[发明专利]自适应变形倒虹吸

说明书

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及一种自适应变形倒虹吸。

背景技术

煤炭开采后，由于采空区塌陷而造成岩层位移变形，当该岩层位移变形传到至地表时，会在地表形成一个远大于采空区面积的沉陷盆地，该沉陷盆地会随着开采工作面的推移而推移，同时沉陷深度也会随着开采煤层数量及厚度的增加而增加，沉陷盆地推移扩大及逐步加深形成的水库将会给该沉陷盆地所处区域内各种水利设施造成极不利影响。例如，在水系发达的粮食产区淮河流域，大量渡槽、倒虹吸等跨河沟建筑物，随着沉陷盆地的快速扩大及加深，会变形损毁失效，并沉于水下，造成原有渠系被截断。

为了重新衔接被截断的灌渠，目前通常是在沉陷盆地形成的水库处再次建设渡槽或者倒虹吸。其中，渡槽是渠道跨越河渠、溪谷、洼地和道路时所修建的桥式交叉渠系建筑物，用于灌溉输水；倒虹吸是渠道通过河渠、溪谷、洼地或道路时，敷设于地面或地下的具有虹吸作用的下凹式压力输水管道，其主要用于农田水利工程中。

现有技术中渡槽主要用砌石、混凝土及钢筋混凝土等材料建成，倒虹吸多采用钢筋混凝土管或预应力钢筋混凝土管，也采用混凝土管或钢管。当沉陷盆地再次扩大或加深时，这些重新建设的渡槽和倒虹吸建筑会再次被损毁，造成渠系再次被截断，这种后续的持续变形造成的破坏需要长期大量的修复工作，耗时耗力。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供一种自适应变形倒虹吸，可以重新衔接被沉陷盆地截断的灌渠，并保证其在后续的持续变形过程中不再被损坏。

本发明实施例提供一种自适应变形倒虹吸，包括：沿河底断面铺设的柔性输水管，以及设置在柔性输水管上的变形补偿器和管道接长段；其中，柔性输水管的一端连接进水渠末端的进水池，柔性输水管的另一端连接出水渠首端的出水池，在柔性输水管的一端设置有进水控制阀，在柔性输水管的另一端设置有出水控制阀；在柔性输水管上设置有用于固定柔性输水管的固定镇墩和装配式镇墩，固定镇墩用于固定水上部分的柔性输水管，装配式镇墩用于固定水下部分的柔性输水管。

在本发明的一实施例中，变形补偿器包括第一变形补偿器和第二变形补偿器，管道接长段包括第一管道接长段和第二管道接长段，第一变形补偿器和第一管道接长段设置在柔性输水管的一端，第二变形补偿器和第二管道接长段设置在柔性输水管的另一端。

在本发明的一实施例中，变形补偿器具体为波纹式变形补偿器或滑动式变形补偿器。

在本发明的一实施例中，柔性输水管为聚乙烯输水管。

在本发明的一实施例中，装配式镇墩由固定下锁块、固定上锁块以及上部配重块装配而成，柔性输水管穿设在固定下锁块和固定上锁块形成的圆柱体锁口内，圆柱体锁口的内壁与柔性输水管之间设置有弹性橡胶垫圈。

在本发明的一实施例中，固定下锁块由预制钢筋混凝土材料的第一四方体结构构成，在第一四方体的上表面开设有第一半圆柱体型锁口，在第一半圆柱体型锁口的两侧设置有用于连接固定上锁块的竖直向对接螺栓，在第一四方体两侧立面分别设置有吊装拉环。

在本发明的一实施例中，在第一四方体的外围还设置有管桩锚固孔，用以将装配式镇墩固定在陡岸坡段。

在本发明的一实施例中，在竖直向对接螺栓的顶部，设置有保护螺帽，保护螺帽内充满黄油，以密封竖直向对接螺栓。

在本发明的一实施例中，固定上锁块由预制钢筋混凝土材料的凸台结构构成，在凸台的下表面开设有与第一半圆柱体型锁口对应的第二半圆柱体型锁口，在第二半圆柱体型锁口的两侧设置有用于穿过竖直向对接螺栓的竖向对接螺栓孔，用以将固定上锁块与固定下锁块连接为一体；在凸台的上表面中心处设置有用于连接上部配重块的钢立柱，在钢立柱的顶部设置有水平销栓孔；在凸台的两侧立面分别设置有吊装拉环。

在本发明的一实施例中，上部配重块由预制钢筋混凝土材料的第二四方体结构构成，在第二四方体的中心处设置有用于穿过钢立柱的装配导向孔，在装配导向孔的两侧分别设置有一个吊耳状钢制销栓环，吊耳状钢制销栓环的环心与钢立柱顶部的水平销栓孔的空心位于同一水平线，固定销栓穿过装配导向孔两侧分别设置的吊耳状钢制销栓环以及水平销栓孔，以将固定上锁块与上部配重块连接为一体。