[发明专利]一种多级气动坝

说明书

本发明公开了一种多级气动坝,包括预留槽坝基,预留槽坝基上设置有一组支撑墩,支撑墩上设置有挡水装置，挡水装置为多级挡水装置，由气动控制装置控制；多级挡水装置包括通过支撑装置支撑在支撑墩上的第一级挡水结构以及与第一级挡水结构外表面相切的第二级挡水结构；第一级挡水结构和第二级挡水结构均为内部中空的容纳腔体，容纳腔体为水箱，水箱的顶部与气动控制装置连通。本发明的气动坝双层水闸挡水设计，在基础埋置深度不变的情况下，通过采用弹簧结构和弧形相切设计使第二级挡水结构能够无缝连接第一层级挡水结构，提高了挡水高程。

技术领域

本发明涉及一种多级气动坝，属于水利工程挡水坝领域。

背景技术

近年来，随着生态环境的不断改善，人们对生态环境治理保护意识的不断提高，同时，在城市的生态化进程中，城市水系的建筑发展越来越重要。与环境协调的水利工程可以提升城市的整体居住环境以及经济发展环境，有利于形成城区最具特色的连续生态景观和城区临水公共活动空间，使城区环境更加优美、功能更加合理。

气动坝作为新型的挡水建筑物，具有良好的挡水效果和可控的过流能力等优点，在部分地区得到了较为广泛的应用，并取得了良好的反响。在蓄水的同时可以为鱼类的洄游提供鱼道，河道中的所有物体均可自然通过，不会造成河道的泥沙淤积而照成河床的抬高。然而，传统的气动坝通过可旋转的挡水钢板调节水位，关闭时，挡水钢板旋转至预挖坝底空间，较大的坝底施工工程量和挡水钢板的弧度严重限制了气动坝的挡水高度，制约了气动坝的进一步推广使用。因此，目前迫切需要一种新气动坝，能在不增加开挖深度和施工工程量的情况下，提高挡水高程，拓展气动坝的使用范围。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种多级气动坝,能在不增加开挖深度和施工工程量的情况下提高挡水高程，该新型气动坝设计简单，操作方便。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的一种多级气动坝,包括预留槽坝基,预留槽坝基上设置有一组支撑墩,支撑墩上设置有挡水装置，挡水装置为多级挡水装置，由气动控制装置控制；

多级挡水装置包括通过支撑装置支撑在支撑墩上的第一级挡水结构以及与第一级挡水结构外表面相切的第二级挡水结构；第一级挡水结构和第二级挡水结构均为内部中空的容纳腔体，容纳腔体为水箱，水箱的顶部与气动控制装置连通,由气动控制装置控制水箱的充气排水或注水排气,从而达到上下翻转的目的；第一级挡水结构的外表面为弧形迎水面，内侧面为平面背水面；第二级挡水结构的外表面为平面迎水面，内侧面为弧形背水面；弧形背水面和弧形迎水面内相切；第二级挡水结构的内部中空容纳腔体，在节省材料的同时兼顾挡水，中空的设计，保证了其结构在浮力重力矩作用下实现绕轴转动。

支撑装置通过传动杆与支撑墩铰接，挡水装置以铰接处为支点进行翻转运动，当挡水装置翻转至预定高度时，支撑装置对挡水装置起到支撑作用。

进一步地，传动杆上设置有锁定装置，锁定装置包括固定在传动杆上的内齿轮以及固定在支撑墩上的固定齿轮,外齿轮通过外齿轮固定钉与支撑墩铰接,外齿轮绕传动杆转动,通过控制传动杆来移动咬合在固定齿轮上的内齿轮，使其与外齿轮咬合达到锁定。内齿轮与外齿轮无连接，二者之间由于齿轮的咬合齿齿位不同，实现不同挡水位的锁定。采用齿轮的齿数控制，可对不同水位要求的控制，实现不同的挡水高度；内外齿与固定齿轮的设计，使转动杆的重力可以分布到各个支撑墩上。同时外齿轮固定钉的设计，保证了结构在不挡水的情况下，将结构重力分散到支撑墩上，而在挡水时不会影响结构的转动和力的传递。

进一步地，水箱的顶部设置有连接气动控制装置的空气输入管和注水管的气动通孔；水箱的底部设置有一组排水孔，排水孔上设置有单向阀。

进一步地，支撑装置包括支撑第一级挡水结构的两个第一支撑结构和支撑第二级挡水结构的两个第二支撑结构；第一支撑结构和第二支撑结构相互配合将第一级挡水结构和第二级挡水结构提升、落下。