CN106759100A - 一种升降式防洪堤 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种升降式防洪堤，包括防洪堤基础、防洪堤升降装置、六边形型钢框架、连接杆和废旧轮胎。通过对防洪堤升降装置进行改进，配合在其上设置的六边形型钢框架和废旧轮胎组合，使得在非汛期防洪堤老化现象明显减少，在汛期能够随着洪水的高度调整防洪堤的高度，从而达到实时防汛的目的。

Description

一种升降式防洪堤
技术领域
本发明属于水利工程领域，具体涉及一种升降式防洪堤。
背景技术
现有的河道和海边的防洪堤均为固定式的，为了防止汛期来临之后河堤高度不够，常规设置的比较高，这样做在非汛期的时候其实是一种浪费，而当遇到多年不遇的高汛期洪水的时候又需要大量的人力物力临时加高加固防洪堤，而且这样临时加固防洪堤的做法很容易造成人员的伤亡，一旦加固不及时，决堤之后造成的财产损失也会成倍的增长。
目前也研发出一些可以临时加高的活动式防洪堤，如中国发明专利CN104499455B公开一种悬挂式防洪墙，其采用防洪堤后侧翻转式设置的钢闸板达到短时加高防洪堤的目的。但是这样的防洪堤有几个缺点，第一，需要在防洪堤后部设置非常大的空间供钢闸板翻转（并不仅仅是存放，在翻转的时候需要更大的空间）；第二，这样的钢闸板防洪强度不高，难以阻挡冲击力较大的洪水冲击。
发明内容
本发明的目的在于提出一种升降式防洪堤。
具体通过如下技术手段实现：
一种升降式防洪堤，包括防洪堤基础、防洪堤升降装置、六边形型钢框架、连接杆和废旧轮胎。
所述防洪堤基础为钢筋混凝土结构。
所述防洪堤升降装置包括设置在防洪堤斜面上的钢板、设置在每块所述钢板两侧的滑行轨道、设置在滑行轨道上的滑轮、以及在钢板下端设置的与钢板垂直的加强杆，所述加强杆在所述防洪堤升降装置升起的状态时插入到所述防洪堤基础的中上段的加强杆插孔中。
所述六边形型钢框架设置在所述钢板上，且每块钢板上横向和纵向设置有多个所述六边形型钢框架。
所述废旧轮胎套设在所述六边形型钢框架之外，所述连接杆可拆卸式设置在相邻的所述六边形型钢框架之间，所述废旧轮胎位于所述连接杆和所述钢板之间。
所述六边形型钢框架对角线的长度均小于所述废旧轮胎的内径。
作为优选，所述六边形型钢框架与所述钢板采用焊接的方式固定连接。
作为优选，所述六边形型钢框架和所述钢板的材质均为高强度水利用钢，所述高强度水利用钢按质量百分比含量计为：C：0.05~0.10%，Si：0.3~0.5%，Mn：0.6~0.9%，Ni：0.6~0.9%，Cr：0.5~1.1%，Cu：0.1~0.2%，Mo：0.2~0.5%，V：0.02~0.05%，Nb：0.05~0.08%，Ti：0.05~0.08%，La：0.01~0.02%，P<0.02%，S<0.01%，N<0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质。
所述高强度水利用钢成型后的六边形型钢框架的微观结构中TiC相在钢表面的体积百分比含量是在钢中心体积百分比含量的1.1~1.5倍。
作为优选，所述加强杆在所述防洪堤升降装置非升起的状态时用铁链拴设于所述滑行轨道的一侧。
所述六边形型钢框架经过电炉冶炼、模铸成型之后经过如下热处理步骤：
1）淬火，将模铸成型之后的半成品置入到电阻炉内加热到920~960℃，保温25~35min后置入淬火油中冷却至230~280℃，然后捞出喷水急冷至室温；其中在淬火油中冷却的时候，对半成品进行电脉冲处理，其中电脉冲的具体参数为：电脉冲频率为90~210Hz，峰值电流密度为80~220A·mm-2，脉宽为30~90μs，处理时间为15~30s。
2）回火，将步骤1）淬火之后的半成品置入到回火炉中加热至550~600℃，保温20~30min后出炉空冷至室温。
3）深冷，将步骤2）回火之后的半成品置入到深冷箱中冷却至-90~-120℃，保温30~50min。
4）低温回火，将步骤3）深冷处理之后的半成品在不恢复至室温的情况下直接置入到回火炉中，随炉将半成品加热至180~220℃，保温50~80min，然后随炉冷却至室温。
5）精加工，对步骤4）处理之后的半成品进行切边、精整处理之后得到六边形型钢框架成品。
作为优选，所述连接杆与所述六边形型钢框架的连接采用在所述连接杆和所述六边形型钢框架相应位置上设置内螺纹，采用螺杆进行连接。
作为优选，所述加强杆采用高强度马氏体不锈钢材质。
作为优选，所述连接杆采用热镀锌高强度钢。
本发明的效果在于：
1，通过在防洪堤防洪斜面上直接设置可以斜向上下滑动的升降装置，使得在洪水来临的时候，在非常短的时间内即可将防洪堤的高度至多再提升3/4，使得防洪堤的高度提升了将近一倍。并且由于该提升的部分是钢板和钢板上设置的框架以及套设在框架之外的废旧轮胎，虽然其重量比仅提升钢板增加了一些（并且由于其仅是钢框架和橡胶材质的废旧轮胎，重量也没有增加太多），但是其防洪效果却比仅是钢板的防洪效果大大的提升（由于其表面设置有废旧轮胎形成的缓冲格局）。
2，通过设置六边形型钢框架上软性固定废旧汽车轮胎的形式，首先由于废旧汽车轮胎的橡胶材质，使得洪水冲击的时候能够部分吸能，其次由于废旧汽车轮胎是套设在六边形型钢框架上，并且其尺寸是大于六边形型钢框架的（六边形型钢的对角线长度均小于所述废旧轮胎的内直径），从而使得废旧轮胎能够在该框架上活动，从而当洪水冲击的时候，废旧轮胎也随着洪水上下运动，从而废旧轮胎的运动大大抵消了洪水冲击的动能，从而更进一步的达到了吸能的效果。并且由于六边形型钢框架外面通过连接杆将废旧轮胎套设在其内部，只要将该框架的尺寸设置为合适的尺寸，从而各种规格的废旧轮胎都能使用，而不受轮胎规格尺寸的影响，从而可以更加全面的再利用废旧轮胎，降低了轮胎的回收成本（没有筛选成本和淘汰成本）。
3，通过对该防洪堤关键部件——六边形型钢框架的热处理制度进行改进，尤其是在淬火急冷的时候施加电脉冲，通过设置合适的参数，使得在急冷之初就通过电脉冲，将合金内部支晶打碎，从而将大的晶粒变成较小的晶粒，打碎的支晶形成更加细小的晶粒，从而使得合金在急冷的过程中再次细化晶粒，使得合金整体强度得到大幅度的提升。
通过在包含电脉冲的淬火之后设置回火，在回火之后设置深冷处理，使得细化后的晶粒在回火的过程中均匀稳定，然后在深冷处理的过程中进一步细化晶粒，然后再进行低温回火，将深冷处理细化后的晶粒进一步均匀并消除应力，从而达到在不添加大量昂贵元素的情况下细化了晶粒，提高了强度。
淬火的时候先油冷后喷水冷却的方式，使得合金微观结构中强化相在表面细化分布，从而提高了表面的疲劳强度。
通过检测，其框架的屈服强度为760~810MPa，抗拉强度为850~900MPa，伸长率为22~25%，-20℃冲击功为150~160J。
附图说明
图1为本发明升降式防洪堤非汛期状态的结构示意图。
图2为本发明升降式防洪堤防洪状态的结构示意图。
图3为废旧轮胎和六边形型钢框架结构斜向俯视的结构示意图。
其中：1-防洪堤基础，21-滑行轨道，22-滑轮，23-钢板，3-六边形型钢框架，4-废旧轮胎，5-连接杆，6-加强杆。
具体实施方式
实施例1
一种升降式防洪堤，包括防洪堤基础、防洪堤升降装置、六边形型钢框架、连接杆和废旧轮胎。
所述防洪堤基础为钢筋混凝土结构。
所述防洪堤升降装置包括设置在防洪堤斜面上的钢板、设置在每块所述钢板两侧的滑行轨道、设置在滑行轨道上的滑轮、以及在钢板下端设置的与钢板垂直的加强杆，所述加强杆在所述防洪堤升降装置升起的状态时插入到所述防洪堤基础的中上段的加强杆插孔中。
所述六边形型钢框架设置在所述钢板上，且每块钢板上横向设置有6个所述六边形型钢框架，纵向设置有8个所述六边形型钢框架。
所述废旧轮胎套设在所述六边形型钢框架之外，所述连接杆可拆卸式设置在相邻的所述六边形型钢框架之间，所述废旧轮胎位于所述连接杆和所述钢板之间。
所述六边形型钢框架对角线的长度均小于所述废旧轮胎的内直径。
所述六边形型钢框架与所述钢板采用焊接的方式固定连接。
所述六边形型钢框架和所述钢板的材质均为高强度水利用钢，所述高强度水利用钢按质量百分比含量计为：C：0.08%，Si：0.32%，Mn：0.8%，Ni：0.65%，Cr：0.91%，Cu：0.15%，Mo：0.31%，V：0.028%，Nb：0.06%，Ti：0.058%，La：0.015%，P：0.001%，S：0.001%，N：0.001%，余量为Fe和不可避免的杂质。
所述高强度水利用钢成型后的六边形型钢框架的微观结构中TiC相在钢表面的体积百分比含量是在钢中心体积百分比含量的1.25倍。
所述加强杆在所述防洪堤升降装置非升起的状态时用铁链拴设于所述滑行轨道的一侧。
所述六边形型钢框架经过电炉冶炼、模铸成型之后经过如下热处理步骤：
1）淬火，将模铸成型之后的半成品置入到电阻炉内加热到930℃，保温26min后置入淬火油中冷却至251℃，然后捞出喷水急冷至室温；其中在淬火油中冷却的时候，对半成品进行电脉冲处理，其中电脉冲的具体参数为：电脉冲频率为150Hz，峰值电流密度为120A·mm-2，脉宽为60μs，处理时间为20s。
2）回火，将步骤1）淬火之后的半成品置入到回火炉中加热至580℃，保温25min后出炉空冷至室温。
3）深冷，将步骤2）回火之后的半成品置入到深冷箱中冷却至-106℃，保温35min。
4）低温回火，将步骤3）深冷处理之后的半成品在不恢复至室温的情况下直接置入到回火炉中，随炉将半成品加热至192℃，保温60min，然后随炉冷却至室温。
5）精加工，对步骤4）处理之后的半成品进行切边、精整处理之后得到六边形型钢框架成品。
所述连接杆与所述六边形型钢框架的连接采用在所述连接杆和所述六边形型钢框架相应位置上设置内螺纹，采用螺杆进行连接。
所述加强杆采用高强度马氏体不锈钢材质。
所述连接杆采用热镀锌高强度钢。
实施例2
一种升降式防洪堤，包括防洪堤基础、防洪堤升降装置、六边形型钢框架、连接杆和废旧轮胎。
所述防洪堤基础为钢筋混凝土结构。
所述防洪堤升降装置包括设置在防洪堤斜面上的钢板、设置在每块所述钢板两侧的滑行轨道、设置在滑行轨道上的滑轮、以及在钢板下端设置的与钢板垂直的加强杆，所述加强杆在所述防洪堤升降装置升起的状态时插入到所述防洪堤基础的中上段的加强杆插孔中。
所述六边形型钢框架设置在所述钢板上，且每块钢板上横向和纵向设置有多个所述六边形型钢框架。
所述废旧轮胎套设在所述六边形型钢框架之外，所述连接杆可拆卸式设置在相邻的所述六边形型钢框架之间，所述废旧轮胎位于所述连接杆和所述钢板之间。
所述六边形型钢框架对角线的长度均小于所述废旧轮胎的内径。
所述六边形型钢框架与所述钢板采用焊接的方式固定连接。
所述六边形型钢框架和所述钢板的材质均为高强度水利用钢，所述高强度水利用钢按质量百分比含量计为：C：0.09%，Si：0.39%，Mn：0.82%，Ni：0.65%，Cr：1.06%，Cu：0.11%，Mo：0.39%，V：0.022%，Nb：0.069%，Ti：0.055%，La：0.018%，P：0.015%，S：0.002%，N：0.006%，余量为Fe和不可避免的杂质。
所述高强度水利用钢成型后的六边形型钢框架的微观结构中TiC相在钢表面的体积百分比含量是在钢中心体积百分比含量的1.3倍。
所述加强杆在所述防洪堤升降装置非升起的状态时用铁链拴设于所述滑行轨道的一侧。
所述六边形型钢框架经过电炉冶炼、模铸成型之后经过如下热处理步骤：
1）淬火，将模铸成型之后的半成品置入到电阻炉内加热到951℃，保温31min后置入淬火油中冷却至266℃，然后捞出喷水急冷至室温；其中在淬火油中冷却的时候，对半成品进行电脉冲处理，其中电脉冲的具体参数为：电脉冲频率为200Hz，峰值电流密度为90A·mm-2，脉宽为80μs，处理时间为20s。
2）回火，将步骤1）淬火之后的半成品置入到回火炉中加热至560℃，保温28min后出炉空冷至室温。
3）深冷，将步骤2）回火之后的半成品置入到深冷箱中冷却至-100℃，保温39min。
4）低温回火，将步骤3）深冷处理之后的半成品在不恢复至室温的情况下直接置入到回火炉中，随炉将半成品加热至200℃，保温60min，然后随炉冷却至室温。
5）精加工，对步骤4）处理之后的半成品进行切边、精整处理之后得到六边形型钢框架成品。
所述连接杆与所述六边形型钢框架的连接采用在所述连接杆和所述六边形型钢框架相应位置上设置内螺纹，采用螺杆进行连接。
所述加强杆采用高强度马氏体不锈钢材质。
所述连接杆采用热镀锌高强度钢。
实施例3
一种升降式防洪堤，包括防洪堤基础、防洪堤升降装置、六边形型钢框架、连接杆和废旧轮胎。
所述防洪堤基础为钢筋混凝土结构。
所述防洪堤升降装置包括设置在防洪堤斜面上的钢板、设置在每块所述钢板两侧的滑行轨道、设置在滑行轨道上的滑轮、以及在钢板下端设置的与钢板垂直的加强杆，所述加强杆在所述防洪堤升降装置升起的状态时插入到所述防洪堤基础的中上段的加强杆插孔中。
所述六边形型钢框架设置在所述钢板上，且每块钢板上横向和纵向设置有多个所述六边形型钢框架。
所述废旧轮胎套设在所述六边形型钢框架之外，所述连接杆可拆卸式设置在相邻的所述六边形型钢框架之间，所述废旧轮胎位于所述连接杆和所述钢板之间。
所述六边形型钢框架对角线的长度均小于所述废旧轮胎的内径。
所述六边形型钢框架与所述钢板采用焊接的方式固定连接。
所述六边形型钢框架和所述钢板的材质均为高强度水利用钢，所述高强度水利用钢按质量百分比含量计为：C：0.08%，Si：0.35%，Mn：0.62%，Ni：0.83%，Cr：0.9%，Cu：0.18%，Mo：0.3%，V：0.022%，Nb：0.068%，Ti：0.052%，La：0.018%，P：0.012%，S：0.0051%，N：0.0068%，余量为Fe和不可避免的杂质。
所述高强度水利用钢成型后的六边形型钢框架的微观结构中TiC相在钢表面的体积百分比含量是在钢中心体积百分比含量的1.32倍。
所述加强杆在所述防洪堤升降装置非升起的状态时用铁链拴设于所述滑行轨道的一侧。
所述六边形型钢框架经过电炉冶炼、模铸成型之后经过如下热处理步骤：
1）淬火，将模铸成型之后的半成品置入到电阻炉内加热到930℃，保温26min后置入淬火油中冷却至250℃，然后捞出喷水急冷至室温；其中在淬火油中冷却的时候，对半成品进行电脉冲处理，其中电脉冲的具体参数为：电脉冲频率为160Hz，峰值电流密度为180A·mm-2，脉宽为80μs，处理时间为20s。
2）回火，将步骤1）淬火之后的半成品置入到回火炉中加热至590℃，保温25min后出炉空冷至室温。
3）深冷，将步骤2）回火之后的半成品置入到深冷箱中冷却至-110℃，保温39min。
4）低温回火，将步骤3）深冷处理之后的半成品在不恢复至室温的情况下直接置入到回火炉中，随炉将半成品加热至196℃，保温60min，然后随炉冷却至室温。
5）精加工，对步骤4）处理之后的半成品进行切边、精整处理之后得到六边形型钢框架成品。
通过检测，其框架的屈服强度为806MPa，抗拉强度为882MPa，伸长率为23%，-20℃冲击功为155J。
所述连接杆与所述六边形型钢框架的连接采用在所述连接杆和所述六边形型钢框架相应位置上设置内螺纹，采用螺杆进行连接。
所述加强杆采用高强度马氏体不锈钢材质。
所述连接杆采用热镀锌高强度钢。
对比例1
所述六边形型钢框架的材质中各元素的组分含量与实施例3的相同，热处理过程中不施加电脉冲且在深冷处理之后恢复至室温后在进入回火炉进行低温回火，其他参数相同。
通过检测，其框架的屈服强度为751MPa，抗拉强度为796MPa，伸长率为22%，-20℃冲击功为133J。
对比例2
所述六边形型钢框架的材质中各元素的组分含量与实施例3的相同，仅进行淬火+回火热处理，且淬火和回火热处理的参数与实施例3相同，且不施加电脉冲。
通过检测，其框架的屈服强度为750MPa，抗拉强度为788MPa，伸长率为23%，-20℃冲击功为128J。
对比例3
所述六边形型钢框架的热处理步骤与实施例3的相同，但是材质中不添加稀土La、Ti含量为0.03%。
通过检测，其框架的屈服强度为761MPa，抗拉强度为801MPa，伸长率为23%，-20℃冲击功为136J。

Claims (8)

1.一种升降式防洪堤，其特征在于，包括防洪堤基础、防洪堤升降装置、六边形型钢框架、连接杆和废旧轮胎；
所述防洪堤基础为钢筋混凝土结构；
所述防洪堤升降装置包括设置在防洪堤斜面上的钢板、设置在每块所述钢板两侧的滑行轨道、设置在滑行轨道上的滑轮、以及在钢板下端设置的与钢板垂直的加强杆，所述加强杆在所述防洪堤升降装置升起的状态时插入到所述防洪堤基础的中上段的加强杆插孔中；
所述六边形型钢框架设置在所述钢板上，且每块钢板上横向和纵向设置有多个所述六边形型钢框架；
所述废旧轮胎套设在所述六边形型钢框架之外，所述连接杆可拆卸式设置在相邻的所述六边形型钢框架之间，所述废旧轮胎位于所述连接杆和所述钢板之间；
所述六边形型钢框架对角线的长度均小于所述废旧轮胎的内径。
2.根据权利要求1所述的升降式防洪堤，其特征在于，所述六边形型钢框架与所述钢板采用焊接的方式固定连接。
3.根据权利要求1所述的升降式防洪堤，其特征在于，所述六边形型钢框架和所述钢板的材质均为高强度水利用钢，所述高强度水利用钢按质量百分比含量计为：C：0.05~0.10%，Si：0.3~0.5%，Mn：0.6~0.9%，Ni：0.6~0.9%，Cr：0.5~1.1%，Cu：0.1~0.2%，Mo：0.2~0.5%，V：0.02~0.05%，Nb：0.05~0.08%，Ti：0.05~0.08%（优选0.06%），La：0.01~0.02%，P<0.02%，S<0.01%，N<0.01%，余量为Fe和不可避免的杂质；
所述高强度水利用钢成型后的六边形型钢框架的微观结构中TiC相在钢表面的体积百分比含量是在钢中心体积百分比含量的1.1~1.5倍。
4.根据权利要求1所述的升降式防洪堤，其特征在于，所述加强杆在所述防洪堤升降装置非升起的状态时用铁链拴设于所述滑行轨道的一侧。
5.根据权利要求1所述的升降式防洪堤，其特征在于，所述六边形型钢框架经过电炉冶炼、模铸成型之后经过如下热处理步骤：
1）淬火，将模铸成型之后的半成品置入到电阻炉内加热到920~960℃，保温25~35min后置入淬火油中冷却至230~280℃，然后捞出喷水急冷至室温；其中在淬火油中冷却的时候，对半成品进行电脉冲处理，其中电脉冲的具体参数为：电脉冲频率为90~210Hz，峰值电流密度为80~220A·mm-2，脉宽为30~90μs，处理时间为15~30s；
2）回火，将步骤1）淬火之后的半成品置入到回火炉中加热至550~600℃，保温20~30min后出炉空冷至室温；
3）深冷，将步骤2）回火之后的半成品置入到深冷箱中冷却至-90~-120℃，保温30~50min；
4）低温回火，将步骤3）深冷处理之后的半成品在不恢复至室温的情况下直接置入到回火炉中，随炉将半成品加热至180~220℃，保温50~80min，然后随炉冷却至室温；
5）精加工，对步骤4）处理之后的半成品进行切边、精整处理之后得到六边形型钢框架成品。
6.根据权利要求1所述的升降式防洪堤，其特征在于，所述连接杆与所述六边形型钢框架的连接采用在所述连接杆和所述六边形型钢框架相应位置上设置内螺纹，采用螺杆进行连接。
7.根据权利要求1所述的升降式防洪堤，其特征在于，所述加强杆采用高强度马氏体不锈钢材质。
8.根据权利要求1所述的升降式防洪堤，其特征在于，所述连接杆采用热镀锌高强度钢。
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