CN104499472B - 一种水囊式水力升船装置 - Google Patents

Abstract

一种水囊式水力升船装置，包括坝闸部分、水箱部分和橡胶水囊部分，坝闸部分包括拦河闸坝、闸墩、人字形闸门和液压杆，两个闸墩平行设置于河堤之间并设有拦河闸坝，人字形闸门垂直设置于拦河闸坝的一侧；水箱部分包括水箱、导轨、系船柱和系缆，水箱设置于人字形闸门下游一侧两个闸墩之间，矩形水箱的侧面与四根导轨配合沿导轨上下滑动；橡胶水囊部分包括基坑、橡胶水囊、盖板和支柱，橡胶水囊顶部密封固定有盖板，四根钢结构支柱分别与水箱底部连接固定。本发明的优点是：该水囊式水力升船装置结构简单、制备成本低、施工容易、适用性强；该升船机用水量少，节省时间，船舶通过效率较高，适于小型内河船舶可顺利通过建有拦河闸坝的河流。

Description

一种水囊式水力升船装置

技术领域

本发明涉及水利工程中的升船机，特别是一种水囊式水力升船装置。

背景技术

我国福建省地形以山地为主，大部分河流较短且水流急促，夏秋季节时受降雨影响水量充沛，流量很大；但春冬季节水量很小，近于干涸。于是为了提高对水资源的利用，河道上修建了很多水闸。随之而来的问题是，水闸对河道的截断影响了河道的航运能力，使得该地区大量的小型船舶不能通航。因此，本发明提出了一种新型水囊式水力升船机，可以解决这个问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种水囊式水力升船装置，该升船装置结构简单、设计合理、制备成本低、用水量少，可有效解决山地河流的通航问题，具有很强的实用性。

本发明的技术方案：

一种水囊式水力升船装置，包括坝闸部分、水箱部分和橡胶水囊部分，坝闸部分包括拦河闸坝、闸墩、人字形闸门和液压杆，两个闸墩平行设置于河堤一侧，其中一个闸墩与河堤连成一体，另一个闸墩与另一侧河堤之间横向设有拦河闸坝，人字形闸门垂直设置于拦河闸坝的一侧并两个闸墩之间，液压杆的一端与人字形闸门固定，另一端与闸墩固定；水箱部分包括水箱、导轨、系船柱和系缆，水箱设置于人字形闸门下游一侧两个闸墩之间，四根导轨分别固定于两个闸墩的内壁，矩形水箱的侧面与四根导轨配合沿导轨上下滑动，水箱与闸墩的接触面通过橡胶止水带紧密贴合，水箱的上游方向端设有前门，系船柱设置在水箱的四个角并通过系缆将水箱内船只固定在系船柱上；橡胶水囊部分包括基坑、橡胶水囊、盖板和支柱，矩形混凝土基坑位于水箱下方的河床内，橡胶水囊置于基坑内，橡胶水囊顶部密封固定有盖板，橡胶水囊与上游水域通过充水管联通并设有充水阀，与下游水域通过放水管联通并设有放水阀和水泵，四根钢结构支柱分别设置于盖板上表面的四角并分别与水箱底部连接固定。

所述拦河闸坝为平板闸门坝或小型重力坝。

通过这些结构设计，在船只通过闸坝时，可以先驶进水箱，然后利用橡胶水囊的充放水实现上升或下降，达到预定水位后再驶出水箱，实现翻越闸坝通航。

本发明的优点是：该水囊式水力升船装置结构简单、制备成本低、施工容易；该升船机用水量少，避免了传统船闸通过大量注水获得平衡水位，且节省时间，船舶通过效率较高，适于小型内河船舶可顺利通过建有拦河闸坝的河流；耗能少，升船装置大部分升降运动通过水力来带动，水泵只是辅助作用，具有良好的经济性和适用性。

附图说明

图1为该水囊式水力升船机的三维外观示意图。

图2为该水囊式水力升船机俯视结构示意图。

图3为该水囊式水力升船机侧视结构示意图。

图中：1.拦河闸坝，2.人字形闸门，3.液压杆，4.水箱，5.闸墩，6.导轨，7.系船柱，8.系缆，9. 水箱内船只，10.橡胶水囊，11.基坑，12.盖板，13.充水管，14.充水阀，15.放水管，16.放水阀，17.水泵，18.支柱，19.河堤，20.河床。

具体实施方式

一种水囊式水力升船机构，如图1-3所示，包括坝闸部分、水箱部分和橡胶水囊部分，坝闸部分包括拦河闸坝1、闸墩5、人字形闸门2和液压杆3，两个闸墩5平行设置于河堤19一侧，其中一个闸墩5与河堤19连成一体，另一个闸墩5与另一侧河堤19之间横向设有拦河闸坝1，拦河闸坝1为重力坝，人字形闸门2垂直设置于拦河闸坝1的一侧并两个闸墩5之间，液压杆3的一端与人字形闸门2固定，另一端与闸墩5固定；水箱部分包括水箱4、导轨6、系船柱7和系缆8，水箱4设置于人字形闸门2下游一侧两个闸墩5之间，四根导轨6分别固定于两个闸墩5的内壁，矩形水箱4的侧面与四根导轨6配合沿导轨6上下滑动并起到防止水箱左右前后摇晃及封闭的作用，水箱4与闸墩5的接触面通过橡胶止水带紧密贴合，水箱4的上游方向端设有前门，系船柱7设置在水箱4的四个角并通过系缆8将水箱内船只9固定在系船柱7上，当船只驶进水箱4时，用系缆8将船只9固定在系船柱7上，防止船只大幅度摇晃；橡胶水囊部分包括基坑11、橡胶水囊10、盖板12和支柱18，矩形混凝土基坑11位于水箱4下方的河床20内，橡胶水囊10置于基坑11内，橡胶水囊10顶部密封固定有盖板12，橡胶水囊10与上游水域通过充水管13联通并设有充水阀14，与下游水域通过放水管15联通并设有放水阀16和水泵17，当升船机下放到水面高度，由于压差不足橡胶水囊10不能继续放水时，通过水泵17进行辅助抽水使升船机下降到指定位置，四根钢结构支柱18分别设置于盖板12上表面的四角并分别与水箱4底部连接固定。

该实施例中，水囊式水力升船装置所处河道的上游水位为6m，下游水位为2m，拦河闸坝前后的水位差为4m。升船机水箱尺寸为长12m、宽10m、高度为2.5m。

以下游河道船只上行通过升船装置为例，其操作流程如下：

1）平时没有船只通过时，升船机处于收起状态，橡胶水囊中没有水，水箱沉入基坑内；

2）当下游船只驶来时，通过系船柱的引导，船只驶到基坑水箱的正上方，船只停住，并用系缆将其固定在系船柱上；

3）开启充水阀，对橡胶水囊进行充水，水箱连带其中的水体和船只开始升高，直到水箱中水位达到上游水位高度，关闭充水阀停止充水；

4）将水箱的前门和人字形闸门打开，水箱内水体与上游水体连为一体，待水位稳定后解开系缆，船只驶入上游，然后将闸门关闭，水箱前门合上；

5）打开放水阀，橡胶水囊放水，水箱开始下降；当水箱下降到水面高度时，由于受到浮力作用，水压差不足以驱动水箱继续下降，这是打开水泵进行抽水，至水箱恢复初始位置，关闭水泵和放水阀。

同理，船只由上游下行通过升船机的流程则是：船只行至上游闸门处时，对橡胶水囊充水，水箱升高，打开人字形闸门和水箱前门，船只驶入水箱，用系缆固定，然后关闭闸门和水箱前门，橡胶水囊放水并借助水泵的抽水，水箱收进基坑，解开系缆，船只就可以驶出了。

Claims (2)

1.一种水囊式水力升船装置，其特征在于：包括坝闸部分、水箱部分和橡胶水囊部分，坝闸部分包括拦河闸坝、闸墩、人字形闸门和液压杆，两个闸墩平行设置于河堤一侧，其中一个闸墩与河堤连成一体，另一个闸墩与另一侧河堤之间横向设有拦河闸坝，人字形闸门位于拦河闸坝的一侧并垂直设置于两个闸墩之间，液压杆的一端与人字形闸门固定，另一端与闸墩固定；水箱部分包括水箱、导轨、系船柱和系缆，水箱设置于人字形闸门下游一侧两个闸墩之间，四根导轨分别固定于两个闸墩的内壁，矩形水箱的侧面与四根导轨配合沿导轨上下滑动，水箱与闸墩的接触面通过橡胶止水带紧密贴合，水箱的上游方向端设有前门，系船柱设置在水箱的四个角并通过系缆将水箱内船只固定在系船柱上；橡胶水囊部分包括基坑、橡胶水囊、盖板和支柱，矩形混凝土基坑位于水箱下方的河床内，橡胶水囊置于基坑内，橡胶水囊顶部密封固定有盖板，橡胶水囊与上游水域通过充水管联通并设有充水阀，与下游水域通过放水管联通并设有放水阀和水泵，四根钢结构支柱分别设置于盖板上表面的四角并分别与水箱底部连接固定。

2.根据权利要求1所述水囊式水力升船装置，其特征在于：所述拦河闸坝为平板闸门坝或小型重力坝。