一种钢筋混凝土异形溢流堰

摘要

本发明提供一种异形溢流堰，通过设置迎水面、第一过水面、第一竖面、第二过水面以及第二竖面，形成堰体的主要结构形式，并在第一过水面、第二过水面上分别设置凸面，在第二竖面上设置凹面，形成凸凹面配合的消能模式，提高溢流堰的消能效果。

权利要求

1.一种异形溢流堰，所述异形溢流堰包括迎水面、第一过水面、第一竖面、第二过水面以及第二竖面，其特征在于：所述迎水面为垂直面，所述第一过水面与所述迎水面垂直，所述第一过水面包括第一水平段、第一凸面和第二水平段，其中第一水平段、第一凸面和第二水平段依次连接，第一水平段与所述迎水面垂直连接，所述第二水平段与所述第一竖面垂直连接，所述第一竖面与所述迎水面平行设置，所述第二过水面与所述第一竖面垂直连接，所述第二过水面高度小于所述第一过水面，其中第二过水面包括第三水平段、第二凸面和第四水平段，其中第三水平段、第二凸面和第四水平段依次连接，所述第一竖面与所述第三水平段垂直连接，所述第一水平段与所述第二水平段在同一水平线上，所述第三水平段与所述第四水平段在同一水平线上，且与所述第一水平段和第二水平段平行，所述第四水平段与所述第二竖面垂直连接，所述第二竖面包括第一垂直段、第一凹面和第二垂直段，其中第一垂直段、第一凹面和第二垂直段依次连接，第一垂直段与所述第四水平段垂直连接，所述第二垂直段与地基连接，所述第二垂直段与所述地基之间还设置有缓冲板，所述缓冲板一端与所述第二垂直段连接，所述缓冲板一端与所述地基连接，所述缓冲板下还设置有弹簧，所述弹簧一端与所述缓冲板连接，所述弹簧的另一端与所述第二垂直段与所示地基的交点连接。

2.如权利要求1所述的异形溢流堰，其特征在于：所述缓冲板与所述第二垂直段、所述缓冲板与所述地基均采用螺栓固定连接，以形成可拆卸的连接结构，所述第二垂直段、所述地基上均设有长圆形螺栓孔，以便于缓冲板形成局部位移。

3.如权利要求1所述的异形溢流堰，其特征在于：所述缓冲板的材质选择为橡胶。

4.如权利要求1所述的异形溢流堰，其特征在于：所述溢流堰的材质为钢筋混凝土，所述混凝土强度不低于C30，所述钢筋深入所述地基，以提高其与地基的整体受力性能。

说明书

一种钢筋混凝土异形溢流堰

技术领域

[0001] 本发明涉及水利工程领域，具体涉及一种钢筋混凝土异形溢流堰。

背景技术

[0002] 溢流堰是水利工程中常用的挡水泄水建筑物，广泛用在各种水利工程中，其大多采用天然溢流的方式，即不设置闸门控制，这种溢流方式简单可行，而且工程造价相对较
低，在一些小型的水利工程中应用较多。此种类型的溢流堰主要面对溢流量与消能的技术
问题，溢流量主要通过溢流堰顶高度以及宽度等因素决定，而消能则主要是对通过溢流堰
水量能量的控制，如果该能量控制较差，会导致水流能量过大，甚至影响结构使用安全。

[0003] 现有的小型溢流堰多采用平板型溢流堰和弧线型溢流堰，平板溢流堰施工简单，造价小，但是其消能手段有限，弧形溢流堰虽然具有一定的消能效果，但是其工程造价高，
而且单一弧线的设置，其消能效果有限，下游的河床仍然存在较大的冲刷，即堰体的消能有
限，主要还是通过水流的冲刷进行能量耗散。

发明内容

[0004] 本发明针对现有技术的问题，提供一种异形溢流堰。

[0005] 本发明提供一种异形溢流堰，所述异形溢流堰包括迎水面、第一过水面、第一竖面、第二过水面以及第二竖面，其特征在于：所述迎水面为垂直面，所述第一过水面与所述
迎水面垂直，所述第一过水面包括第一水平段、第一凸面和第二水平段，其中第一水平段、
第一凸面和第二水平段依次连接，第一水平段与所述迎水面垂直连接，所述第二水平段与
所述第一竖面垂直连接，所述第一竖面与所述迎水面平行设置，所述第二过水面与所述第
一竖面垂直连接，所述第二过水面高度小于所述第一过水面，其中第二过水面包括第三水
平段、第二凸面和第四水平段，其中第三水平段、第二凸面和第四水平段依次连接，所述第
一竖面与所述第三水平段垂直连接，所述第一水平段与所述第二水平段在同一水平线上，
所述第三水平段与所述第四水平段在同一水平线上，且与所述第一水平段和第二水平段平
行，所述第四水平段与所述第二竖面垂直连接，所述第二竖面包括第一垂直段、第一凹面和
第二垂直段，其中第一垂直段、第一凹面和第二垂直段依次连接，第一垂直段与所述第四水
平段垂直连接，所述第二垂直段与地基连接，所述第二垂直段与所述地基之间还设置有缓
冲板，所述缓冲板一端与所述第二垂直段连接，所述缓冲板一端与所述地基连接，所述缓冲
板下还设置有弹簧，所述弹簧一端与所述缓冲板连接，所述弹簧的另一端与所述第二垂直
段与所示地基的交点连接。

[0006] 作为优选，所述缓冲板与所述第二垂直段、所述缓冲板与所述地基均采用螺栓固定连接，以形成可拆卸的连接结构，所述第二垂直段、所述地基上均设有长圆形螺栓孔，以
便于缓冲板形成局部位移。

[0007] 作为优选，所述缓冲板的材质可以选择为橡胶。

[0008] 作为优选，所述溢流堰的材质为钢筋混凝土，所述混凝土强度不低于C30，所述钢筋深入所述地基，以提高其与地基的整体受力性能。

[0009] 本发明的工作原理如下：

[0010] 对于传统的平板型溢流堰进行改进，首先增设了两个高低不同的过水面，实现了台阶式消能，其次，在两个过水面上分别构建了水平段和凸面段，当水流经过凸面段时，会
消耗能量，而由于设置水平段作为过渡，会减少凸面段的部分能力，提高效能效果；

[0011] 对于第二竖直面，增设凹面段，凹面段会引起水流向凹面流动，继而引起水流碰撞，消耗能量，该凹面段是受力集中区域，可以通过多配置钢筋进行加固也可以在该凹面段
增设相应的防护装置，例如橡胶层，进行防护，设置橡胶层时，应当保证橡胶层的两端分别
固定在所述第一垂直段和第二垂直段上，以保证橡胶层的固定稳定性。

[0012] 在所述第二垂直段与所述地基接触空间，增设缓冲板，主要利用缓冲板对该区域汇集的水流能量进行消除，此外，通过长圆孔可以便于缓冲板进行局部位移，设置弹簧，利
用其弹性势能进行能量耗散。

[0013] 本发明的优点在于：

[0014] 本发明提供的异形溢流堰，通过设置迎水面、第一过水面、第一竖面、第二过水面以及第二竖面，形成堰体的主要结构形式，并在第一过水面、第二过水面上分别设置凸面，
在第二竖面上设置凹面，形成凸凹面配合的消能模式，提高溢流堰的消能效果。

[0015] 附图说明：

[0016] 图1为本发明的结构示意图；

[0017] 图2为本发明的三维示意图（部分段）；

[0018] 图3为第一过水面结构示意图；

[0019] 图4为第二过水面结构示意图；

[0020] 图5为第二竖面的结构示意图；

[0021] 图6为缓冲板的设置示意图。

[0022] 具体实施方式：以下针对说明书附图内容，对本发明限定的结构，进行具体的解释说明。

[0023] 本发明提供一种异形溢流堰，所述异形溢流堰包括迎水面1、第一过水面2、第一竖面3、第二过水面4以及第二竖面5，其特征在于：所述迎水面1为垂直面，所述第一过水面2与
所述迎水面1垂直，所述第一过水面2包括第一水平段21、第一凸面22和第二水平段23，其中
第一水平段21、第一凸面22和第二水平段23依次连接，第一水平段21与所述迎水面1垂直连
接，所述第二水平段23与所述第一竖面3垂直连接，所述第一竖面3与所述迎水面1平行设
置，所述第二过水面4与所述第一竖面3垂直连接，所述第二过水面4高度小于所述第一过水
面2，其中第二过水面4包括第三水平段41、第二凸面42和第四水平段43，其中第三水平段
41、第二凸面42和第四水平段43依次连接，所述第一竖面3与所述第三水平段41垂直连接，
所述第一水平段21与所述第二水平段23在同一水平线上，所述第三水平段41与所述第四水
平段43在同一水平线上，且与所述第一水平段21和第二水平段23平行，所述第四水平段43
与所述第二竖面5垂直连接，所述第二竖面5包括第一垂直段51、第一凹面52和第二垂直段
53，其中第一垂直段51、第一凹面52和第二垂直段53依次连接，第一垂直段51与所述第四水
平段43垂直连接，所述第二垂直段53与地基连接，所述第二垂直段53与所述地基之间还设
置有缓冲板6，所述缓冲板6一端与所述第二垂直段53连接，所述缓冲板6一端与所述地基连
接，所述缓冲板6下还设置有弹簧7，所述弹簧7一端与所述缓冲板6连接，所述弹簧7的另一
端与所述第二垂直段53与所示地基的交点连接。

[0024] 作为优选，所述缓冲板6与所述第二垂直段53、所述缓冲板6与所述地基均采用螺栓固定连接，以形成可拆卸的连接结构，所述第二垂直段53、所述地基上均设有长圆形螺栓
孔，以便于缓冲板6形成局部位移。

[0025] 作为优选，所述缓冲板6的材质可以选择为橡胶。

[0026] 作为优选，所述溢流堰的材质为钢筋混凝土，所述混凝土强度不低于C30，所述钢筋深入所述地基，以提高其与地基的整体受力性能。

[0027] 在上述溢流堰施工时，先形成干燥的作业面，可通过修建上下游临时围堰阻断水流，对地基进行处理，并绑扎堰体钢筋笼，钢筋笼中的竖直钢筋深入地基一定长度，并搭设
各模板，模板包括平面模板的曲面模板，模板形状与所述溢流堰尺寸形状匹配，之后浇筑混
凝土，并养护至设计强度，拆模即可。

[0028] 上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也包括本领域技术人员根据本发明构思所
能够想到的等同技术手段。