[发明专利]一种模块式气盾坝

说明书

本发明公开了一种模块式气盾坝，属于水利水电设施技术领域。所述的一种模块式气盾坝是设置于河道、入海口、水库、车库、地铁入口等处的防洪挡水设施。其包括充气系统，由螺杆压缩机、罗茨风机、储气罐、过滤器和冷干机构成；手动控制输送系统，由主管道、球阀、汇流排、支管道、比例阀和压力表组成；自动控制系统，设有PLC、压力传感器、水位传感器、角度仪、视频监控器构成；远程监控系统；坝体，包括钢盾、橡胶气囊、主锚固系统、除冰防冰装置及附件构成。本发明解决了传统活动坝型的瓶颈问题，安装及运行简易、实时性好、故障率低、实用性强、使用寿命长、景观效果好及生态及环境友好，挡水防汛效果好；生产工艺简便。

技术领域

本发明属于水利水电设施技术领域。涉及一种模块式气盾坝，具体是设置于河道、入海口、水库、车库、地铁入口等处的防洪挡水设施。

背景技术

气盾坝继承了传统活动坝型之精华，克服了传统活动坝型的瓶颈问题，具有结构简单，建设、安装、使用及维护简单快捷的特点；防洪渡汛能力突出，运行安全可靠；过水高度和运行状态持续可控；具有更强的清污、排淤能力；升降自如、敏捷，运行管理简单、无人值守；使用寿命超长，综合效益高；抗震能力强，对基础的适应性高；景观效果好及具备生态及环境友好等特点。

气盾坝与其它坝型比较优势明显，得到了业内的广泛认同及青睐，各种生产技术及产品不断涌现。

1995年7月，美国发明专利US005713699A，公开了一种“溢流盾形闸门系统及其可充气囊”，核心技术为“增强型橡胶坝袋(耐压可达0.5MPa)”。

2010年12月，本发明人的公开号CN 102086637 B，公开了“高压无缝大型橡胶气囊及其生产工艺”，核心技术为“组成物为耐候性优异的EPDM外覆盖胶、至少四层(双数)彼此90度角交错呈46-56度角的连续高强帘子线构成的骨架层、氯丁和天然并用胶构成的中胶层和气密性优异的丁基橡胶构成的内胶层。其生产工艺流程：(1)生胶塑炼、配合、混炼、下片；(2)高强帘子线浸胶、挂胶；(3)滚筒旋转预成形；编制开口端纤维使其接头成连续状，同时贴胶片；(4)一次整体成型；(5)整体硫化；(6)边、角补强热硫化”。

2012年4月，公开号CN 102628260 B的发明专利，公开了一种“一种挡水坝气囊的平板硫化机硫化加工方法一种挡水坝气囊的平板硫化机硫化加工方法”，核心技术为“包括橡胶内层(1)、橡胶外层(2)，二者之间夹设有骨架层(3)，三者通过硫化技术结合为一体结构，橡胶内层(1)、橡胶外层(2)包括帘子布和橡胶层，帘子布与橡胶层通过压延技术紧密贴合为一体形成，骨架层(3)为2-10层，每层骨架层(3)包括帘子布和橡胶层，帘子布与橡胶层通过压延技术紧密贴合为一体，形成一层骨架层(3)，奇数层与偶数层帘子布的帘线(5)倾斜角度相反，帘线(5)的倾斜角度为40-60度，帘子布为涤纶帘子布或者锦纶帘子布”。

2017年11月，公开号CN 107761672 A的发明专利，公开了一种“一种气盾坝气囊及其加工工艺”，核心技术为“包括气囊本体，气囊本体内设有至少两层帘布层，在气囊本体的一侧边设有条状锚固部位，锚固部位与气囊硫化为一体，在锚固部位上均布若干锚固孔”。

上述气盾坝总体能够起到挡水及防汛的效果，但通过实际应用发现存在以下不足：

1、采用平板硫化机生产气盾坝核心组件橡胶气囊的工艺，较高的温度和压力使骨架纤维和橡胶材料产生热老化现象及造成纤维出现劈股，使材料强度降低及产品使用寿命缩短，特别是气囊尺寸较大时，分段硫化，其现象更为严重；同时平板硫化机消耗及损失热能较大，运行成本高。

2、气囊的增强骨架纤维的结构中纤维布是不连续的，是通过橡胶或粘合剂粘结或搭接，致使整体气囊的耐老化性不好，使用寿命大大缩短。

3、气囊的增强骨架纤维材料采用帘布或帆布，使层间粘结不好，易分层及气囊柔韧性差，运行压力增高。

4、橡胶气囊的长度与宽度(挡水高)比在2.5以下，使橡胶气囊受力面积小，压强大。