆卸模塊化裝配式鋼結(jié)構(gòu)擋水壩。

背景技術(shù)：

1、水庫作為國家水網(wǎng)的重要節(jié)點(diǎn)和流域防洪工程體系的重要組成部分，承擔(dān)著防洪、供水、灌溉、發(fā)電等多重功能，是保障國家水安全和社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。然而，大多數(shù)在役水庫（特別是修建在多沙河流上的水庫）存在不同程度的淤積，不僅嚴(yán)重影響水庫原有的蓄水功能，還影響防洪安全。因而，對在役水庫進(jìn)行清淤對保證水庫淤積和防洪至關(guān)重要。

2、現(xiàn)有水庫清淤方式包括水力清淤和機(jī)械清淤。水力清淤包括異重流排沙、通過空庫（或降低水位）迎洪實(shí)現(xiàn)泥沙沖刷的滯洪排沙和水力沖沙。機(jī)械清淤包括機(jī)械干挖和挖泥船清淤兩種，當(dāng)水庫具備排空條件時(shí)一般采用挖掘機(jī)、大型自卸車，將淤泥挖出后裝車運(yùn)走；缺水地區(qū)和沒有設(shè)置底孔的水庫不具備排空條件，一般采用挖泥船或吸泥泵清淤。

3、水力排沙雖然可以實(shí)現(xiàn)驅(qū)沙出庫，但對淤積在庫區(qū)、河道寬灘區(qū)等位置的泥沙效率較低，特別是當(dāng)水力資源不足時(shí)清淤困難，而采用機(jī)械清淤手段存在成本較高、清淤量小等局限性，清除的泥沙也面臨占地和耗能的問題。為高效清除庫區(qū)、河道寬灘區(qū)等位置的淤積泥沙，可采用臨時(shí)擋水壩束水，并結(jié)合橫向沖蝕、高渠拉沙等現(xiàn)有技術(shù)。如果采用傳統(tǒng)的混凝土壩、土石壩等作為臨時(shí)擋水壩，不僅施工周期漫長，而且拆除困難，因此，采用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)擋水，不僅施工周期短，而且拆除方便，可大幅降低清淤成本。然而，現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)擋水壩的構(gòu)件和連接節(jié)點(diǎn)數(shù)量繁多，現(xiàn)場拼裝工程量大，清淤工期長，拆卸難度大，在拆卸過程中通常會破壞鋼構(gòu)件，很難再次投入使用，進(jìn)而增加清淤成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提出了一種可拆卸模塊化裝配式鋼結(jié)構(gòu)擋水壩，模塊化拆裝簡單方便且可重復(fù)使用，還能通過調(diào)整模塊以滿足不同束水和引水的清淤需求。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案：

3、本發(fā)明所述的可拆卸模塊化裝配式鋼結(jié)構(gòu)擋水壩，包括支架本體和設(shè)置在所述支架本體上的擋水結(jié)構(gòu)，還包括引水結(jié)構(gòu)，所述引水結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述擋水結(jié)構(gòu)上的第一引水組件和設(shè)置在所述支架本體上的第二引水組件；

4、所述擋水結(jié)構(gòu)傾斜設(shè)置在所述支架本體上，其包括多排固連在支架本體上的面板組件，所述面板組件包括鋼板制成的面板單元、第一連接單元和第二連接單元，所述面板單元包括中面板和對稱固連在所述中面板兩側(cè)的側(cè)弧形板，所述中面板的迎水面為中部向其背水面內(nèi)凹的弧形內(nèi)凹面；橫向相鄰面板單元的側(cè)弧形板密封連接形成與中面板一致的弧形內(nèi)凹面；

5、所述第一連接單元包括設(shè)置在中面板和側(cè)弧形板連接處的第一連接件和設(shè)置在每個第一連接件的背水面的第二連接件；所述支架本體具有第一斜支撐件，所述面板組件的第二連接件與所述第一斜支撐件固連在一起；

6、所述第二連接單元包括設(shè)置在所述面板單元的上端和下端的第一連接板和固連在面板單元左右兩側(cè)的第二連接板，所述第一連接板仿形設(shè)計(jì)。

7、有益效果是：本發(fā)明的面板單元為內(nèi)凹弧形結(jié)構(gòu)且傾斜安裝，使水壓力更均勻地分布在支架本體上，減少局部應(yīng)力，相對平面結(jié)構(gòu)的鋼面板，可減少碰撞，進(jìn)一步提高本發(fā)明的穩(wěn)定性和安全性。本發(fā)明的面板組件可模塊化生產(chǎn)，在現(xiàn)場通過其第一連接單元和支架本體固連在一起，通過第二連接單元實(shí)現(xiàn)面板組件之間的固定連接，裝配簡單方便，縮短現(xiàn)場施工工期。

8、優(yōu)選的，所述第一引水組件設(shè)置在任意一個所述面板單元上，包括至少一個固連在面板單元的中面板上的第一引水管，所述第一引水管具有迎水口和背水口，所述迎水口位于中面板的迎水面的斜上方，所述背水口位于中面板的背水面的斜下方且具有連接法蘭，方便與引水管道連接。

9、優(yōu)選的，所述第二引水組件包括固連在所述支架本體上的支撐單元和傾斜設(shè)置在所述支撐單元上的第二引水管，所述第二引水管的一端口通過連接管與所述第一引水管的背水口連接。在實(shí)際安裝時(shí)，第二引水管的兩端口均具有連接法蘭，方便引水管道的安裝。在實(shí)際加工時(shí)，第二引水組件可模塊化批量加工，現(xiàn)場加工即可，現(xiàn)場拆裝簡單方便，提高清淤效率。

10、更優(yōu)選的，所述支撐單元包括支座、多個肋板和支撐板，所述支座通過多個連接螺栓固連在所述支架本體上；多個所述肋板焊接在支座上，每個肋板均具有安裝斜面，所述支撐板為焊接在多個肋板的安裝斜面上的弧形結(jié)構(gòu)，所述第二引水管的下部固連在支撐板上。支撐單元可以模塊化制作，提高現(xiàn)場安裝效率。

11、優(yōu)選的，所述支架本體包括第一支撐組件和第二支撐組件，支架本體為多層結(jié)構(gòu)，每層均包括一組第一支撐組件，所述第一支撐組件包括第一豎支撐件和固連在所述第一支撐件底部的所述第一斜支撐件，所述第一豎支撐件的頂部具有第一連接節(jié)點(diǎn)單元，所述第一連接節(jié)點(diǎn)單元包括與第一斜支撐件平行的第二斜支撐件，多層第一支撐組件的第一斜支撐件和第二斜支撐件的支撐端面在同一平面內(nèi)，且該平面為斜面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)面板單元的傾斜固定安裝。

12、更優(yōu)選的，所述第二支撐組件呈三角形結(jié)構(gòu)，其包括第二豎支撐件、第二水平支撐件和斜連接件，所述第二豎支撐件的頂部具有連接座，所述連接座的四個側(cè)面和頂面均具有連接頭。在實(shí)際安裝時(shí)，連接頭采用排布有安裝孔的工字鋼，可通過螺栓實(shí)現(xiàn)第二支撐組件之間、第二支撐組件和第一支撐組件的連接。

13、在實(shí)際安裝時(shí)，每層所述第二支撐組件之間通過第一水平支撐件連接在一起，進(jìn)而使連接形成整體性的支架本體，提高支架本體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明的面板單元為內(nèi)凹弧形結(jié)構(gòu)且傾斜安裝，使水壓力更均勻地分布在支架本體上，減少局部應(yīng)力，相對平面結(jié)構(gòu)的鋼面板，可減少碰撞，進(jìn)一步提高本發(fā)明的穩(wěn)定性和安全性。本發(fā)明的面板組件可模塊化生產(chǎn)，在現(xiàn)場通過其第一連接單元和支架本體固連在一起，通過第二連接單元實(shí)現(xiàn)面板組件之間的固定連接，現(xiàn)場裝配簡單方便，縮短現(xiàn)場施工工期；清淤后，可模塊化拆卸，減少拆卸工作量，并且可以重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。

技術(shù)特征：

1.一種可拆卸模塊化裝配式鋼結(jié)構(gòu)擋水壩，包括支架本體和設(shè)置在所述支架本體上的擋水結(jié)構(gòu)，其特征在于：還包括引水結(jié)構(gòu)，所述引水結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述擋水結(jié)構(gòu)上的第一引水組件和設(shè)置在所述支架本體上的第二引水組件；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆卸模塊化裝配式鋼結(jié)構(gòu)擋水壩，其特征在于：所述第一引水組件設(shè)置在任意一個所述面板單元上，包括至少一個固連在面板單元的中面板上的第一引水管，所述第一引水管具有迎水口和背水口，所述迎水口位于中面板的迎水面的斜上方，所述背水口位于中面板的背水面的斜下方且具有連接法蘭。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可拆卸模塊化裝配式鋼結(jié)構(gòu)擋水壩，其特征在于：所述第二引水組件包括固連在所述支架本體上的支撐單元和傾斜設(shè)置在所述支撐單元上的第二引水管，所述第二引水管的一端口通過連接管與所述第一引水管的背水口連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可拆卸模塊化裝配式鋼結(jié)構(gòu)擋水壩，其特征在于：所述支撐單元包括支座、多個肋板和支撐板，所述支座通過多個連接螺栓固連在所述支架本體上；多個所述肋板焊接在支座上，每個肋板均具有安裝斜面，所述支撐板為焊接在多個肋板的安裝斜面上的弧形結(jié)構(gòu)，所述第二引水管的下部固連在支撐板上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可拆卸模塊化裝配式鋼結(jié)構(gòu)擋水壩，其特征在于：所述支架本體包括第一支撐組件和第二支撐組件，支架本體為多層結(jié)構(gòu)，每層均包括一組第一支撐組件，所述第一支撐組件包括第一豎支撐件和固連在所述第一支撐件底部的所述第一斜支撐件，所述第一豎支撐件的頂部具有第一連接節(jié)點(diǎn)單元，所述第一連接節(jié)點(diǎn)單元包括與第一斜支撐件平行的第二斜支撐件，多層第一支撐組件的第一斜支撐件和第二斜支撐件的支撐端面在同一平面內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可拆卸模塊化裝配式鋼結(jié)構(gòu)擋水壩，其特征在于：所述第二支撐組件呈三角形結(jié)構(gòu)，其包括第二豎支撐件、第二水平支撐件和斜連接件，所述第二豎支撐件的頂部具有連接座，所述連接座的四個側(cè)面和頂面均具有連接頭。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可拆卸模塊化裝配式鋼結(jié)構(gòu)擋水壩，其特征在于：每層所述第二支撐組件之間通過第一水平支撐件連接在一起。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種可拆卸模塊化裝配式鋼結(jié)構(gòu)擋水壩，包括支架本體、擋水結(jié)構(gòu)和引水結(jié)構(gòu)，引水結(jié)構(gòu)包括第一引水組件和第二引水組件，擋水結(jié)構(gòu)傾斜設(shè)置在支架本體上，包括鋼板制成的面板單元、第一連接單元和第二連接單元，面板單元包括中面板和側(cè)弧形板，中面板的迎水面為中部向其背水面內(nèi)凹的弧形內(nèi)凹面；橫向相鄰面板單元的側(cè)弧形板密封連接形成與中面板一致的弧形內(nèi)凹面。本發(fā)明的面板單元為內(nèi)凹弧形結(jié)構(gòu)且傾斜安裝，使水壓力更均勻地分布在支架本體上，減少局部應(yīng)力，相對平面結(jié)構(gòu)的鋼面板，可減少碰撞，進(jìn)一步提高本發(fā)明的穩(wěn)定性和安全性；面板組件、引水組件和支架本體均可以模塊化生產(chǎn)，縮短現(xiàn)場施工工期，且可拆除后重復(fù)使用。

技術(shù)研發(fā)人員：謝遵黨,胡衛(wèi)中,李超群,白正雄,石慶省,杜全勝
受保護(hù)的技術(shù)使用者：黃河勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8