CN106120642B - 水力自动升降防洪墙及自动升降方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水力自动升降防洪墙，沿河堤内侧并列布置，包括驱动装置、锁定机构、立柱、底座、挡板，底座为中空腔体，底座内腔通过竖向的立柱滑动装配有挡板，所述立柱侧部设有对应挡板的滑槽；底座内腔设有对应挡板的驱动装置，驱动装置包括水车及滑轮组，所述水车通过滑轮组驱动挡板沿滑槽上下移动；设置可升降的挡板，非汛期挡板隐藏在防洪墙底座内，当洪水到来并达到特定水位时，防洪挡板将在水车牵引力的作用下自动上升，挡板上升至立柱上部后，挡板顶部的卡口与立柱上锁定机构的完成对接形成固定连接关系，利用挡板阻挡洪水，完成防洪任务。
Description
技术领域
本发明属于城市防洪领域，具体涉及一种兼顾城市防洪与城市景观的自动升降防洪墙 。
背景技术
目前，城市中的河道堤防是避免洪水灾害的有效通道，可以在夏季泄洪，有效保护流域内城市的安全。为了控制河流的洪峰水流量对河道腹地的破坏性作用，常常沿河道两侧建筑平行的防洪堤或防洪墙，以避免洪水可能带来的危害，例如洪水会引起流域内生态环境的变化，造成河道改变，水土流失和土地贫瘠等，严重者甚至冲毁、破坏河岸的植被和建筑，给人们带来巨大的威胁。因此河道防洪措施的存在意义是毋庸置疑的。
我国在河流的防洪设计改造中运用了很多的新技术、新手段，诸如，由早期的水泥护堤真木桩、仿木桩护堤到现在的生态护堤等。生态的设计尊重了水岸的自然形态，采用自然原有的材料，尽量创造自然的生态河堤。但是，这些新技术及理念的运用，都没有从本质上改变堤坝的阻隔性特征；也没有真正释放河道水面对其城市腹地开发区的景观价值。一般而言，堤顶标高会比开发地块至少高4米左右，则紧邻河岸的建筑的首层甚至第二层根本无法看到水面，而是“窝”在河底的阴影里；同时，建筑最下面的两层有多是作为商业开发的，这样就大大降低了滨水建筑的价值及魅力。并且，也不易形成容纳公共活动的高活力、高价值滨水空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种兼顾城市防洪与城市景观、居民亲水需求的新型防洪设备，本发明设计了一种水力自动升降防洪墙。
本发明所采用的具体技术方案为：一种水力自动升降防洪墙，沿河堤内侧并列布置，包括驱动装置、锁定机构、立柱、底座、挡板，底座为中空腔体，底座内腔通过竖向的立柱滑动装配有挡板，所述立柱侧部设有对应挡板的滑槽；
底座内腔设有对应挡板的驱动装置，驱动装置包括水车及滑轮组，所述水车通过滑轮组驱动挡板沿滑槽上下移动；
挡板两侧对应滑槽内壁设有锁定机构，所述锁定机构包括浮块、拉杆、驱动杆、卡块，驱动杆为Y型结构，包括拉杆及铰接在拉杆上端的两个铰接杆，所述拉杆上端的两个铰接杆中部通过弹簧连接；
滑槽侧部设有对应铰接杆设有T型收容孔，靠近挡板一侧侧壁对应T型收容孔滑动装配有指向挡板的卡块，挡板侧部对应卡块设有卡口，所述卡口内壁设有指向卡块的弹簧；拉杆下端向下延伸至底座内腔并铰接有杠杆，杠杆中不设有支点，杠杆末端连接有浮块。
滑槽内壁对应挡板设有橡胶封条；卡口内设有对应卡块的的推板，所述推板滑动装配在卡口内，推板通过弹簧抵触在卡口内壁；所述推板端面面积大于卡块端面面积；所述水车通齿轮驱动转盘，转盘上束缚有拉绳，拉绳绕过动滑轮组及转向定滑轮后牵引在挡板上端；所述水车驱动挡板上升方向为河水流向。
一种水力自动升降防洪墙的自动升降方法，包括如下步骤：
（1）若干水力自动升降防洪墙并排布置在河堤内壁，挡板收容在底座内腔；
（2）随着水位上升洪水流入底座内腔，利用水流驱动水车，水车借助动滑轮组变向滑轮对挡板产生向上的牵引力，挡板随水车转动缓慢上升；
（3）随着水位上升，底座内水位逐渐增高，浮块通过支点向下拉动拉杆，拉杆顶部两铰接杆通过弹簧向外挤压卡块，挡板随水车转动上升，当卡口与卡块处于同一位置时，卡块由驱动杆推入卡口对挡板进行固定；
（4）当水位下降时，底座内水位逐渐降低，浮块通过支点向上推动拉杆，驱动杆复原，卡块卡块由弹簧推出卡口，挡板接触固定状态；
（5）挡板沿立柱滑槽向下移动并最终复位。
步骤（2）或（3）中，所述卡口内设有对应卡块的的推板，所述推板滑动装配在卡口内，推板通过弹簧抵触在卡口内壁；所述推板端面面积大于卡块端面面积。
滑槽内壁设有橡胶胶条，防洪挡板上升后胶条和立柱紧密连接，当水压力作用在挡板上时，挡板承受的力越大，立柱与背水面的挡板防水胶条粘结的越紧密，防渗性越好；立柱顶部设有定滑轮，用于提升挡板；立柱滑槽内壁上设有锁定机构，使挡板上升后得到固定；立柱下部设置有加固装置，使立柱锚固在防洪墙底座上，承受挡板传递的水压力。
所述挡板采用铝合金EN AW-6063-T66材料， 所述防洪墙底座外部结构采用混凝土材料，非汛期用于隐藏防洪挡板，当洪水较小、水位较低时，防洪墙底座可起到一定的防洪作用。
底座设有进水口和出水口，进水口上有网格，防止漂浮物流入，进水口、出水口均与喝水流向相同。
汛期洪水到来时，洪水灌入底座内腔，水流进入防洪墙底座后带动水车转动，水车带动同轴的转向小齿轮转动，小齿轮作为主动轮与大齿轮形成转向咬合机构，大齿轮上设有束缚拉绳的转盘，拉绳绕过动滑轮组及转向定滑轮，带动防洪挡板上升。
有益技术效果：设置可升降的挡板，非汛期挡板隐藏在防洪墙底座内，当洪水到来并达到特定水位时，防洪挡板将在水车牵引力的作用下自动上升，挡板上升至立柱上部后，挡板顶部的卡口与立柱上锁定机构的完成对接形成固定连接关系，利用挡板阻挡洪水，完成防洪任务；防洪挡板底侧设置有防水胶条，当防洪挡板上升至顶端后胶条将连接防洪墙底座，形成整体，当底座内充满水，背水一侧胶条承受的向上水压力越大，底座与挡板间的胶结力越大，以此达到防洪墙底座间隙防渗的目的。
附图说明
附图1为两个自动升降防洪墙并列示意图；
附图2为附图1中A-A向剖视图；
附图3为非固定状态下挡板与锁定机构配合简图；
附图4为固定状态下挡板与锁定机构配合简图；
附图5为附图1中局部放大图。
图中1—立柱、2—挡板、3—底座、4—水车、5—动滑轮组、6—定滑轮、7—拉绳、8—转盘、9—齿轮、10—锁定机构、11—拉环、101—铰接杆、102—弹簧、103—拉杆、104—支点、105—杠杆、106—浮块。
具体实施方式
实施例一 一种水力自动升降防洪墙，参见图1-5：沿河堤内侧并列布置，包括驱动装置、锁定机构10、立柱1、底座3、挡板2，底座3为中空腔体，底座3内腔通过竖向的立柱1滑动装配有挡板2，所述立柱1侧部设有对应挡板2的滑槽；
底座3内腔设有对应挡板2的驱动装置，驱动装置包括水车4及滑轮组，所述水车4通过滑轮组驱动挡板2沿滑槽上下移动；
挡板2两侧对应滑槽内壁设有锁定机构10，所述锁定机构10包括浮块106、拉杆103、驱动杆、卡块，驱动杆为Y型结构，包括拉杆103及铰接在拉杆103上端的两个铰接杆101，所述拉杆103上端的两个铰接杆101中部通过弹簧102连接；
滑槽侧部设有对应铰接杆101设有T型收容孔，靠近挡板2一侧侧壁对应T型收容孔滑动装配有指向挡板2的卡块，挡板2侧部对应卡块设有卡口，所述卡口内壁设有指向卡块的弹簧102；拉杆103下端向下延伸至底座3内腔并铰接有杠杆105，杠杆105中不设有支点104，杠杆105末端连接有浮块106。
滑槽内壁对应挡板2设有橡胶封条；卡口内设有对应卡块的的推板，所述推板滑动装配在卡口内，推板通过弹簧102抵触在卡口内壁；所述推板端面面积大于卡块端面面积；所述水车4通齿轮9驱动转盘8，转盘8上束缚有拉绳7，拉绳7绕过动滑轮组5及转向定滑轮6后牵引在挡板2上端；所述水车4驱动挡板2上升方向为河水流向；所述拉绳7为钢丝绳。
滑槽内壁设有橡胶胶条，防洪挡板2上升后胶条和立柱1紧密连接，当水压力作用在挡板2上时，挡板2承受的力越大，立柱1与背水面的挡板2防水胶条粘结的越紧密，防渗性越好；立柱1顶部设有定滑轮6，用于提升挡板2；立柱1滑槽内壁上设有锁定机构10，使挡板2上升后得到固定；立柱1下部设置有加固装置，使立柱1锚固在防洪墙底座3上，承受挡板2传递的水压力。
所述挡板2采用铝合金EN AW-6063-T66材料， 所述防洪墙底座3外部结构采用混凝土材料，非汛期用于隐藏防洪挡板2，当洪水较小、水位较低时，防洪墙底座3可起到一定的防洪作用。
底座3设有进水口和出水口，进水口上有网格，防止漂浮物流入，进水口、出水口均与喝水流向相同。
汛期洪水到来时，洪水灌入底座3内腔，水流进入防洪墙底座3后带动水车4转动，水车4带动同轴的转向小齿轮9转动，小齿轮9作为主动轮与大齿轮9形成转向咬合机构，大齿轮9上设有束缚拉绳7的转盘8，拉绳7绕过动滑轮组5及转向定滑轮6，带动防洪挡板2上升；挡板2顶端对应拉绳7设有拉环11。
实施例二 一种水力自动升降防洪墙的自动升降方法，参见图1-5：包括如下步骤：
（1）若干水力自动升降防洪墙并排布置在河堤内壁，挡板2收容在底座3内腔；
（2）随着水位上升洪水流入底座3内腔，利用水流驱动水车4，水车4借助动滑轮组5变向滑轮对挡板2产生向上的牵引力，挡板2随水车4转动缓慢上升；
（3）随着水位上升，底座3内水位逐渐增高，浮块106通过支点104向下拉动拉杆103，拉杆103顶部两铰接杆101通过弹簧102向外挤压卡块，挡板2随水车4转动上升，当卡口与卡块处于同一位置时，卡块由驱动杆推入卡口对挡板2进行固定；
（4）当水位下降时，底座3内水位逐渐降低，浮块106通过支点104向上推动拉杆103，驱动杆复原，卡块卡块由弹簧102推出卡口，挡板2接触固定状态；
（5）挡板2沿立柱1滑槽向下移动并最终复位。
步骤（2）或（3）中，所述卡口内设有对应卡块的的推板，所述推板滑动装配在卡口内，推板通过弹簧102抵触在卡口内壁；所述推板端面面积大于卡块端面面积。
设置可升降的挡板2，非汛期挡板2隐藏在防洪墙底座3内，当洪水到来并达到特定水位时，防洪挡板2将在水车4牵引力的作用下自动上升，挡板2上升至立柱1上部后，挡板2顶部的卡口与立柱1上锁定机构10的完成对接形成固定连接关系，利用挡板2阻挡洪水，完成防洪任务；防洪挡板2底侧设置有防水胶条，当防洪挡板2上升至顶端后胶条将连接防洪墙底座3，形成整体，当底座3内充满水，背水一侧胶条承受的向上水压力越大，底座3与挡板2间的胶结力越大，以此达到防洪墙底座3间隙防渗的目的。
Claims (4)
1.一种水力自动升降防洪墙，沿河堤内侧并列布置，包括驱动装置、锁定机构、立柱、底座、挡板，其特征是：底座为中空腔体，底座内腔通过竖向的立柱滑动装配有挡板，所述立柱侧部设有对应挡板的滑槽；底座内腔设有对应挡板的驱动装置，驱动装置包括水车及滑轮组，所述水车通过滑轮组驱动挡板沿滑槽上下移动；所述水车通齿轮驱动转盘，转盘上束缚有拉绳，拉绳绕过动滑轮组及转向定滑轮后牵引在挡板上端；挡板两侧对应滑槽内壁设有锁定机构，所述锁定机构包括浮块、拉杆、驱动杆、卡块，驱动杆为Y型结构，包括拉杆及铰接在拉杆上端的两个铰接杆，所述拉杆上端的两个铰接杆中部通过弹簧连接；滑槽侧部设有对应铰接杆设有T型收容孔，靠近挡板一侧侧壁对应T型收容孔滑动装配有指向挡板的卡块，挡板侧部对应卡块设有卡口，所述卡口内壁设有指向卡块的弹簧；拉杆下端向下延伸至底座内腔并铰接有杠杆，杠杆中不设有支点，杠杆末端连接有浮块；卡口内设有对应卡块的推板，所述推板滑动装配在卡口内，推板通过弹簧抵触在卡口内壁；所述推板端面面积大于卡块端面面积；设置可升降的挡板，非汛期挡板隐藏在防洪墙底座内，当洪水到来并达到特定水位时，防洪挡板将在水车牵引力的作用下自动上升，挡板上升至立柱上部后，挡板顶部的卡口与立柱上锁定机构的完成对接形成固定连接关系，利用挡板阻挡洪水，完成防洪任务；防洪挡板底侧设置有防水胶条，当防洪挡板上升至顶端后胶条将连接防洪墙底座，形成整体，当底座内充满水，背水一侧胶条承受的向上水压力越大，底座与挡板间的胶结力越大。
2.根据权利要求1所述水力自动升降防洪墙，其特征是：滑槽内壁对应挡板设有橡胶封条。
3.一种基于权利要求1所述水力自动升降防洪墙的自动升降方法，其特征是，包括如下步骤：
步骤（1）：若干水力自动升降防洪墙并排布置在河堤内壁，挡板收容在底座内腔；随着水位上升洪水流入底座内腔，利用水流驱动水车，水车借助动滑轮组变向滑轮对挡板产生向上的牵引力，挡板随水车转动缓慢上升；
步骤（2）：随着水位上升，底座内水位逐渐增高，浮块通过支点向下拉动拉杆，拉杆顶部两铰接杆通过弹簧向外挤压卡块，挡板随水车转动上升，当卡口与卡块处于同一位置时，卡块由驱动杆推入卡口对挡板进行固定；
步骤（3）：当水位下降时，底座内水位逐渐降低，浮块通过支点向上推动拉杆，驱动杆复原，卡块由弹簧推出卡口，挡板接触固定状态；
步骤（4）：挡板沿立柱滑槽向下移动并最终复位。
4.根据权利要求3所述的水力自动升降防洪墙的自动升降方法，其特征是：步骤（2）或（3）中，所述卡口内设有对应卡块的推板，所述推板滑动装配在卡口内，推板通过弹簧抵触在卡口内壁；所述推板端面面积大于卡块端面面积。
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- 2016-08-09 CN CN201610644931.4A patent/CN106120642B/zh active Active
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