專利名稱：負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泄水建筑物，特別為一種負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩。
背景技術(shù)：
在水電工程建筑中，泄洪洞等泄水建筑物均設(shè)有中墩，當(dāng)水頭較高，流速較大時(shí)，泄水建筑物中墩尾部在高速水流的作用下常常引起水翅沖擊邊墻和洞頂，處理不當(dāng)將嚴(yán)重影響泄洪洞等泄水建筑物的安全運(yùn)行。從圖1-圖3中可以看出，傳統(tǒng)的中墩1尾部從上到下豎直立式體型，正是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的中墩尾部2呈直立狀，中墩左右兩股水流3，其一，在尾部中墩附近水面急劇下凹，產(chǎn)生反彈，引起強(qiáng)力的沖擊水翅4；其二，直立式中墩在其尾部同一斷面交匯，兩股水流3的沖擊負(fù)荷集中的同一斷面上，沖擊力巨大，產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊水翅，如圖4、圖5所示，是使用傳統(tǒng)中墩的流線示意圖，沖擊水翅4沖擊泄水建筑物的頂部，造成泄水建筑物的損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷而提供一種有效消除泄洪洞等泄水建筑物中墩引起水翅危害的負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)。
一種負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩，它包括有中墩體，以中墩體中軸線沿水流方向在水平面的投影為X軸正方向，以垂直于X軸豎直向上的方向?yàn)閅軸正方向，X軸與Y軸的交點(diǎn)記為0，中墩體與X軸水平平行的橫截面的形狀為尾部為弧型的矩形面，中墩尾部外輪廓線在XOY平面的正投影至少有一段斜線或曲線或斜線和曲線的組合。
本發(fā)明的目的還可通過以下技術(shù)解決措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的一種負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩，其中所述的斜線段為直線。
前述的一種負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩，其中所述的中墩體尾部外輪廓線在XOY平面的正投影為一段斜直線。
前述的一種負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩，其中所述的中墩體尾部外輪廓線在XOY平面的正投影為一段豎直線和一段斜線組成，所述直線與斜線的夾角α為鈍角。
前述的一種負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩，其中所述的中墩體尾部外輪廓線在XOY平面的正投影為一段斜直線和一段斜線組成，所述斜直線與斜線的夾角α為鈍角。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本項(xiàng)發(fā)明采取的技術(shù)方案是在中墩尾部從上到下分級收縮到底部，中墩左右兩股水流從上到下均在不同的斷面上交匯，均勻分擔(dān)兩股水流的沖擊負(fù)荷，改善由于中墩直立集中收縮引起的水翅危害，達(dá)到有效地消除中墩水翅的目的，效果顯著。在水利工程中，泄水建筑物的中墩的使用是非常普遍的，本項(xiàng)發(fā)明的有效性已經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，可降低工程投資，提高工程安全性，具有很好的應(yīng)用前景。
本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)、和特點(diǎn)，將通過下面優(yōu)先實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和解釋，這些實(shí)施例是參照附圖僅作為例子給出的。


圖1是傳統(tǒng)中墩體型示意圖。
圖2是傳統(tǒng)中墩體型另一示意圖。
圖3是傳統(tǒng)中墩體型又一示意圖。
圖4是使用傳統(tǒng)中墩的流線示意圖。
圖5是圖4的A-A剖面圖。
圖6是一級負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩立體示意圖。
圖7是圖6的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是圖6的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9是圖6的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是使用負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩的流線示意圖。
圖11是二級負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩立體示意圖。
圖12是圖11的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖13是圖11的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖14是圖11的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15是二級負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩立體示意圖。
圖16是圖15的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖17是圖15的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18是圖15的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本項(xiàng)發(fā)明的核心技術(shù)路線是中墩尾部分級承擔(dān)引起水翅的負(fù)荷，減少兩股水流的沖擊負(fù)荷集中于同一斷面而引起的水翅。
實(shí)施例一一級負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩如圖6-圖10所示，本發(fā)明在具體實(shí)施時(shí)，以中墩體中軸線5沿水流方向M在水平面的投影為X軸正方向，以垂直于X軸豎直向上的方向?yàn)閅軸正方向，X軸與Y軸的交點(diǎn)記為O，將中墩1澆筑成尾部2為圓弧斜面的長方體，中墩體與X軸水平平行的橫截面的形狀為尾部為弧形的長方形面，尾部外輪廓線在XOY平面的正投影為一段斜直線6，中墩體在與XOY面平行的截面為一直角梯形，中墩尾部從上到下逐漸延伸到底部形成梯形，從頭到尾順?biāo)鞣较騇逐漸收縮為弧形面，使兩股水流的沖擊負(fù)荷分散于不同的斷面從而分級承擔(dān)引起水翅的負(fù)荷達(dá)到消除水翅4的目的。
實(shí)施例二二級負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩如圖11-14所示，在本實(shí)施例中，將中墩澆注成尾部為圓弧的長方體，在尾部長方體的下部至底部澆注有弧形尾墊9，致使尾部長方體的上部與下部的弧形尾墊間的夾角為鈍角α，也就是所述的中墩體尾部外輪廓線在XOY平面的正投影為一段豎直線7和一段斜線8組成，所述直線7與斜線8的夾角α為鈍角。弧形尾墊9的最寬處與中墩體同寬，中墩尾部從上到下逐漸延伸到底部形成階梯形，從頭到尾順?biāo)鞣较騇逐漸收縮為弧形面，其工作過程與原理與實(shí)施例一雷同，在此不再贅述。
實(shí)施例三二級負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩如圖15-18所示，在本實(shí)施例中，將中墩澆注成尾部為圓弧斜面的長方體，在尾部長方體的下部至底部澆注有弧形尾墊，致使尾部的上部與下部的弧形尾墊間的夾角為鈍角α，也就是所述的中墩體尾部外輪廓線在XOY平面的正投影為一段斜直線10和另一段斜直線11組成，所述斜直線10與另一斜直線11的夾角α為鈍角?；⌒挝矇|9的最寬處與中墩體同寬，中墩尾部從上到下逐漸延伸到底部形成階梯形，從頭到尾順?biāo)鞣较騇逐漸收縮為弧形面，其工作過程與原理與實(shí)施例一雷同，在此不再贅述。
上述中墩只是其中部分體型。只要在中墩尾部以任何形式增加從上到下順?biāo)鞣较蛑饾u延伸到底部的中墩均屬于負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩，它包括有中墩體，以中墩體中軸線沿水流方向在水平面的投影為X軸正方向，以垂直于X軸豎直向上的方向?yàn)閅軸正方向，X軸與Y軸的交點(diǎn)記為O，其特征在于中墩體與X軸水平平行的橫截面的形狀為尾部為弧形的矩形面，中墩尾部外輪廓線在XOY平面的正投影至少有一段斜線或曲線或斜線和曲線的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩，其特征在于所述的斜線段為直線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩，其特征在于所述的中墩體尾部外輪廓線在XOY平面的正投影為一段斜直線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩，其特征在于所述的中墩體尾部外輪廓線在XOY平面的正投影為一段豎直線和一段斜線組成，所述直線與斜線的夾角α為鈍角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩，其特征在于所述的中墩體尾部外輪廓線在XOY平面的正投影為一段斜直線和一段斜線組成，所述斜直線與斜線的夾角α為鈍角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種于泄水建筑物，特別為一種負(fù)荷分配型消除水翅泄水建筑物中墩，它包括有中墩體，以中墩體中軸線沿水流方向在水平面的投影為X軸正方向，以垂直于X軸豎直向上的方向?yàn)閅軸正方向，X軸與Y軸的交點(diǎn)記為O，其中墩體與X軸水平平行的橫截面的形狀為尾部為弧形的矩形面，中墩尾部外輪廓線在XOY平面的正投影至少有一段斜線或曲線或斜線和曲線的組合。本發(fā)明采用分級承擔(dān)引起水翅負(fù)荷的方式，可以有效消除中墩水翅，提高泄水建筑物的安全性能。
文檔編號E02B8/00GK1587537SQ20041006471
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月21日
發(fā)明者吳建華, 嚴(yán)忠民, 紀(jì)偉, 阮仕平, 駱超 申請人:河海大學(xué)