一种双向开启的下开式堰门

技术领域

本发明涉及城市污水管理设备，特别涉及一种双向开启的下开式堰门。

背景技术

在合流制管网中端的截流井、管网末端的排口和初雨管网上，经常需要使用截流设备进行分流或限流。现有应用设备多为单向开启的上开式或下开式堰闸。其中，市场对下开式堰门的需求呈上升趋势。下开式堰门通过控制堰门下降，使之处于打开状态，水流可以从堰门顶部排走，起到调节堰前水位水量的功能；当外河水位高于管网内水位时，通过控制堰门上升，使之处于关闭状态，起到防倒灌功能。由于下开式堰门在一定程度上可防止沉积在底部的淤泥进入下游管道或河道中，而且相比于上开式的堰门或闸门，下开式堰门可以解决设备顶端安装空间不足的问题，因此下开式堰门在城市排水管道系统中得到越来越广泛的应用。

然而，若下开式堰门应用在尺寸较大的管道或箱涵，因为要与较大的水量水位相匹配，所以使用的堰门高度尺寸通常也比较大，这样需要在管底或箱涵底开挖很深的基坑用于安装下开式堰门，施工成本和难度都较高；若采用上开式堰门或闸门则要求管道或箱涵上部覆土空间足够，否则部分机械组件会突出地面，影响周围景观。

发明内容

针对上述现有下开式堰门在具体使用过程中所存在的问题，本发明的目的是：提出一种双向开启的下开式堰门，其将门体分割为上下两部分，上部门体向上运动开启，下部门体向下运动开启，这样就可以同时减少对下部基坑挖深和上部覆土空间的需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种双向开启的下开式堰门，包括设置在两侧的门柱，在所述门柱的顶部和中部分别固定有上部液压驱动臂和下部液压驱动臂；所述门柱的内侧面设有升降滑槽，在两侧的门柱之间设有门板，所述门板的两侧边插入所述升降滑槽内，所述门板包括上下两块门板，分别为上部门板和下部门板；所述上部液压驱动臂与所述上部门板连接，并控制其在所述升降滑槽内上下运动；所述下部液压驱动臂与所述下部门板连接，并控制其在所述升降滑槽内上下运动；所述门柱的顶部和底部分别设有连接两侧门柱的上部连接板和下部连接板；所述上部连接板的内侧面设有顶部密封条，所述下部连接板的内侧面设有底部密封条；所述升降滑槽的内壁上设有侧面密封条；所述上部门板的底面设有中部密封条。

进一步优选技术方案，所述门柱由混凝土浇筑在堰门两侧的墙体内。

进一步优选技术方案，所述门柱的顶部通过螺栓固定有驱动臂固定座，所述上部液压驱动臂的油缸端通过法兰固定在所述驱动臂固定座上；所述上部液压驱动臂的伸缩臂端通过转轴机构与所述上部门板的顶面连接。

进一步优选技术方案，所述下部液压驱动臂的油缸端固定在所述门柱的中部，其伸缩臂端通过驱动臂连接件与所述下部门板的侧面固定连接。

进一步优选技术方案，所述上部连接板包括上部连接板前面板和上部连接板后面板；所述上部连接板前面板和上部连接板后面板的内侧面都设有所述顶部密封条，两个所述顶部密封条将所述上部门板紧紧夹在中间。

进一步优选技术方案，所述下部连接板包括下部连接板前面板和下部连接板后面板；所述下部连接板前面板和所述下部连接板后面板的内侧面都设有所述底部密封条，两个所述底部密封条将所述下部门板紧紧夹在中间。

进一步优选技术方案，所述升降滑槽的内壁前后面分别设有所述侧面密封条，两个所述侧面密封条将所述上部门板和所述下部门板紧紧夹在中间。

进一步优选技术方案，所述门板为空箱结构，其内部设有加强筋。

进一步优选技术方案，所述中部密封条通过密封条固定件固定在所述上部门板的底面，所述下部门板的顶面设有与所述中部密封条相对应的顶板，顶板挤压中部密封条后使得两个门板中部密封止水。

本发明的有益效果是：

1、本方案中的门体分为上下两部分，上部门体可向上运动，下部门体可向下运动，这样可以同时减少对下部基坑挖深和上部覆土空间的需求。

2、本方案特别是针对高度较高的大规格下开式堰门，这种双向运动的结构形式比起单向运动的堰门，可以减少设备启闭动作的总行程，从而更快地实现下开式堰门全关或全闭，减短设备反应时间。此外，由于单个油缸的行程要求变短，油缸的刚性更大，运行更可靠；油缸的尺寸变小，所需液压站功率变小，设备整体耗能也会变小。

3、对于传统的下开式堰门，由于水流从堰顶通过，堰门起不到控制漂浮污染物的作用；对于传统的上开式堰门或闸门，水流从门体底部流过，会把积淤污染物带到下游。本方案能更好地满足多工况水位水质控制的需求，增加设备的调节功能性。若漂浮物过多，上部门体不动，简单的阻挡漂浮物流到下游，下部门体打开过水；若沉淀污染物过多，上部门体打开，下部门体根据控制液位要求，不完全打开过水，尽可能减少沉淀污染物进入到下游。

4、由于堰门导轨等机械结构长期泡在污水里，导轨和堰门门体容易受水中垃圾影响造成变形或失控等故障。对于传统的下开式堰门，一旦设备的驱动机构发生问题整个堰门就无法运行，若运维检修不及时则故障堰门会对整个管网系统造成影响。采用本方案则可以更好地应对紧急故障状况，当下开式堰门在完全关闭状态发生故障时，下部门体无法运动，但上部门体运行不受影响仍可向上打开，增加过流面积及时过水，尽可能减少对管网系统水力运行的影响。

5、相较于传统下开式堰门而言，本方案不拘泥于原有的三面密封，上部空间溢流；而是可以利用上下部双门体之间无缝咬合，从而增加对上部空间的密封，完成四面密封，使设备具备前端憋水，后端止回的功能。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是门柱内的液压驱动臂的结构示意图。

图3是堰门的侧面剖视结构一。

图4是图3中A部的放大结构示意图。

图中：1-门柱、2-门板、3-液压驱动臂、4-上部连接板、5-下部连接板；11-升降滑槽、21-上部门板、22-下部门板、31-上部液压驱动臂、32-下部液压驱动臂、41-顶部密封条、51-底部密封条、111-侧面密封条、211-中部密封条、212-密封条固定件、221-顶板、311-驱动臂固定座、321-驱动臂连接件。

具体实施方式

以下结合附图。对本发明做进一步说明。

本发明的一种具体实施方式如图1-4所示，堰门的两侧是门柱1，该门柱1由混凝土浇筑在堰门两侧的墙体内。在门柱1的内侧面设有升降滑槽11，在两个门柱1之间设有门板2，门板的两侧边插入升降滑槽11内，门板可在升降滑槽11内上下滑动。

在每个门柱1内都装有两个液压驱动臂3，分别为固定在门柱1顶部的上部液压驱动臂31和固定在门柱1中部的下部液压驱动臂32；门板2包括两块，具体为上部门板21和下部门板22；上部液压驱动臂31的油缸端通过法兰固定在驱动臂固定座311上，该驱动臂固定座311与门柱1的顶部采用螺栓固定在一起；上部液压驱动臂31的伸缩臂端通过转轴机构与上部门板21的顶面连接，当上部液压驱动臂31的伸缩臂伸出时，上部门板21关闭，当上部液压驱动臂31的伸缩臂收回时，上部门板21打开。

下部液压驱动臂32的油缸端固定在门柱1的中部，其伸缩臂端通过驱动臂连接件321与下部门板22的侧面固定连接，当下部液压驱动臂32伸出时，下部门板22打开，当上部液压驱动臂32收回时，下部门板22关闭。

此外，在门柱1的顶部和底部分别设有连接两侧门柱1的上部连接板4和下部连接板5。

其中，上部连接板4包括上部连接板前面板和上部连接板后面板，且上部连接板前面板和上部连接板后面板的内侧面都设有顶部密封条41，两个顶部密封条41将上部门板21紧紧夹在中间，从而实现上部门板21顶部的双向密封止水。

下部连接板5包括下部连接板前面板和下部连接板后面板；下部连接板前面板和下部连接板后面板的内侧面都设有底部密封条51，两个底部密封条51将下部门板22紧紧夹在中间，从而实现下部门板22底部的双向密封止水。

其中，升降滑槽11的内壁前后面分别设有侧面密封条111，如图3和4所示，两个侧面密封条111将上部门板21和下部门板22紧紧夹在中间，从而实现上下门板两侧的双向密封止水。

如图3和4所示，为了实现上部门板21和下部门板22之间的密封，上部门板21的底面通过密封条固定件212固定有中部密封条211，在下部门板22的顶面设有顶板221，当上部门板21和下部门板22闭合后，顶板221挤压中部密封条211，实现上下门板之间的密封。

为了降低液压驱动臂在工作中的能量消耗，上部门板21和下部门板22都采用空箱结构，其内部设有加强筋。

本发明的工作原理如下：

(1)在旱季时，整个下开式堰门为常闭状态，上下部门板通过中部密封条211衔接关闭。旱季污水和初雨被关闭的堰门拦截在截流井内，从而被截流至下游污水管网。

(2)降雨时井内来水量增加，井内水位根据不同的降雨强度会上涨至不同预设水位，控制系统根据监测的液位信号控制下部门板或/和上部门板打开，具备多样化调节设备的功能，直到井内水位降至预设的低水位或堰门达到全开状态，堰门就停止打开动作。由此，下开式堰门实现了溢流控制的功能，并让超过管网系统接纳能力的来水进入堰门的下游管网、调蓄设施或者排口。

(3)根据区域的排水制度和来水水质区别，对于漂浮污染物含量较多的来水，本方案可实现上部门板不动或减小打开度，可简单的阻挡漂浮物进入下游，此时主要通过下部门板打开过水；若来水沉淀污染物含量较多，则上部门板打开，下部门板根据控制液位要求适当打开过水，尽可能减少沉淀污染物进入下游。

(4)若下部门体发生故障时，由于上部堰门和下部堰门是独立不相干的驱动机构，上部堰门仍可独立完成启闭动作，可应对需紧急排涝的暴雨事件，避免内涝。

以上显示和描述了本方案的基本原理和主要特征和本方案的优点。本行业的技术人员应该了解，本方案不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本方案的原理，在不脱离本方案精神和范围的前提下，本方案还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本方案范围内。本方案要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。