CN107447766B - 一种可适应坡面的围堰装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可适应坡面的自航围堰装置，通过向坡面水密装置的第一水囊灌水，利用水的自重和可变性可流动性，使第一水囊填满围堰箱与坡面的空间，从而实现围堰箱与坡面的纵向水密，根据第一水囊的可变形性和弹性，能够灵活适应不同坡度的坡面；同时利用底部水密装置填充围堰箱与河床底部的空间，实现围堰装置与河床底部的横向水密；总之，本发明整体装置结构简单，容易操作，搭建时间短，可重复利用，能够高效快捷围堰。

Description

一种可适应坡面的围堰装置及其使用方法

技术领域

本发明属于围堰领域，尤其涉及一种可适应坡面的围堰装置及其使用方法。

背景技术

在较小水深情况下进行围堰时，有些采用钢板桩围堰，它的不足之处在于：施工较为复杂，作业时间较长，并需要打桩，破坏了地貌。

有些采用笼式围堰，它的不足之处在于：水密效果不佳，且不能适应任意坡度的坡面；

有些采用混泥土围堰，它的不足之处在于：施工较为困难，需要作业时间长，且不可重复使用。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种可适应坡面的自航围堰装置，该围堰装置利用自重和水囊实现围堰，避免了对地貌的破坏，通用性强。

一种可适应坡面的围堰装置，包括两个坡面水密装置2，以及两个以上的围堰箱1依次相连形成的围堰箱组；

所述围堰箱1包括箱体3、连接装置6以及底部水密装置7，其中连接装置6安装在箱体3两侧，用于连接相邻的围堰箱1；底部水密装置7安装在箱体3底面；

所述底部水密装置7用于实现所述围堰装置与河床底部接触面之间的横向水密；

所述坡面水密装置2分别安装在所述围堰箱组的两端，且坡面水密装置2包括支撑架18和第一水囊19；其中支撑架18是截面为三角形的框架结构，用于固定第一水囊19；第一水囊19充水后用于实现所述围堰装置与坡面接触面之间的纵向水密。

进一步地，所述连接装置6包括插销装置8、第一水密橡胶9、第一承压块、油缸11、导向槽12、双耳13以及连接耳板14；

所述第一水密橡胶9安装在围堰箱1端面四周并围成一圈；

所述导向槽12设置在围堰箱1侧面，双耳13安装在导向槽12中，且与所述围堰箱1的侧面相互垂直；

所述插销装置8安装在与双耳13的耳孔垂直的方向上；

所述油缸11的活塞与连接耳板14刚性连接，且油缸11安装在围堰箱1侧面的内壁上，连接耳板14垂直穿出导向槽12；同时在油缸11的驱动下，连接耳板14在垂直于导向槽12的方向上伸出和收缩，从而与相邻围堰箱1上的双耳13配套定位，并通过插销装置8固定；

所述第一承压块安装在围堰箱1侧面，当与相邻围堰箱1对接时，与相邻围堰箱1的第一承压块接触，用于限定油缸11、双耳13以及连接耳板14的行程以及承受油缸11的拉力。

进一步地，所述底部水密装置7包括第二承压块、第二水密橡胶16以及第二水囊17，其中第二承压块用于辅助承压，第二水密橡胶16和充水后的第二水囊17用于实现所述围堰装置与河床底部接触面之间的横向水密。

进一步地，所述插销装置8、第一承压块、油缸11、导向槽12、双耳13以及连接耳板14均为4个，并分别安装在围堰箱1侧面的四个角落。

进一步地，所述箱体3内部还安装有为围堰箱1提供自航能力的动力系统4。

进一步地，所述箱体3内部还安装有用于向各个围堰箱1抽排水的抽水泵5。

进一步地，所述支撑架18上部设有人工通道。

进一步地，所述围堰箱1为浮式箱体结构。

进一步地，一种基于可适应坡面的围堰装置的使用方法，包括以下步骤：

在待围堰区域，根据实际待围堰长度，将两个以上的围堰箱1通过连接装置6拼接成所需长度，得到围堰箱组；

向各个围堰箱1中注水，使得围堰箱组沉入水底；

在围堰箱组沉入水底后，第二水密橡胶16与河床底部接触并压紧，直到所述第二承压块与河床底部接触；

向所述第二水囊17灌水，使得围堰箱1底部与河床形成水密层，实现所述围堰装置与河床底部接触面之间的横向水密；

将支撑架18固定在围堰箱组的两端，然后向第一水囊19灌水，使得坡面水密装置2底部与河床坡面形成水密层，实现所述围堰装置与坡面接触面之间的纵向水密，最终完成区域围堰。

进一步地，一种可适应坡面的围堰装置的使用方法，所述两个以上的围堰箱1通过连接装置6拼接成所需长度，具体步骤为：

相邻左右两个围堰箱1准备拼接时，左侧围堰箱1将油缸11伸出，从而带动连接耳板14伸出；其中，油缸11与连接耳板14刚性连接，且油缸11安装在围堰箱1侧面的内壁上，连接耳板14垂直穿出导向槽12，且所述导向槽12设置在围堰箱1侧面的角落位置处；

连接耳板14与右侧围堰箱1上的双耳13配套定位，并通过插销装置8固定；其中，双耳13安装在导向槽12中，且与围堰箱1的侧面相互垂直，且所述插销装置8安装在与双耳13的耳孔垂直的方向上；

左侧围堰箱1的油缸11收缩，收缩过程中，两个围堰箱1的第一水密橡胶9接触并压紧，直到两个围堰箱1的第一承压块接触；其中，第一水密橡胶9安装在围堰箱1两侧端面四周并围成一圈，第一承压块与导向槽12位置相邻；

通过插销装置8将左侧围堰箱1的双耳13与连接耳板14固定，松开油缸11的油压，则两侧围堰箱1通过连接耳板14和双耳13形成刚性连接，第一水密橡胶9互相挤压，形成相邻围堰箱1接触面之间的水密层。

有益效果：

1、本发明提供一种可适应坡面的自航围堰装置，通过向坡面水密装置的第一水囊灌水，利用水的自重和可变性可流动性，使第一水囊填满围堰箱与坡面的空间，从而实现围堰箱与坡面的纵向水密，根据第一水囊的可变形性和弹性，能够灵活适应不同坡度的坡面；同时利用底部水密装置填充围堰箱与河床底部的空间，实现围堰装置与河床底部的横向水密；总之，本发明整体装置结构简单，容易操作，搭建时间短，可重复利用，能够高效快捷围堰。

2、本发明的底部水密装置利用围堰箱的自重、第二水囊的可变形性和弹性以及围堰箱底部设有的第二水密橡胶，使得第二水囊和第二水密橡胶与河床底部接触并压紧，达到一定程度后第二承压块与河床底部接触，进而围堰箱与河床底部形成横向水密层，避免了对地貌的破坏，可适应不平整底面，通用性强；

其中第二承压块起到辅助承压，减轻围堰箱对第二水囊和第二水密橡胶压力的作用，有利于降低第二水囊和第二水密橡胶压的损坏率。

3、本发明连接装置通过双耳和连接耳板将相邻围堰箱紧密连接起来，同时相邻围堰箱之间的水密橡胶接触并压紧，进而相邻围堰箱形成横向水密层。

4、本发明的围堰箱内部装有动力系统和抽水泵，动力系统能够为围堰箱提供自航能力，可自主航行到待围堰区域，有利于高效快捷围堰；抽水泵实现围堰箱内抽排水，实现围堰箱的注水自沉和排水上浮。

5、本发明在支撑架上部设有人工通道，方便围堰箱的搭建以及围堰工作的开展。

6、本发明的围堰箱为浮式箱体结构，方便围堰装置的自主航行以及回收。

附图说明

图1为本发明一种可适应坡面的自航围堰装置俯视图；

图2为本发明一种可适应坡面的自航围堰装置侧视图；

图3为本发明围堰箱主视图；

图4为本发明围堰箱侧视图；

图5为本发明连接装置剖视图；

图6为本发明围堰箱底部视图；

1-围堰箱，2-坡面水密装置，3-箱体，4-动力系统，5-抽水泵，6-连接装置，7-底部水密装置，8-插销装置，9-第一水密橡胶，10-第一承压块，11-油缸，12-导向槽，13-双耳，14-连接耳板，15-第二承压块，16-第二水密橡胶，17-第二水囊，18-支撑架，19-第一水囊。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细叙述。

本发明的围堰箱自航行到待围堰区域，通过快速连接装置将数个围堰箱拼接成所需长度，利用抽水泵向箱内注水，围堰箱注水沉到底后，向围堰箱底部水囊内灌水，实现围堰箱横向水密，将支撑架与围堰箱固定，向支撑架内气囊灌水，实现围堰箱纵向水密，从而实现区域围堰。

实施例一：

一种可适应坡面的自航围堰装置，如图1所示，包括M个围堰箱1和两个坡面水密装置2，其中M根据实际待围堰长度决定；

所述围堰箱1包括箱体3、连接装置6以及底部水密装置7，其中连接装置6安装在箱体3两侧，用于将M个围堰箱1依次连接成围堰箱组；如图3所示，底部水密装置7安装在箱体3底面；

所述底部水密装置7包括第二承压块15、第二水密橡胶16以及第二水囊17，其中第二水密橡胶16安装在围堰箱1底部四周并围成一圈，如图6所示，第二水囊17和用于辅助承压的第二承压块15安装在箱体3底部，第二水密橡胶16和充水后的第二水囊17用于实现所述围堰装置与河床底部接触面之间的横向水密，其中横向水密为与河道平行方向上的水密；

两个坡面水密装置2分别安装在所述围堰箱组的两端，且坡面水密装置2包括支撑架18和第一水囊19；所述支撑架18与围堰箱组刚性连接，且截面为三角形的框架结构，与坡面相匹配；如图2所示，第一水囊19固定在支撑架18内，利用水的自重和可变性可流动性，使第一水囊19充水后填满围堰箱与坡面的空间，从而实现围堰箱与坡面接触面之间的纵向水密，其中纵向水密为与河道垂直方向上的水密。

如图4、图5所示，所述连接装置6包括插销装置8、第一水密橡胶9、第一承压块10、油缸11、导向槽12、双耳13以及连接耳板14；

所述第一水密橡胶9安装在围堰箱1两侧端面四周并围成一圈；

所述导向槽12设置在围堰箱1侧面，双耳13安装在导向槽12中，且与所述围堰箱1的侧面相互垂直；

所述插销装置8安装在与双耳13的耳孔垂直的方向上；

所述油缸11的活塞端与连接耳板14刚性连接，且油缸11安装在围堰箱1侧面的内壁上，连接耳板14垂直穿出导向槽12；同时在油缸11的驱动下，连接耳板14在垂直于导向槽12的方向上伸出和收缩，从而与相邻围堰箱1上的双耳13配套定位，并通过插销装置8固定；

所述油缸11、双耳13以及连接耳板14共轴；

所述第一承压块10与相邻围堰箱1的第一承压块接触，用于限定油缸11、双耳13以及连接耳板14的行程以及承受油缸11的拉力，并安装在围堰箱1侧面，并与导向槽12位置相邻，然后与相邻围堰箱1的承压块10接触。

所述插销装置8、第一承压块10、油缸11、导向槽12、双耳13以及连接耳板14均为4个，并分别安装在围堰箱1侧面的四个角落。

所述箱体3内部还安装有为围堰箱1提供自航能力动力系统4。

所述箱体3内部还安装有用于向各个围堰箱1中注水和抽水的抽水泵5。

所述支撑架18是截面为三角形的框架结构，且上部设有人工通道。

所述人工通道通过连接接头与围堰箱组连接。

所述围堰箱1为浮式箱体结构，当围堰箱1未充水下沉时，浮式箱体有利于围堰箱在水中航行到指定围堰区域，同时由动力系统4提供动力。

实施例二：

一种基于可适应坡面的自航围堰装置的使用方法，包括以下步骤：

在待围堰区域，根据实际待围堰长度，将M个围堰箱1通过连接装置6拼接成所需长度，得到围堰箱组；

利用抽水泵5向各个围堰箱1中注水，使得围堰箱组沉入水底，其中抽水泵5安装在围堰箱1的箱体3内部；

在围堰箱组沉入水底后，第二水密橡胶16与河床底部接触并压紧，直到所述第二承压块15与河床底部接触，其中第二承压块15起到辅助承压，减轻围堰箱对第二水囊和第二水密橡胶压力的作用；

向所述第二水囊17灌水，使得围堰箱1底部与河床形成水密层，实现所述围堰装置与河床底部接触面之间的横向水密，其中横向水密为与河道平行方向上的水密；

将支撑架18固定在围堰箱组的两端，然后向第一水囊19灌水，使得坡面水密装置2底部与河床坡面形成纵向水密层，实现坡面水密装置2与坡面接触面之间的纵向水密，最终完成区域围堰。

进一步地，所述M个围堰箱1通过连接装置6拼接成所需长度，其中M根据实际围堰长度决定，具体步骤为：

相邻两个围堰箱1准备拼接时，左侧围堰箱1油缸11活塞端伸出，从而带动连接耳板14伸出；其中，油缸11与连接耳板14刚性连接，且油缸11安装在围堰箱1侧面的内壁上，连接耳板14垂直穿出导向槽12，且所述导向槽12设置在围堰箱1侧面的角落位置处；

连接耳板14与右侧围堰箱1上的双耳13配套定位，并通过插销装置8固定；其中，双耳13安装在导向槽12中，且与围堰箱1的侧面相互垂直，且所述插销装置8安装在与双耳13的耳孔垂直的方向上；

左侧围堰箱1的油缸11收缩，收缩过程中，两个围堰箱1的第一水密橡胶9接触并压紧，直到两个围堰箱1的承压块10接触；其中，第一水密橡胶9安装在围堰箱1两侧端面四周并围成一圈，承压块10与导向槽12位置相邻；

通过插销装置8将左侧围堰箱1的双耳13与连接耳板14固定，松开油缸11的油压，则两侧围堰箱1通过连接耳板14和双耳13形成刚性连接，第一水密橡胶9互相挤压，形成水密层。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种可适应坡面的围堰装置，其特征在于，包括两个坡面水密装置(2)，以及两个以上的围堰箱(1)依次相连形成的围堰箱组；

所述围堰箱(1)包括箱体(3)、连接装置(6)以及底部水密装置(7)，其中连接装置(6)安装在箱体(3)两侧，用于连接相邻的围堰箱(1)；底部水密装置(7)安装在箱体(3)底面；

所述底部水密装置(7)用于实现所述围堰装置与河床底部接触面之间的横向水密，横向水密为与河道平行方向上的水密；

所述坡面水密装置(2)分别安装在所述围堰箱组的两端，且坡面水密装置(2)包括支撑架(18)和第一水囊(19)；其中支撑架(18)是截面为三角形的框架结构，用于固定第一水囊(19)；第一水囊(19)充水后用于实现所述围堰装置与坡面接触面之间的纵向水密。

2.如权利要求1所述的一种可适应坡面的围堰装置，其特征在于，所述连接装置(6)包括插销装置(8)、第一水密橡胶(9)、第一承压块、油缸(11)、导向槽(12)、双耳(13)以及连接耳板(14)；

所述第一水密橡胶(9)安装在围堰箱(1)端面四周并围成一圈；

所述导向槽(12)设置在围堰箱(1)侧面，双耳(13)安装在导向槽(12)中，且与所述围堰箱(1)的侧面相互垂直；

所述插销装置(8)安装在与双耳(13)的耳孔垂直的方向上；

所述油缸(11)的活塞与连接耳板(14)刚性连接，且油缸(11)安装在围堰箱(1)侧面的内壁上，连接耳板(14)垂直穿出导向槽(12)；同时在油缸(11)的驱动下，连接耳板(14)在垂直于导向槽(12)的方向上伸出和收缩，从而与相邻围堰箱(1)上的双耳(13)配套定位，并通过插销装置(8)固定；

所述第一承压块安装在围堰箱(1)侧面，当与相邻围堰箱(1)对接时，与相邻围堰箱(1)的第一承压块接触，用于限定油缸(11)、双耳(13)以及连接耳板(14)的行程以及承受油缸(11)的拉力。

3.如权利要求1所述的一种可适应坡面的围堰装置，其特征在于，所述底部水密装置(7)包括第二承压块、第二水密橡胶(16)以及第二水囊(17)，其中第二承压块用于辅助承压，第二水密橡胶(16)和充水后的第二水囊(17)用于实现所述围堰装置与河床底部接触面之间的横向水密。

4.如权利要求2所述的一种可适应坡面的围堰装置，其特征在于，所述插销装置(8)、第一承压块、油缸(11)、导向槽(12)、双耳(13)以及连接耳板(14)均为4个，并分别安装在围堰箱(1)侧面的四个角落。

5.如权利要求1、2或3所述的一种可适应坡面的围堰装置，其特征在于，所述箱体(3)内部还安装有为围堰箱(1)提供自航能力的动力系统(4)。

6.如权利要求1、2或3所述的一种可适应坡面的围堰装置，其特征在于，所述箱体(3)内部还安装有用于向各个围堰箱(1)抽排水的抽水泵(5)。

7.如权利要求1、2或3所述的一种可适应坡面的围堰装置，其特征在于，所述支撑架(18)上部设有人工通道。

8.如权利要求1、2或3所述的一种可适应坡面的围堰装置，其特征在于，所述围堰箱(1)为浮式箱体结构。

9.一种基于权利要求3所述的可适应坡面的围堰装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

在待围堰区域，根据实际待围堰长度，将两个以上的围堰箱(1)通过连接装置(6)拼接成所需长度，得到围堰箱组；

向各个围堰箱(1)中注水，使得围堰箱组沉入水底；

在围堰箱组沉入水底后，第二水密橡胶(16)与河床底部接触并压紧，直到所述第二承压块与河床底部接触；

向所述第二水囊(17)灌水，使得围堰箱(1)底部与河床形成水密层，实现所述围堰装置与河床底部接触面之间的横向水密；

将支撑架(18)固定在围堰箱组的两端，然后向第一水囊(19)灌水，使得坡面水密装置(2)底部与河床坡面形成水密层，实现所述围堰装置与坡面接触面之间的纵向水密，最终完成区域围堰。

10.如权利要求9所述的一种可适应坡面的围堰装置的使用方法，其特征在于，所述两个以上的围堰箱(1)通过连接装置(6)拼接成所需长度，具体步骤为：

相邻左右两个围堰箱(1)准备拼接时，左侧围堰箱(1)将油缸(11)伸出，从而带动连接耳板(14)伸出；其中，油缸(11)与连接耳板(14)刚性连接，且油缸(11)安装在围堰箱(1)侧面的内壁上，连接耳板(14)垂直穿出导向槽(12)，且所述导向槽(12)设置在围堰箱(1)侧面的角落位置处；

连接耳板(14)与右侧围堰箱(1)上的双耳(13)配套定位，并通过插销装置(8)固定；其中，双耳(13)安装在导向槽(12)中，且与围堰箱(1)的侧面相互垂直，且所述插销装置(8)安装在与双耳(13)的耳孔垂直的方向上；

左侧围堰箱(1)的油缸(11)收缩，收缩过程中，两个围堰箱(1)的第一水密橡胶(9)接触并压紧，直到两个围堰箱(1)的第一承压块接触；其中，第一水密橡胶(9)安装在围堰箱(1)两侧端面四周并围成一圈，第一承压块与导向槽(12)位置相邻；

通过插销装置(8)将左侧围堰箱(1)的双耳(13)与连接耳板(14)固定，松开油缸(11)的油压，则两侧围堰箱(1)通过连接耳板(14)和双耳(13)形成刚性连接，第一水密橡胶(9)互相挤压，形成相邻围堰箱(1)接触面之间的水密层。