【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水工鋼閘門，具體涉及一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門及使用方法。
技術介紹
1、隨著極端天氣發生頻率的增加，海平面逐年上升，加之城市建設導致地面沉降，河口地區防潮標準在不斷提高。擋潮閘口是水利工程中的重要設施，主要用于調控潮汐、防洪排澇、防止海水倒灌以及保護河口生態環境，此外，還需滿足船舶通航的要求。
2、河口地區常用的擋潮閘門有提升式、翻板式和浮體式。對于有船舶通航需求的河道，提升式閘門啟閉力大，高水頭時需大型啟閉機，且凈空受限，難以滿足通航要求；翻板式閘門控制精度低，翻板鉸鏈處易淤積，不適用于水深較大的通航環境；浮體閘根據浮力驅動升降，適合潮汐頻繁的河口。但是常規的浮體閘整體剛性不足，抗風浪能力弱；強潮流或漂浮物可能卡住浮箱，導致閘門無法正常升降，運行穩定性欠佳；閘門與底板、側墻的接觸面易因變形出現縫隙，導致咸水滲漏，密封性差，易漏水；依賴浮力自動控制，難以像液壓或電動閘門一樣精準調節開關，調節所需時間長，調控精度低。
3、中國技術專利cn217781919u(公開日期2022年11月11日)公開了一種通航河道超大跨度擋潮閘門，包括：左、右門槽和浮箱式擋潮閘門體，浮箱式擋潮閘門體通過拖船運送至河道中央擋潮位置處且其左、右側部分別對應地插入左、右門槽內，由左、右門槽進行限位；設置在浮箱式擋潮閘門體內的由若干隔板分隔成的浮箱艙，通過注排水系統對其內部進行注水或排水，來調節擋潮閘門體的內部水量以控制閘體的浮沉。其設置有導向和定位裝置，解決運行穩定性的問題；通過獨立控制浮箱艙的注排水，調控阻水
4、上述現有技術在拖行至閘口的過程中，由于閘門自身規格大，拖行困難；加之水流阻力，拖行時的穩定性較差，容易傾覆；且只能整體作用，調控阻排水的效率和精度不高。
5、金偉在《浮箱式塢門結構優化設計研究》(大連理工大學碩士學位論文，2020年)中介紹了一種浮箱式塢門，涉及船塢設備制造領域。船塢是修造船用的塢式建筑物，灌水后可容船舶進出，排水后能在干底上修造船舶，而塢門是用于封堵船塢口的水密閘門。用甲板把浮塢門分成上中下三段，浮塢門包含不同功能的艙室。開有閘閥的溢流艙在最上層，艙內外水域相連。水泵艙和壓載水艙均設在中甲板和下甲板之間，固定壓載則設在下層艙室內，即固定壓載艙。上浮過程中，溢流艙內的水隨著浮塢門上浮而逐漸由它的閘閥孔排到塢門外，使得塢門慢慢浮起，使塢門更穩定；下沉時，流進溢流艙內的水抵消了下沉過程中產生的浮力，也起到了加強安全性和穩定性的作用。干船塢浮箱式塢門可滿足通航需求、亦可承受較大水平荷載，平時放在門庫，用時通過拖船拖帶。故河口擋潮閘可借鑒船塢浮箱式塢門，采用分區浮箱式閘門的形式。
6、現有技術中的浮塢門整體剛性大，抗風浪能力強，解決了大跨度擋潮閘的穩定性和安全性方面的問題，但是拖帶困難，加上自身體量大，啟閉不夠靈活便捷，無法對水量進行精確調控。有鑒于此，本申請提供一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門及使用方法。
技術實現思路
1、本專利技術針對現有技術中大跨度擋潮閘門拖帶困難、閘門啟閉不靈活、無法精準調控的問題，提供一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門及使用方法，所述閘門及使用方法能減少拖帶過程中的水阻，實現快速穩定地拖運，靈活啟閉閘門，達到精準高效擋潮、泄水的目的。
2、一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門，其特征在于：
3、正面呈矩形長條，其長度根據閘口寬度進行設置，包括不同功能的艙室、閘孔、可啟閉的若干個小閘門及配套用于啟閉小閘門的起吊系統。
4、所述艙室根據功能不同分為壓載水艙、水泵艙、潮汐艙和起吊艙；
5、所述閘孔間隔均勻設置，布置在浮箱式閘門中部；
6、所述小閘門與前述閘孔位置上下對應，上方設置有起吊系統；
7、所述起吊系統包括起吊艙、龍門架和卷揚機，為小閘門在閘孔和龍門架之間上下滑移的通道，控制小閘門開啟閉合。
8、進一步的，所述壓載水艙分為可調壓載水艙和固定壓載水艙，布置在浮箱式閘門的中部兩端和下部。固定壓載水艙布置在中部兩端和下部兩端，起壓載作用；可調壓載水艙布置在下部中間，用于調節浮力。所述水泵艙布置在浮箱式閘門中部中間，位于可調壓載水艙正上方，并與之相連，水泵艙內的水泵對可調壓載水艙進行排注水，使浮箱式閘門整體上浮和下沉；所述潮汐艙布置在浮箱式閘門上部，上設孔洞使內外水連通，水可自由進出潮汐艙以保證浮箱式閘門所受浮力穩定，使潮汐艙內水的自流速度與閘門的下沉速度和起浮速度相適應。浮箱式閘門的輕載吃水線(閘門全重加固定壓載)應控制在潮汐艙底板以下。
9、進一步的，所述起吊系統通道上下連通，左右封閉，壁側安置有滾輪、軌道。起吊艙位于閘孔正上方，龍門架位于起吊艙之上，為門架型結構，包含支架和門架，其露出起吊艙高度大于小閘門自身高度，為小閘門檢修和維護提供操作界面。龍門架上設置卷揚機，卷揚機大小根據小閘門的重量設計。
10、進一步的，所述起吊系統側向軌道的軌道、龍門架門楣及閘孔底檻均采用焊接構件，所有埋件止水面全部采用復合不銹鋼板。
11、進一步的，一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門的使用方法，其特征在于：
12、接收到風暴潮來臨信息時，進行擋潮，包含以下步驟：
13、s1：開啟小閘門，排空壓載水艙。啟動卷揚機，側面滾輪沿起吊艙兩側軌道向上提升小閘門，關閉卷揚機，小閘門固定在龍門架頂部門楣處；水泵艙內水泵將可調壓載水艙內水體排空，使浮箱式閘門上浮，控制浮箱式閘門的輕載吃水線(閘門全重加固定壓載)在潮汐艙底板以下。
14、s2：采用拖船將浮箱式閘門拖運至閘口。所述拖船以四艘為一組，根據不同的閘口寬度配置不同組數，每組安排一艘拖船沿前進方向進行拖拽，三艘拖船在后退方向進行頂推，頂推拖船分布均勻，拖船拖拽繩索作用位置在浮箱式閘門浮心以下，頂推位置避開閘孔水流湍急處。當浮箱式閘門需要轉彎時，由后方頂推拖船控制方向，轉彎半徑較大處拖船控制方向同步頂推，轉彎半徑較小處則只控制方向保持原位。
15、s3：滿倉壓載，關閉小閘門。拖船將浮箱式閘門拖運至閘口指定位置后，通過壓載水艙內的注水閥門對壓載水艙進行注水壓載，以穩定浮箱式閘門。浮箱式閘門下沉進入閘口門檻后，通過鋼絲繩進一步固定，啟動卷揚機，小閘門經過起吊艙下降至進入閘孔艙底檻。待閘門上下游形成水位差說明小閘門已成功關閉。
16、s4：風暴潮退潮時，上下游水位差逆轉時進行泄洪排水。啟動卷揚機，提升小閘門，通過調節小閘門上下的位置來控制泄洪排水速度。當兩側水位齊平后，小閘門完全打開，關閉卷揚機，小閘門固定在龍門架頂部門楣處。水泵艙內水泵將可調節壓載水艙內水體排空，使浮箱式閘門上浮，松開鋼絲繩，待浮箱式閘門完全上浮后通過拖船拖拽出閘口門檻，拖移至不影響航道通行的位置。
17、相對于現有技術，本申請的技術方案具有如下的優點和效果：
18、1.現有技術中浮箱式閘門通常采用整體拖運的形式，由于大跨本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門，其特征在于，所述起吊系統通道上下連通，左右封閉，壁側安置有滾輪、軌道；起吊艙(6)位于閘孔(2)正上方，龍門架(8)位于起吊艙(6)之上，為門架型結構，包含支架和門架，其露出起吊艙(6)高度大于小閘門(7)自身高度；龍門架(8)上設置卷揚機(9)。
4.根據權利要求3所述的一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門，其特征在于，所述起吊系統側向軌道的軌道、龍門架(8)門楣及閘孔(2)底檻均采用焊接構件，所有埋件止水面采用復合不銹鋼板。
5.根據權利要求1-4任一項所述的一種通航河口減阻及泄水浮箱式閘門，所述浮箱式閘門(1)內部用鋼板劃分為多個艙室。
6.根據權利要求1-5任一項所述的一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門的使用方法，其特征在于：
7.根據權利要求6所述的一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門的使用方法，其特征在于：
【技術特征摘要】
1.一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門，其特征在于：
2.根據權利要求1所述的一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門，其特征在于：
3.根據權利要求2所述的一種通航河口減阻和泄水的浮箱式閘門，其特征在于，所述起吊系統通道上下連通，左右封閉，壁側安置有滾輪、軌道；起吊艙(6)位于閘孔(2)正上方，龍門架(8)位于起吊艙(6)之上，為門架型結構，包含支架和門架，其露出起吊艙(6)高度大于小閘門(7)自身高度；龍門架(8)上設置卷揚機(9)。
4.根據權利要求3...
【專利技術屬性】
技術研發人員：顧寬海，程澤坤，
申請(專利權)人：中交第三航務工程勘察設計院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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