一種水流消能、沉砂裝置及其制造和施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于河道水土保持的裝置，特別涉及一種水流消能、沉砂裝置及其制造和施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丘陵山區(qū)水土流失非常嚴(yán)重，造成下游河床不斷升高，甚至因此引起決堤，我國的黃河為典型案例。為此，國家花費(fèi)大量的人力物力財(cái)力用于水土保持。目前，防治水土流失的方法主要有植被措施和工程措施，而減少水流對(duì)下游的沖刷也是工程措施的一部分，這就要對(duì)流水進(jìn)行消能，特別是河流轉(zhuǎn)彎處的水頭直沖對(duì)岸處。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種水流消能、沉砂裝置，該裝置利用水的沖力讓滾輪旋轉(zhuǎn)，而滾輪上安裝的切水板可以改變水的流向和減小水的沖擊力，達(dá)到消能效果，并且下游沉砂可以撈取利用。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0005]一種水流消能、沉砂裝置，包括消能、裝置和沉砂裝置，消能裝置包括中心軸，動(dòng)力板、切水板和支架，沉沙裝置包括沉砂池和撈砂設(shè)備，其特征在于:所述的消能裝置為中心軸橫向設(shè)置在兩個(gè)支架上，中心軸上設(shè)有動(dòng)力板，動(dòng)力板外端連接切水板，所述的沉砂裝置為設(shè)置在消能裝置下游的沉砂池，所述的沉砂池設(shè)有監(jiān)控器和撈砂設(shè)備，水流推動(dòng)動(dòng)力板使中心軸旋轉(zhuǎn)，同時(shí)切水板剪切水流改變水的流向，以達(dá)到消能作用，同時(shí)順流的河砂沉淀在沉砂池內(nèi)，監(jiān)控器監(jiān)測到沉砂池滿后打開撈砂設(shè)備。
[0006]進(jìn)一步的，所述的動(dòng)力板為兩個(gè)梯形板組成的端面呈V形，并與中心軸圓心發(fā)散狀設(shè)置數(shù)排，其與中心軸連接端為短邊，其與切水板連接端為長邊，其夾角為90° -135°。
[0007]進(jìn)一步的，所述的切水板為矩形板，固定在一排動(dòng)力板的V形端頭，使動(dòng)力板形成V形腔。
[0008]優(yōu)選的，所述的支架為正三角形，在支架的上角設(shè)有軸承座，中心軸兩端設(shè)有軸承并卡設(shè)在所述的軸承座內(nèi)，在所述的支架下部設(shè)置固定塊。
[0009]進(jìn)一步的，所述的沉砂池為矩形或圓形，沉砂池上壁設(shè)有監(jiān)控器，沉砂池底部為向下的錐形底，所述的撈砂設(shè)備的進(jìn)砂口設(shè)置在所述的錐形底部。
[0010]優(yōu)選的，所述的監(jiān)控器設(shè)有中空的矩形或圓形腔，內(nèi)部設(shè)有橫板和與橫板連接的電子開關(guān)，在橫板上沉淀河砂達(dá)到一定重量時(shí)橫板傾斜將河砂卸下并自動(dòng)彈起復(fù)位，在沉砂池滿時(shí)，河砂頂住傾斜的橫板，上面的河砂不能卸下，橫板不能復(fù)位，電子開關(guān)發(fā)出撈砂信號(hào)。
[0011]進(jìn)一步的，所述的攜砂設(shè)備為履帶卷揚(yáng)機(jī)或吸砂泵，所述的履帶卷揚(yáng)機(jī)或吸砂泵的進(jìn)砂口設(shè)置在沉砂池的錐形底部，履帶卷揚(yáng)機(jī)在沉砂池內(nèi)設(shè)有管道。
[0012]本發(fā)明還公開了上述的水流消能、沉砂裝置的制造方法，其特征包括如下步驟:
[0013]A消能裝置制作:
[0014]I)截取一段圓鋼或鋼管作中心軸，一般直徑5-10cm，長度200_500cm ；
[0015]2)以不銹鋼鋼板制作動(dòng)力板:切割兩塊相同形狀的直角梯形板，梯形板的短邊長度同配套的中心軸直徑，梯形板的長邊長度是短邊的2-3倍，梯形板高度為50-100cm，兩塊梯形板的直角邊焊接在一起，其以直角邊為軸線兩邊對(duì)稱，夾角為90° -135°，焊接后一端大一端小，并端面呈V形；
[0016]3)以不銹鋼鋼板制作切水板:切水板為矩形，長度與動(dòng)力板沿軸的長度一致，寬度為動(dòng)力板大頭即長邊的長度一致；
[0017]4)支架制作:用角鐵焊接成兩個(gè)正三角支架，在支架的上角設(shè)置軸承座；
[0018]5)固定塊制作:固定塊為矩形體，采用水泥混凝土預(yù)制；
[0019]6)消能裝置的組裝:將動(dòng)力板以小頭即短邊沿中心軸焊接成3排，每排夾角為120°，兩個(gè)相鄰動(dòng)力板之間距離根據(jù)需要設(shè)定，一般設(shè)定20-100cm，將切水板焊接在動(dòng)力板外端，在中心軸兩端設(shè)置軸承，然后設(shè)置在兩個(gè)支架的軸承座內(nèi)，將支架固定在固定塊上即可；
[0020]B沉沙裝置制作:
[0021]I)沉砂池為矩形或圓形，沉砂池底部為向下的錐形底；
[0022]2)在監(jiān)控器內(nèi)部設(shè)置中空的矩形或圓形腔，在內(nèi)部中間設(shè)置橫板，橫板一側(cè)與側(cè)壁彈性連接，在橫板設(shè)置電子開關(guān)，在橫板平行或傾斜卸下河砂時(shí)，開關(guān)不打開，在沉砂池裝滿時(shí)，傾斜的橫板上面的河砂不能卸下，橫板不能復(fù)位，電子開關(guān)打開發(fā)出撈砂信號(hào)；
[0023]3)撈砂設(shè)備為履帶卷揚(yáng)機(jī)或吸砂泵，將履帶卷揚(yáng)機(jī)或吸砂泵的進(jìn)砂口設(shè)置在沉砂池的錐形底部，履帶卷揚(yáng)機(jī)在沉砂池內(nèi)設(shè)置在管道內(nèi)。
[0024]本發(fā)明還公開了上述的水流消能、沉砂裝置的施工方法，其特征在于如下工藝和步驟:
[0025]I)在河道轉(zhuǎn)彎處，根據(jù)需要將一至數(shù)組固定塊設(shè)置在河床底部，將一套或數(shù)套水流消能裝置通過支架固定在固定塊上；
[0026]2)在一套或數(shù)套水流消能裝置的下游5-20米處設(shè)置沉砂裝置，沉砂裝置包括沉砂池和監(jiān)控器和撈砂設(shè)備；
[0027]3)上游水流順河道流下，在河道轉(zhuǎn)彎處沖擊本消能裝置的V形動(dòng)力板，因動(dòng)力板夾角內(nèi)角向著迎水面產(chǎn)生阻力，從而導(dǎo)致中心軸在水流中不斷地旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，切水板對(duì)水流進(jìn)行切割，導(dǎo)致水流方向的改變，從而降低水流對(duì)河道對(duì)岸的沖刷能量，同時(shí)順流的河砂沉淀在沉砂池內(nèi)，監(jiān)控器監(jiān)測到沉砂池滿后打開履帶卷揚(yáng)機(jī)將河砂運(yùn)送到岸上或打開吸砂泵將河砂泵送到岸上。
[0028]本發(fā)明的有益效果
[0029]1.可以通過水流沖擊自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，達(dá)到消能作用，減少對(duì)下游的沖刷，可以并排使用若干組，直到能量減少到設(shè)定值；
[0030]2.可以將沉砂打撈上來利用，減少下游河床升高。
【附圖說明】
[0031]圖1是本發(fā)明的一種水流消能、沉砂裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是本發(fā)明中動(dòng)力板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3是圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖中設(shè)有固定塊；
[0034]圖4是圖1的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5是本發(fā)明的應(yīng)用示意圖；
[0036]圖6是本發(fā)明的沉砂池及履帶卷揚(yáng)機(jī)設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037]圖7是本發(fā)明的沉砂池及吸砂泵設(shè)置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖8是本發(fā)明的設(shè)置在沉砂池內(nèi)的監(jiān)控器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039]圖9是圖8的監(jiān)控器打開狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖中，1-中心軸，2-切水板，3-動(dòng)力板，4-支架，5-固定塊，6_沉砂池，7_監(jiān)控器，8-履帶卷揚(yáng)機(jī)，9-管道，10-河砂，11-吸砂泵，12-橫板。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0042]實(shí)施例，參考附圖:一種水流消能、沉砂裝置，包括消能裝置和沉砂裝置，消能裝置包括中心軸1，動(dòng)力板3、切水板2和支架4，沉沙裝置包括沉砂池6和撈砂設(shè)備，其特征在于:所述的消能裝置為中心軸I橫向設(shè)置在兩個(gè)支架4上，中心軸I上設(shè)有動(dòng)力板3，動(dòng)力板3外端連接切水板2，所述的沉砂裝置為設(shè)置在消能裝置下游的沉砂池6，所述的沉砂池6設(shè)有監(jiān)控器7和撈砂設(shè)備，水流推動(dòng)動(dòng)力板3使中心軸I旋轉(zhuǎn)，同時(shí)切水板2剪切水流改變水的流向，以達(dá)到消能作用，同時(shí)順流的河砂10沉淀在沉砂池6內(nèi)，監(jiān)控器7監(jiān)測到沉砂池6滿后打開撈砂設(shè)備。
[0043]進(jìn)一步的，所述的動(dòng)力板3為兩個(gè)梯形板組成的端面呈V形，并與中心軸I圓心發(fā)散狀設(shè)置數(shù)排，其與中心軸I連接端為短邊，其與切水板2連接端為長邊，其夾角為90。 -135。。
[0044]進(jìn)一步的，所述的切水板2為矩形板，固定在一排動(dòng)力板3的V形端頭，使動(dòng)力板3形成V形腔。
[0045]進(jìn)一步的優(yōu)選方案，支架4為正三角形，在支架4的上角設(shè)有軸承座，中心軸I兩端設(shè)有軸承并卡設(shè)在所述的軸承座內(nèi)，在所述的支架4下部設(shè)置固定塊5。
[0046]進(jìn)一步的，所述的沉砂池6為矩形或圓形，沉砂池6上壁設(shè)有監(jiān)控器7，沉砂池6底部為向下的錐形底，所述的撈砂設(shè)備的進(jìn)砂口設(shè)置在所述的錐形底部。
[0047]進(jìn)一步的優(yōu)選方案，所述的監(jiān)控器7設(shè)有中空的矩形或圓形腔，內(nèi)部設(shè)有橫板12和與橫板12連接的電子開關(guān)，在橫板12上沉淀河砂達(dá)到一定重量時(shí)橫板12傾斜將河砂10卸下并自動(dòng)彈起復(fù)位，在沉砂池6裝滿時(shí)，河砂10頂住傾斜的橫板12，上面的河砂10不能卸下，橫板12不能復(fù)位，電子開關(guān)發(fā)出撈砂信號(hào)。
[0048]進(jìn)一步的，所述的攜砂設(shè)備為履帶卷揚(yáng)機(jī)8或吸砂泵11，所述的履帶卷揚(yáng)機(jī)8或吸砂泵11的進(jìn)砂口設(shè)置在沉砂池6的錐形底部，履帶卷揚(yáng)機(jī)8在沉砂池6內(nèi)設(shè)有管道9。
[0049]本實(shí)施例還公開了上述的水流消能、沉砂裝置的制造方法，其特征包括如下步驟:
[0050]A消能裝置制作:
[0051]I)截取一段圓鋼或鋼管作中心軸I，一般直徑5-10cm，長度200