CN107119633A - 堤坝决口快速封堵方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种堤坝决口快速封堵方法及装置;所述快速封堵方法为采用多个四面体堵口结构物对决口进行封堵,所述四面体堵口结构物外框为现场拼装;所述现场拼装的四面体堵口结构物的内容物为遇水快速发泡包;所述装置包括四面体结构外框和置于所述四面体结构外框内的充填物,所述四面体结构外框由4块三角形网板可拆式固定连接而成;所述充填物为遇水快速发泡包。本发明的堤坝决口快速封堵方法及装置,技术适用性好、封堵时机早、技术实现方便、堵口效率高、器材便于储备、成本低。

Description

堤坝决口快速封堵方法及装置
技术领域
本发明属于防汛抢险方法及器材技术领域,特别是一种技术适用性好、封堵时机早、技术实现方便、堵口效率高、器材便于储备、成本低的堤坝决口快速封堵方法及实现本方法的装置。
背景技术
洪灾是最常见的自然灾害之一,每年多地会发生洪灾,由此造成的损失往往十分惨重,为此我国每年都要进行防汛抢险。目前我国防汛抢险中的一项主要工作和难点工作,决口若不能及时封堵,不仅会造成十分巨大的经济财产和人民生命损失,而且还会影响社会稳定。因此防汛堤坝一旦发生决口,必须快速封堵,以此来减少洪水对河流沿岸城市、村庄等的破坏。此项工作时间十分紧迫、作业风险很大,工程量也往往十分巨大。
目前防汛抢险中封堵决口方法有多种,主要有:沉船、抛石(钢格石笼、钢筋石笼)戗堤、钢栅拦石结构、钢木结合构架、石袋堆码结构、杩槎结构等等,这些技术尽管最终封堵成功,但总体上存在如下突出问题:
一是技术适用性较低,多数技术通常是在堤坝决口处流速较低、内外水头差较小的情况下才能实施成功;
二是封堵时机较晚。决口初期往往流速较大,许多抛投的物料易被水流冲走,打桩作业也很危险,因此多种堵口方法都是在决口处的流速不大、内外水头差较小的情况下才开始实施。正因为这些技术通常不能在第一时间内封堵决口,使得大量水流外泄,造成附近地区已经形成了一定程度甚至严重的灾情;
三是目前比较快速且可靠的抛投用的钢格石笼、钢筋石笼,由于是焊接结构物且装填了大量块石,其重量较大,必须采用具有起吊设备的较大的运输船才能将其运送至决口处,但有许多决口处的水深不够,使得运输船的无法到达;
四是现有抛投用的钢格石笼、钢筋石笼器材,由于焊接而成体积大,平时不便于储存,需要时临时加工,影响了封堵决口的效率;
五是有的技术需要大量人员下水作业,存在较大的安全风险;
六是沉船堵口虽然速度较快,但也受制于能否征用到合适的船舶以及驾驶员的操纵水平等因素,而且代价较高。
总之,现有技术存在的问题是:技术适用性较低,封堵时机晚,技术实现较困难,堵口效率不高,作业安全性不高、器材难以储备,代价较高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种堤坝决口快速封堵方法,技术适用性好、封堵时机早、技术实现方便、堵口效率高、器材便于储备、成本低。
本发明的另一目的在于提供一种堤坝决口快速封堵装置。
实现本发明目的的技术解决方案为:
一种堤坝决口快速封堵方法,采用多个四面体堵口结构物对决口进行封堵,所述四面体堵口结构物外框为现场拼装。
所述现场拼装的四面体堵口结构物的内容物为遇水快速发泡包。
实现本发明另一目的的技术解决方案为:
一种堤坝决口快速封堵装置,包括四面体结构外框和置于所述四面体结构外框内的充填物,所述四面体结构外框由4块三角形网板可拆式固定连接而成。
所述充填物为遇水快速发泡包。
本发明与现有技术相比,其显著优点为:
1、技术适用性高:本技术不需要作业机械,也不用人员下水作业,人工在决口处两端直接将堵口结构物推入水中一定位置(计算确定)即可。若水流流速大,则该位置距离决口处可远一些;反之也然。若决口处水较深,则多推送若干个堵口结构物,反之也然。简言之,该技术受流速、水深的影响很小,相比于其它同类技术,技术的适用性显著提高。
2、封堵时机早:本技术所使用的器材平时可储备在各地的防汛仓库中,一旦需要,立即运输至决口处。人工现场拼组后即可投入水中。由于其基本不受决口情况的限制,因此能在第一时间实施决口的封堵。由于堵口时机早,也极大程度上减轻了洪水对当地的破坏作用。
3、技术实现方便:本技术所使用的器材,由于是拆装式结构,便于车辆运输至决口河段,也便于人工抬运至决口处。而且堵口结构物拼组完毕的初期,其总重量不大,不需要起吊设备,只要人工推送就能将其推入水中实施堵口。
4、堵口效率高:由于本技术封堵时机早、实现方便,堵口速度快、效率高。
5、器材便于储备:本技术所使用的器材,由于是拆装式结构,便于预先加工、储存,这也极大程度上缩短了堵口作业的准备时间,进一步提高了堵口效率。
6、作业安全性:由于本技术不用人员下水作业,作业安全性较其它技术也明显提高。
7、成本低:本技术所使用的器材,因采用常规钢构件焊接而成的带有钢筋网格的三角形钢框架,并在现场拼组而成,各种材料成本低廉,生产加工简单;其内部所设置的遇水快速发泡包也为成品,同样阻水效果下其成本相比于钢格石笼、钢筋石笼等技术中充填大块石的开采、运输等成本还要低。因此总体上本技术的成本低,便于大量储存和应用。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明堤坝决口快速封堵装置的结构总体示意图。
图2为图1不包含遇水快速发泡袋时的结构示意图。
图3为图1中的卸扣结构示意图。
图4为图1中的一个主要面的储存状态示意图。
图5为图4中结点的局部放大图。
图6为图4中小三角形翻转至一定角度时的结构示意图(工作状态)。
图7为图4中小三角形翻转至设计角度的结构示意图(工作状态)。
图中,1三角形网板,11钢筋网格,12三角形框架;2遇水快速发泡包;3三角形搁架,31搁架钢筋网格,32搁架底边,33限位座,34垫块;4卸扣;5塑料拉紧扣(或其它绳索)。
具体实施方式
本发明堤坝决口快速封堵方法,采用多个四面体堵口结构物对决口进行封堵,所述四面体堵口结构物外框为现场拼装。
优选地,所述现场拼装的四面体堵口结构物的内容物为遇水快速发泡包。
如图1所示,本发明堤坝决口快速封堵装置,包括四面体结构外框和置于所述四面体结构外框内的充填物,所述四面体结构外框由4块三角形网板1可拆式固定连接而成。
如图2所示,所述三角形网板1包括三角形框架12和钢筋网格11,所述钢筋网格11的周边与三角形框架12固定连接。
所述三角形网板1之间采用卸扣4扣接。
图3是市场上通用卸扣,采用卸扣扣接,可大大提高现场拼组堵口结构物的速度和结构的强度、刚度、可靠性。
所述三角形框架12是由钢构件相互焊接;相临三角形面之间可采用通用卸扣、钢丝绳、铁丝、尼龙绳等绑扎材料在现场连接固定。
四面体结构外框内的充填物可以是各种比重大于水的块状物。如块石。
优选地,所述充填物为遇水快速发泡包2。
遇水快速发泡包为成品,在同样阻水效果下,其成本相比于钢格石笼、钢筋石笼等技术中充填大块石的开采、运输等成本还要低。
遇水快速发泡包市场上有售。其形状、尺寸可以根据需要定制。样品试验所用遇水快速发泡包2购买自河北五星电力设备有限公司发明的“防汛快速膨胀袋”。
如图4所示,在所述四面体结构外框的一块三角形网板1的内侧还间隔设有多个带有钢筋网格31的三角形搁架3,所述多个三角形搁架3的底边32均平行于该三角形网板1的同一边,所述每个三角形搁架3的底边与三角形网板1边框的另两边活动连接,每个三角形搁架3可贴附于三角形网板1上,并可绕自身的底边翻转直至与三角形网板1成固定角度,所述遇水快速发泡包2为多个,分别固定在三角形搁架3上。
当每个三角形搁架3贴附于三角形网板1上时,三角形搁架3的两侧边位于三角形网板1的三角形框架12内。
如图5、6、7所示,所述三角形网板1边框与三角形搁架3的底边活动连接部位下方设有限制三角形搁架翻转角度的限位座33。
为了便于多层平行的三角形搁架3翻转折叠成一个整体平面,不同位置的多层平行的三角形搁架3的限位座下面设置的垫块34高度是不同的。
图6是多层平行的三角形搁架3翻转到一定角度的状态。
图7是多层平行的三角形搁架3翻转到设计角度的状态。使三角形搁架3水平。
所涉及的堵口结构物,是由钢构件组成的四面体。其每个面都是三角形网板1,三角形网板1的框架12由钢构件相互焊接,其内面为钢筋网格11,平时成片状储存,大大缩小了仓储空间,也便于人工将其抬运至决口现场。使用时,在现场将四面体的四个相临三角形网板1之间采用多个通用卸扣4相互扣紧固定。四面体的一个面内侧上设置了多层平行的三角形搁架3,这些三角形搁架3可绕各自的一边翻转一定角度,满足储存和使用要求,其上可放置多个遇水快速发泡包2。实际使用中,当三角形搁架3翻转到设计角度后,可采用多个塑料拉紧扣(或其它绳索)5将三角形搁架3的自由边固定在紧邻的四面体钢筋网格11上,以进一步确保三角形搁架3可承载多个遇水快速发泡包2吸水的重量。
本发明的堤坝决口快速封堵装置可按下述方法使用:
先将成片包装的堵口器材运输至堤坝决口现场;人工快速拼组成多个四面体堵口结构物;在堵口结构物内设置多个遇水快速发泡包2;在决口的上、下游两端同时将多个堵口结构物推下决口前沿的一定位置;多个堵口结构物在水中快速吸水,遇水快速发泡包2的体积快速膨胀,逐步充满四面体框架;四面体则在水流作用下边吸水边逐步移位至决口位置,形成一道堵水坝;在决口水势、流量得到明显控制的情况下,再采取从决口两端大量抛石等技术,最后完全封堵决口。
更进一步:为了适用于不同决口规模,四面体堵口结构物的主体尺寸可实现系列化。当四面体堵口结构物的主体尺寸较大时,还可以在其四个面内再设置一根或多根加强的撑杆,这些撑杆和该面的框架相互焊接(这种加强的方式多种,在此不作阐述),以进一步提高四面体结构的受力性能。

Claims (10)

1.一种堤坝决口快速封堵方法,采用多个四面体堵口结构物对决口进行封堵,其特征在于:所述四面体堵口结构物外框为现场拼装。
2.根据权利要求1所述的堤坝决口快速封堵方法,其特征在于:所述现场拼装的四面体堵口结构物的内容物为遇水快速发泡包。
3.一种堤坝决口快速封堵装置,包括四面体结构外框和置于所述四面体结构外框内的充填物,其特征在于:
所述四面体结构外框由4块三角形网板(1)可拆式固定连接而成。
4.根据权利要求3所述的堤坝决口快速封堵装置,其特征在于:
所述三角形网板(1)包括三角形框架(12)和钢筋网格(11),所述钢筋网格(11)的周边与三角形框架(12)固定连接。
5.根据权利要求4所述的堤坝决口快速封堵装置,其特征在于:
所述三角形框架(12)的材质为钢材。
6.根据权利要求3所述的堤坝决口快速封堵装置,其特征在于:
所述充填物为遇水快速发泡包(2)。
7.根据权利要求6所述的堤坝决口快速封堵装置,其特征在于:
在所述四面体结构外框的一块三角形网板(1)的内侧还间隔设有多个带有钢筋网格(31)的三角形搁架(3),所述多个三角形搁架(3)的底边(32)均平行于该三角形网板(1)的同一边,所述每个三角形搁架(3)的底边与三角形网板(1)边框的另两边活动连接,每个三角形搁架(3)可贴附于三角形网板(1)上,并可绕自身的底边翻转直至与三角形网板(1)成固定角度,所述遇水快速发泡包(2)为多个,分别固定在三角形搁架(3)上。
8.根据权利要求7所述的堤坝决口快速封堵装置,其特征在于:
当每个三角形搁架(3)贴附于三角形网板(1)上时,三角形搁架(3)的两侧边位于三角形网板(1)的三角形框架(12)内。
9.根据权利要求7所述的堤坝决口快速封堵装置,其特征在于:
所述三角形网板(1)边框与三角形搁架(3)的底边活动连接部位下方设有限制三角形搁架(3)翻转角度的限位座(33)。
10.根据权利要求3所述的堤坝决口快速封堵装置,其特征在于:
所述三角形网板(11)之间采用卸扣(4)在使用现场扣接。
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