江河水力冲淤器 本发明涉及治水工程的专用设备,特别是涉及一种适合于江河中、下游使用的冲淤设备。
江河中、下游河道一般平缓,比降不足,基层流压小,因此挟沙能力不足,以致滞留的泥沙逐年淤积增多,河床横断面缩小,逐渐演变成宽浅散乱形,失去了正常的泄洪、输沙、航运能力。因此,河道治淤已成为治水工程中亟待解决的任务之一。
现有的普遍采用的治淤措施有两个。一是加固加高防泛河堤,二是使用综合控沙船挖沙运走。这两种方法都不能根本解决泄洪、输沙能力不足的问题,而且耗资大、速度慢。
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种不需外加能源、充分利用水流本身的冲击力持续升高中槽底层流压的冲淤设备,耗资少、速度快、效率高。
为此,本发明的冲淤器包括:
a)一个或多个沿逆水方向同方向倾斜设置的平板或瓦楞板形的叶片,各个叶片沿逆水方向的倾斜角度逐渐减小,每个叶片的侧面都有距河床的高端和低端;
b)一个或多个支撑叶片高端的第一支撑装置;
c)一个或多个支撑叶片低端的第二支撑装置,并且第二支撑装置的高度小于第一支撑装置的高度;
d)一个或多个连接叶片和第一及第二支撑装置的连接装置;
e)一个或多个设在叶片和第一或第二支撑装置的交叉处地固定装置,用于和其它的冲淤器并接、串接、或串并接连接固定。
按本发明的优越实施例:
(1)叶片的形状为平板形;
(2)叶片的形状为弓形;
(3)第一和第二支撑装置形成“耳形”支撑结构;
(4)第一和第二支撑装置形成“舌形”支撑结构;
(5)连接装置为螺栓连接;
(6)叶片和第二支撑装置整体式构成锥形结构;
(7)叶片和水平方向的夹角约为22.5°。
为了更好地理解本发明的实质,下面参考附图详细描述本发明的冲淤器的优选实施例。其中:
图1是具有一个平板形叶片和“耳形”支撑结构的本发明的冲淤器的侧视图;
图2是具有三个平板形叶片和“耳形”支撑结构的本发明冲淤器的侧视图;
图3是图1中的B端正视图;
图4是具有一个平板形叶片和舌形支撑结构的本发明冲淤器的侧视图;
图5是具有弓形叶片和舌形支撑结构的本发明冲淤器的侧视图;
图6是具有三个平板形叶片和舌形支撑结构的本发明冲淤器的侧视图;
图7是图4中B端的正视图;
图8是图5中B端的正视图;
图9是图4的斜视图;
图10是图5的斜视图;
图11是本发明锥形冲淤器的侧视图;
图12是用于锥体形冲淤器的链锁担的斜视图;
图13是图12的链锁担的侧视图。
附图中相同或相似部件使用了相同的参考标号。
如图1和3所示,其中表示具有单个平板形叶片1的冲淤器,第一支撑装置2和第二支撑装置2′构成类似耳形的支撑结构。叶片1、第一支撑装置2和第二支撑装置2′都由混凝土预制而成,并由连接装置—螺杆3连接固定在一起。叶片1上方的虚线表示可根据不同的需要选择不同的叶片1的厚度。当然,为使叶片1在逆水方向倾斜设置,第二支撑装置的高度必须小于第一支撑装置的高度。根据实际需要选择叶片1的叶面BA和河底4所成的角度,从而即可确定两个支撑装置的相对高度。例如该角度选为22.5°,则B端与底4构成的进口横断面约为A端和底4构成的出口横断面的七倍。为提高冲淤能力可将叶片两端(A、B)边缘制成如图1所示的尖刃形状。第一和第二支撑装置也可整体式构成。
在叶片和第一或第二支撑装置的交叉处可设置一个或多个固定装置,如预制的链锁环(图1中未示出),以备固定或连接使用。
图2是具有三个平板形叶片和一个第一支撑装置、一个第二支撑装置的冲淤器的侧视图。其中有三个平板形沿逆水方向同方向倾斜排列的叶片1上、1中、和1下。它们和水平方向的夹角沿逆水方向依次减小,叶片1下和水平方向的夹角例如为≤22.5°。该冲淤器的第一支撑装置2和第二支撑装置2′可以分别单独制作,也可整体式制成,构成“耳形”支撑结构。连接各个叶片1上、1中、1下和第一或第二支撑装置的连接装置也为螺栓。该冲淤器的进口横断面大于出口横断面几倍。
图4、7和9分别是具有一个平板形叶片和舌形支撑结构的侧视、正视、和斜视图。该冲淤器和图1、2的冲淤器类似,其不同点在于本冲淤器的叶片和舌形支撑结构整体式预制形成,并且在叶片1和两个支撑装置的交叉处各设一个固定装置一链锁环5。该冲淤器的进、出口横断面之比约为3∶1。舌形支撑结构位于叶片的上、下两侧。
图5、8和10分别是具有“弓形”叶片和舌形支撑结构的冲淤器的侧视、正视、和斜视图。其中的叶片呈“弓形”,并且舌形支撑装置只设在弓形叶片弯曲部分的下方。
图6是具有三个平板形叶片和舌形支撑结构的冲淤器的侧视图。三个叶片1上、1中、和1下与水平的夹角分别是<22.5°、≤22.5°和=22.5°。并在A、B两端设有固定牵索用的链锁环5。弹性限磨板6用于减小应力磨损。
将以上实施例中的混凝土制成叶片和第二支撑装置整体式形成在一起,构成锥体形的主体,并用高度大于锥体底端直径的第一支撑装置(例如扁形钢筋支架支撑锥体的顶端,就构成了锥形的冲淤器。图11就是这样的锥形冲淤器。其中A端与底边夹角约为22.5°,主体1由混凝土制成,在偏于底半部的周边设置若干V形凹槽以增大冲淤作用。支架2例如可由5根长度大于锥底直径的扁钢筋制成。进、出口横断面比差可以更大。锥底和锥顶各设一个链锁环5。
图12、13分别是和图11的锥形冲淤器配套使用的链锁担的斜视图、侧视图。其中,在链锁担10的一侧设有距离相等的四个链锁环50,另一侧的两端各设有一个链锁环,在下侧设有等距离带有压缩小叶的短支架20,并呈锯齿状。从而形成既能承受负荷又能并联接锥形冲淤器的链锁担。
在使用中,可通过各个链锁环将多个各种规格的冲淤器顺流向连接(串接)、或横向连接(并接)、或既串接又并接、或进行按组串接,并将这些冲淤器分段置入江河河床中部,并在两岸打桩,通过牵索固定住冲淤器,并在并联冲淤器上加用标杆,便于观察调度运行,从而可加大河水的中槽底层流压,提高了冲刷力,并且各个冲淤器接力升压、持续冲刷传导拉沙,可迅速实现疏通加深航道,而且不需要外加能源,投资少、效率高。如果该设备和本发明入发明的设在河床两侧的“导流挡沙沉板”配合使用,则治沙的效果将会更好。