CN100554184C - 一种不妨碍泄洪的、能自动转向的生态组合浮床 - Google Patents

Abstract

一种不妨碍泄洪的、能自动转向的生态组合浮床，属环境保护技术领域，确切地说是一种涉及水质净化，适用于富营养河道水体生态修复、水质改善技术，尤其适于瞬时水流大，日常水流小的有泄洪作用的河道。其特点是：在一条不通航的河道上，在河道相对两边和短于浮床长度的河道下游处，各有一个垂直桩；分别是定位桩，对岸的连接桩，同一边的保护桩；长度与河道宽度可比拟的浮床，浮床末端边，伸出与浮床面平行的可活络套入定位桩桩管的钢管偏圆筒；浮床自由端与连接桩之间有一条可伸缩的钢丝绳。实施本发明后的积极效果是：没有对浮床作特殊加工改造，不仅可用于流速低的河流，也能用于一定程度的高速水流的河道，扩大了浮床的使用范围。

Description

一种不妨碍泄洪的、能自动转向的生态组合浮床

技术领域

属环境保护技术领域，确切地说是一种适用于富营养河道的生态修复、水质改善技术，尤其适于瞬时水流大，日常水流小的承担泄洪功能的河道。

背景技术

生态浮床，就是建设漂浮于水面上的人工浮床结构，并在浮床上栽植水生植物。在水位变动较大的水域，或是由于波浪冲击等因素无法恢复自然植被带的湖沼，或是以景观美化为重点，或者作为鱼类产卵场所、鸟类及水生动物的栖息地，生态浮床是较为有效的措施。

目前，湖泊、河道等的水体富营养化问题已经成为全世界面临的非常严重的环境问题。作为一项重要的生态修复技术，生态浮床已成功地应用在许多湖泊、河流的生态修复、生态整治工程中。生态浮床的设计形形色色，相关的研究工作已经做了很多，包括已授权的专利，如专利号01274293.7、200520095824.8、200520068256.2、200520018956.0、200510123145.1等，都是为生态浮床使用在结构设计上作出了改进。

但目前设计的生态浮床只能应用在相对静止或者水流缓慢的水体中，流速大时水流的冲击力会对浮床造成无法恢复的结构性破坏。

发明内容

本发明提供一种在水流缓慢的水体中能起浮床作用，来洪水时能避让洪峰，保证浮床结构不受损坏，同时不影响河道泄洪；洪水退了能恢复原状的一种不妨碍泄洪的、能自动转向的生态组合浮床。

本发明采取的技术方案：

一种不妨碍泄洪的能自动转向的生态组合浮床，包含生态组合浮床，其特征是：在一条不通航的河道上，河道相对两边和短于浮床长度的河道下游处，各有一个垂直桩；分别是由偏圆筒6活络套入定位桩管5构成的定位桩2，对岸的带锁住、脱钩装置的连接桩3，同一边的保护桩4；长度与河道宽度可比拟的浮床1，浮床末端边，伸出与浮床面平行的可活络套入定位桩桩管5的偏圆筒6，偏圆筒6与浮床末端边有连接装置；浮床自由端与连接桩之间有一条可伸缩的钢丝绳16。

实施本发明后的积极效果是：

在水流缓慢的水体中能起浮床作用，来洪水时能避让不损坏，洪水退了能恢复原状，不用对浮床作特殊加工改造，就能保证其不仅适用于流速低的河流，也能用于一定程度高流速水流的泄洪河道，扩大了浮床的使用范围。

附图说明

图1、为自动转向生态浮床示意图

图2、为定位桩与生态浮床间自动转向结构示意图

图3、为连接桩与生态浮床间锁住、脱钩装置结构示意图

图4、为A-A示意图

图5、为保护桩示意图

图6、为保护桩俯视图

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明。

一种不妨碍泄洪的能自动转向的生态组合浮床，包含生态组合浮床，其结构是：在一条不通航的河道上，河道相对两边和短于浮床长度的河道下游处，各有一个垂直桩；分别是由偏圆筒6活络套入定位桩管5构成的定位桩2，对岸的带锁住、脱钩装置的连接桩3，同一边的保护桩4；长度与河道宽度可比拟的浮床1，浮床末端边，伸出与浮床面平行的可活络套入定位桩管5的偏圆筒6，偏圆筒6与浮床末端边有连接装置；浮床自由端与连接桩之间有一条可伸缩的钢丝绳16。

所述的带锁住、脱钩装置的连接桩3，是在连接桩边焊接一菱角朝向生态组合浮床自由端的菱形钢片11，与装在生态组合浮床自由端的带阻挡块的两不锈钢条10相对应；所述两不锈钢条10，其钢条间有穿在螺栓间的弹簧9，钢条外有调节螺母。所述的可收缩的钢丝绳16，绳的一端固定于浮床1自由端边，另一端固定在连接桩3支撑架上的轱辘状集线器8的卷绕端上。所述的垂直桩，是由混凝土基座13作底，在基座上平均伸出三条加固的支架12围绕立柱所构成。所述的偏圆筒6与浮床末端边有连接装置，是由两个两端带紧固孔的半圆弧卡箍7，连接浮床边与偏圆筒6。所述的保护桩4是在面向生态组合浮床自由端的保护桩4上焊接一块钢板15，钢板面上覆盖一泡沫或橡胶的缓冲垫14。

实施实例

现结合附图对具体实施及其工作过程作说明如下：

组合浮床有多个浮床单体连接而成。每个单体上层为植物浮床，下层为填料浮床。用管材搭建长方体结构。上下面捆扎尼龙绳网，弹性填料两端就牢牢系在上下面绳网的交叉点上。填料浮床的高度小于河道最小水深。

同时参看图1，每个浮床1建造三座钢桩(直径100mm)，包括岸边的定位桩2、河道中的连接桩3和下游岸边的保护桩4。每座钢桩都有支架12保护和混凝土基座13，保证在流速大情况下也能固定浮床。在日常情况下水流较小，浮床靠定位桩2和连接桩3固定，垂直于河道布置。在泄洪时水流较大，浮床与连接桩3脱钩、回摆，接触保护桩4，顺岸放置。对洪水的接触面积大幅度减小，水流的冲击也大大降低。以长16m宽2m高1.2m的浮床为例，垂直河岸布置要比靠岸布置水流冲击力大8倍左右。因此浮床自动回摆，一方面能保证不影响泄洪，另一方面能很好的避免浮床被洪水冲坏，降低浮床的设计要求，大大减少浮床的建造费用。

参看图2，定位桩2是浮床的固定点同时又是浮床的转动轴。本发明设计了一个不锈钢定活动圈套在定位桩2的定位桩管5上，直径略大于钢桩直径，并通过半圆弧卡箍7链接到浮床框架，保证浮床能以定位桩2为原点，自由转动。同时浮床与定位桩2的连接在垂向上是活动的，保证了雨季或者旱季水位变动时，不会对浮床的运行造成影响，始终保证浮床能自由浮在水面上，发挥净化水质的功能。

参看图3，浮床与河道中连接桩3的连接是弹性连接，平时固定浮床，水流达到设计流速时能自动释放。为了满足此要求，本发明设计了锁住、脱钩装置。整个装置由不锈钢片制成，分成两个部分：连接浮床部分和连接连接桩部分。

连接浮床部分用5cm宽的不锈钢条10制成。前端焊有两个直径5cm的钢管，后端安装有可调节的弹簧9，通过卡箍和浮床固定。连接连接桩的部分是由30cm宽的菱形钢片11制成，形状为菱形，后端和连接桩焊接。浮床平时垂直于河道布置。上述两部分连接在一起，不锈钢条10卡在菱形钢片11的后端，浮床通过锁住、脱钩装置固定在连接桩上。当河道中水流流速增大时，浮床受到水流冲击力增大而出现回摆趋势，当冲击力增大到设计大小时，连接浮床部分和连接连接桩部分脱钩，浮床和连接桩连接断开，浮床回摆。

在本设计中一方面利用水流流速作为浮床脱钩的触发机制。该装置在连接浮床部分后端有可调节的弹簧9，根据设定的脱钩流速下的水流冲击力，调节弹簧9的松紧，使两部分连接的固定力等于冲击力，即能保证浮床在设计水流冲击下，顺利脱钩。另一方面本设计利用水位作为浮床脱钩的触发机制。锁住、脱钩装置的菱形钢片11的高度为30cm。安装时保证菱形钢片11比连接的不锈钢条10面高于5～10cm左右。当上游洪水来时，河床水位爆涨，浮床在水位雍高后，连接浮床部分自动抬高，不锈钢条10从菱形钢片11上端脱出。浮床失去连接，在水流作用下，也能自动回摆。

图3、4，所示集线器8固定在连接桩3的上端，钢丝绕在集线器上，同时连接浮床。当浮床回摆时，钢丝拉动集线器转动。当洪水过去以后，转动集线器，依靠钢丝绳的拉力，将浮床恢复到垂直于河道位置，同时将浮床和连接桩连接固定。

参看图5、6，浮床回摆时框体材料和保护桩直接接触，撞击力较大，必须对浮床采取保护措施。在本发明中在保护桩上焊接一块钢板15，宽0.5m，高度比浮床高度稍高约1.5m。上面固定泡沫板或者橡胶材料缓冲垫14，厚度约10cm左右，防止浮床床体和保护桩的硬性接触，增加两者的接触时间。根据公式F＝mV/t，提高接触时间，能有效减小撞击力，从而对组合浮床结构起到保护作用。

Claims (4)

1、一种不妨碍泄洪的、能自动转向的生态组合浮床，包含生态组合浮床，其特征是：在一个不通航的河道上，河道相对两边和短于浮床长度的河道下游处，各有一个垂直桩；分别是由偏圆筒(6)活络套入定位桩管(5)构成的定位桩(2)，对岸的带锁住、脱钩装置的连接桩(3)，同一边的保护桩(4)；长度与河道宽度可比拟的浮床(1)，浮床末端边，伸出与浮床面平行的可活络套入定位桩管(5)的偏圆筒(6)，偏圆筒(6)与浮床末端边有连接装置；浮床自由端与连接桩之间有一条可伸缩的钢丝绳(16)。

2、根据权利要求1所述的一种不妨碍泄洪的、能自动转向的生态组合浮床，其特征是：所述的带锁住、脱钩装置的连接桩(3)，是在连接桩边焊接一菱角朝向生态组合浮床自由端的菱形凸块(11)，与装在生态组合浮床自由端的带阻挡块的两不锈钢条(10)相对应；所述两不锈钢条(10)，其钢条间有穿在螺栓间的弹簧(9)，钢条外有调节螺母。

3、根据权利要求1所述的一种不妨碍泄洪的、能自动转向的生态组合浮床，其特征是：所述的可伸缩的钢丝绳(16)，是绳的一端固定于浮床(1)自由端边，另一端由固定在连接桩(3)支撑架上的轱辘状集线器(8)的卷绕端上所构成。

4、根据权利要求1所述的一种不妨碍泄洪的、能自动转向的生态组合浮床，其特征是：所述的保护桩(4)是在面向生态组合浮床自由端的保护桩(4)上焊接一块钢板(15)，在钢板面上覆盖一泡沫或橡胶的缓冲垫(14)。

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