CN108505489A - 一种新型防护堤及其防护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型防护堤及其防护方法，涉及防洪抗洪技术领域，防护堤包括立柱组件、挡板和动力装置，立柱组件包括多个凸型立柱，多个凸型立柱的每两个突出部之间吊装有一块挡板，每个挡板包括一块或多块折叠板，通过铰接组件相互铰接而成，折叠板的外侧或中间设置有防撞橡胶层，铰接组件包括转轴和安装在转轴上的齿轮，每块折叠板设置有一套或多套动力装置，动力装置位于每两个折叠板的连接处，每套动力装置包括一电机和电机输出端上的齿轮，电机输出端上的齿轮与铰接组件的转轴上的齿轮啮合，通过动力装置实现挡板的折叠或展开。本发明能够解决现有的常规防护堤的工程量大，高度受到限制，不能阻挡水量大、水位高的洪流的问题。
Description
技术领域
本发明涉及防洪抗洪技术领域，具体涉及一种新型防护堤及其防护方法。
背景技术
防护堤是用于保护河流沿岸重要设施或区域的重要工程设施，防护堤能够减少河流沿岸区域因洪流侵袭而产生的损失，常规防护堤通常是用土石堆砌而成，施工时工程量大，高度受到限制，耗费人力物力多，且对航运、光照、景观以及空气流通等有负面影响，如果遇到暴雨、地震、战争等突发灾害，现有的防护堤的高度不能阻挡水量大、水位高的洪流。
本发明提供一种新型防护堤及其防护方法，采用折叠式挡板，遇到突发洪流灾害时能够及时展开，不需要堆砌土石即可实现对洪流的引流。且本发明采用分级阻拦法和两侧引流法阻拦洪流，逐级减弱洪流的高度，能够对洪流进行有效的阻挡。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型防护堤及其防护方法，用以解决现有的常规防护堤的工程量大，高度受到限制，不能阻挡水量大、水位高的洪流的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：所述防护堤包括立柱组件、挡板和动力装置，所述立柱组件包括多个凸型立柱，所述多个凸型立柱的前端具有突出部，每两个突出部之间吊装有一块所述挡板；每个挡板包括X1块折叠板，通过铰接组件相互铰接而成，所述X1≥1，且X1为正整数；所述铰接组件包括转轴和安装在转轴上的齿轮，每块折叠板设置有X2套动力装置，所述动力装置位于每两个折叠板的连接处，所述X2≥1，且X2为正整数，每套动力装置包括一电机和电机输出端上的齿轮，电机输出端上的齿轮与铰接组件的转轴上的齿轮啮合，所述动力装置带动铰接组件的转轴转动，从而实现挡板的折叠或展开。
作为优选的技术方案，所述立柱组件包括锥形立柱和多个凸型立柱，锥形立柱的两个锥面上设置有让位槽，让位槽内吊装有向两边延伸的挡板，向两边延伸的挡板通过多个凸型立柱及多块挡板分别向两侧延伸，形成倒V型立柱组件。
作为优选的技术方案，所述凸型立柱和锥形立柱的顶端设置有绞线器，所述绞线器通过拉绳连接至挡板最上端的折叠板的上面。
作为优选的技术方案，所述凸型立柱和锥形立柱的上端设置有减小拉绳磨损的凹槽。
作为优选的技术方案，所述折叠板的外侧或中间设置有防撞橡胶层。
作为优选的技术方案，所述凸型立柱和锥形立柱的后方设置有加强筋。
提供一种新型防护堤的防护方法，所述防护方法包括分级阻拦法，所述分级阻拦法包括：根据智能算法预估的洪流的高度H；在一条河道上根据智能算法预估的洪流的高度H，依次设置N级防护堤，分别为第一级防护堤至第N级防护堤，其中N≥1，且N为正整数；计算并调节防护堤的挡板浸入洪流的高度h2，对流向每一层防护堤的洪流进行阻挡；使流向下一级防护堤的洪流的高度是流入第一级防护堤的洪流高度的(1-nh2/H)％，实现对洪流的分级阻拦，其中，n为每一级防护堤的级数，h2是挡板浸入洪流的高度。
作为优选的技术方案，所述分级阻拦法中，若依次设置三级防护堤，计算出挡板(01)浸入洪流的高度h2，使h2＝H/N，当洪流到达第一级防护堤时，启动第一级防护堤上方的绞线器，下放拉绳使第一级防护堤的挡板浸入洪流的高度是h2，使流向第二级防护堤的洪流的高度只有流入第一级防护堤的洪流高度的(1-h2/H)％；
当洪流到达第二级防护堤时，启动第二级防护堤上方的绞线器，下放拉绳使第二级防护堤的挡板浸入洪流的高度是h2，使流入第三级防护堤的洪流的高度只有流入第一级防护堤的洪流高度的(1-2h2/H)％；
当洪流到达第三级防护堤时，启动第三级防护堤上方的绞线器，下放拉绳使第三级防护堤的挡板浸入洪流的高度是h2，使流向下游的洪流的高度只有流入第一级防护堤的洪流高度的(1-3h2/H)％。
作为优选的技术方案，所述分级阻拦法中，在计算了当事水域的浮力的影响的前提下，相邻两个防护堤之间的距离为S，所述其中，h1是防护堤的高度，g是当地的重力加速度，v是预估的洪流的平均流动速度，S1是若防护堤被洪流冲毁后，其残骸在当事水域的浮力作用下流动的距离。
作为优选的技术方案，所述分级阻拦法在设置N级防护堤时还包括两侧引流法，所述两侧引流法包括：在河道内的岛屿或人造地基的上方设置一个锥形立柱，从锥形立柱的两侧锥面分别向河岸延伸，间隔设置凸型立柱，在每两个立柱之间吊装挡板，与锥形立柱相接的挡板的一端位于锥形立柱的让位槽内，另一端与凸型立柱的突出部相接，形成倒V型防护堤。
本发明具有如下优点：
(1)本发明提供的新型防护堤的挡板采用折叠板互相折叠的设计，无洪流时能够折叠，对航运、光照、景观以及空气流通等的负面影响小；
(2)本发明的防护堤的挡板的上下位置可调，牢固可靠且便于安装和控制，适用于阻拦不高于预估的洪流的高度以下的各种高度的洪流；
(3)本发明的防护堤具有结构简易，建造便捷等特点；
(4)本发明的防护堤采用分级阻拦法和两侧引流法，有效阻拦并且引流洪流。
(5)每两个突出部之间吊装有一块所述挡板，每个立柱的上方设置有独立的绞线器和拉绳，因此，即使防护堤的任何一个立柱、绞线器、拉绳或挡板损坏或失控，防护堤的其余部分仍然能正常工作。
(6)设置特定的距离于每两级防护堤之间，为保证上游的防护堤若损毁，则其残骸有足够的时间沉入水底，不能损坏下游的防护堤。
(7)折叠板的外侧或中间设置有防撞橡胶层，遭遇洪流时，防撞橡胶层用来减弱因失控的船舶等漂浮物撞击挡板所导致的损坏。
(8)立柱的后方设置有加强筋，用来增强防护堤的支撑力和稳定性。
(9)凸型立柱为挡板实现单侧引流的效果，适合多种河道，锥形立柱为防护堤增加两侧引流的功能，如建造于河道内的岛屿或人造地基的上方，使用两侧引流法，能够在条件允许的情况下，增强对洪流的引流效果。
附图说明
图1为本发明提供的一种新型防护堤的防护安装示意图。
图2为本发明提供的一种新型防护堤的侧视图。
图3为本发明提供的一种新型防护堤的挡板折叠后的侧视图。
图4为本发明提供的一种新型防护堤的俯视图。
图5为本发明提供的一种新型防护堤的防护方法示意图。
图6为本发明提供的一种新型防护堤在具有河道内的岛屿的河道上的示意图。
图7为本发明提供的一种新型防护堤的凸型立柱的示意图。
图中：挡板01、凸型立柱02、突出部03、加强筋04、折叠板05、绞线器06、铰接组件07、动力装置08、拉绳09、第一级防护堤10、第二级防护堤11、第三级防护堤12、河道内的岛屿13、锥形立柱14、凹槽15。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
参考图1和图2，本发明提供一种新型防护堤，防护堤包括立柱组件、挡板01和动力装置08，立柱组件包括多个凸型立柱02，或多个凸型立柱02和锥形立柱14，凸型立柱02的前端具有突出部03，每两个突出部03之间吊装有一块挡板01；每个挡板01包括X1块折叠板05，通过铰接组件07相互铰接而成，所述X1≥1，且X1为正整数；铰接组件07包括转轴和安装在转轴上的齿轮，每块折叠板05设置有X2套动力装置08，动力装置08位于每两个折叠板05的连接处，所述X2≥1，且X2为正整数，每套动力装置08包括一电机和电机输出端上的齿轮，电机输出端上的齿轮与铰接组件07的转轴上的齿轮啮合，动力装置08带动铰接组件07的转轴转动，从而实现挡板的折叠或展开。
进一步地，立柱组件包括锥形立柱14和多个凸型立柱02，锥形立柱14的两个锥面上设置有让位槽，让位槽内吊装有向两边延伸的挡板01，向两边延伸的挡板01与多个凸型立柱02及多块挡板01分别向两侧延伸，形成倒V型立柱组件。凸型立柱02为挡板实现单侧引流的效果，适合多种河道。锥形立柱14为防护堤增加两侧引流的功能，如建造于河道内的岛屿或人造地基的上方。
进一步地，凸型立柱和锥形立柱的顶端设置有绞线器06，绞线器06通过拉绳09连接至挡板01最上端的折叠板05的上面。参考图7，凸型立柱02的上端设置有凹槽15能够减小拉绳09的磨损，无突发灾害时，收紧绞线器06使挡板01位于立柱的最上端，然后通过启动动力装置08控制铰接组件07的转轴，使挡板01折叠，减少对航运、光照、景观以及空气流通等的负面影响。反之，遭遇洪流时，参考图2和图3，通过动力装置08控制铰接组件07的转轴，使挡板01展开，再通过控制绞线器06向下放置挡板01至特定的位置，实现对洪流的阻拦。
进一步地，折叠板05的外侧或中间设置有防撞橡胶层，遭遇洪流时，防撞橡胶层用来减弱因失控的船舶等漂浮物撞击挡板01所导致的损坏。
进一步地，参考图4和图6，凸型立柱02和锥形立柱14的后方设置有加强筋04，用来增强防护堤的支撑力和稳定性。
进一步地，每两个突出部03之间吊装有一块挡板01，每个立柱02的上方设置有独立的绞线器06和拉绳09，因此，即使防护堤的任何一个立柱02、绞线器06、拉绳09或挡板01损坏或失控，防护堤的其余部分仍然能正常工作。
本实施例提供一种新型防护堤的防护方法包括分级阻拦法和两侧引流法，参考图1和图5，分级阻拦法包括：在一条河道上根据智能算法预估的洪流的高度H，依次设置N级防护堤，分别为第一级防护堤10至第N级防护堤，其中N≥1，且N为正整数；智能算法包括通过人造卫星采集的气象数据，再通过计算机计算，也可以为人类经验和实地勘测预估的洪流的高度H，如调察上游水坝的水位等，再通过控制防护堤的挡板浸入洪流的高度是h2，对流向每一层防护堤的洪流进行阻挡，使流向下一级防护堤的洪流的高度是流入第一级防护堤的洪流的高度的(1-nh2/H)％，实现对洪流的分级阻拦，n为每一级防护堤的级数，h2是挡板浸入洪流的高度；其中，N＝3时，计算出挡板01浸入洪流的高度h2，使h2＝H/N，当洪流到达第一级防护堤10时，启动第一级防护堤10上方的绞线器06，下放拉绳09使第一级防护堤10的挡板01浸入洪流的高度是h2，使流向第二级防护堤11的洪流的高度只有流入第一级防护堤的洪流高度的(1-h2/H)％；
当洪流到达第二级防护堤11时，启动第二级防护堤11上方的绞线器06，下放拉绳09使第二级防护堤11的挡板01浸入洪流的高度是h2，使流入第三级防护堤12的洪流的高度只有流入第一级防护堤的洪流高度的(1-2h2/H)％；
当洪流到达第三级防护堤12时，启动第三级防护堤12上方的绞线器06，下放拉绳09使第三级防护堤12的挡板01浸入洪流的高度是h2，使流向下游的洪流的高度只有流入第一级防护堤的洪流高度的(1-3h2/H)％，使最终流向下游的洪流，在现有的常规防护堤能够防御的洪流的范围之内。此方法能够有效地降低流入下游的洪流的高度，对下游的居民及河流沿岸重要设施或地区形成保护。
其中，在计算了当事水域的浮力的影响的前提下，相邻两个防护堤之间的距离为S，所述其中，h1是防护堤的高度，g是当地的重力加速度，v是预估的洪流的平均流动速度，S1是若防护堤被洪流冲毁后，其残骸在当事水域的浮力作用下流动的距离。设置特定的距离于每两级防护堤之间，为了预防上游的防护堤若损毁对下游造成伤害，设置距离S1，使其残骸有足够的时间沉入水底，不能损坏下游的防护堤。
参考图6，分级阻拦法在设置N级防护堤时还包括两侧引流法，两侧引流法包括：在河道内的岛屿13或人造地基的上方设置一个锥形立柱14，从锥形立柱14的两侧锥面分别向河岸延伸，间隔设置凸型立柱02，在每两个立柱之间吊装挡板01，与锥形立柱14相接的挡板01的一端位于锥形立柱14的让位槽内，另一端与凸型立柱02的突出部03相接，形成倒V型防护堤。凸型立柱02为挡板实现单侧引流的效果，适合多种河道。锥形立柱14为防护堤增加两侧引流的功能，如建造于河道内的岛屿或人造地基的上方。使用两侧引流法，能够在条件允许的情况下，增强对洪流的引流效果。
虽然上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或精进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或精进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种新型防护堤，其特征在于，所述防护堤包括立柱组件、挡板(01)和动力装置(08)，所述立柱组件包括多个凸型立柱(02)，所述多个凸型立柱(02)的前端具有突出部(03)，每两个突出部(03)之间吊装有一块所述挡板(01)，每个挡板(01)包括X1块折叠板(05)，通过铰接组件(07)相互铰接而成，其中X1≥1，且X1为正整数，所述铰接组件(07)包括转轴和安装在转轴上的齿轮，每块折叠板(05)设置有X2套动力装置(08)，所述动力装置(08)位于每两个折叠板(05)的连接处，其中X2≥1，且X2为正整数，每套动力装置(08)包括一电机和电机输出端上的齿轮，电机输出端上的齿轮与铰接组件(07)的转轴上的齿轮啮合，所述动力装置(08)带动铰接组件(07)的转轴转动，从而实现挡板的折叠或展开。
2.如权利要求1所述的一种新型防护堤，其特征在于，所述立柱组件包括锥形立柱(14)和多个凸型立柱(02)，锥形立柱(14)的两个锥面上设置有让位槽，让位槽内吊装有向两边延伸的挡板(01)，向两边延伸的挡板(01)通过多个凸型立柱(02)及多块挡板(01)分别向两侧延伸，形成倒V型立柱组件。
3.如权利要求2所述的一种新型防护堤，其特征在于，所述凸型立柱(02)和锥形立柱(14)的顶端设置有绞线器(06)，所述绞线器(06)通过拉绳(09)连接至挡板(01)最上端的折叠板(05)的上面。
4.如权利要求1所述的一种新型防护堤，其特征在于，所述凸型立柱(02)和锥形立柱(14)的上端设置有减小拉绳(09)磨损的凹槽(15)。
5.如权利要求1所述的一种新型防护堤，其特征在于，所述折叠板(05)的外侧或中间设置有防撞橡胶层。
6.如权利要求3所述的一种新型防护堤，其特征在于，所述凸型立柱(02)和锥形立柱(14)的后方设置有加强筋(04)。
7.如权利要求1-6中任一所述的一种新型防护堤的防护方法，其特征在于，所述防护方法包括分级阻拦法，所述分级阻拦法包括：
根据智能算法预估的洪流的高度H；
在一条河道上根据智能算法预估的洪流的高度H，依次设置N级防护堤，分别为第一级防护堤(10)至第N级防护堤，其中，N≥1，且N为正整数；
计算并调节防护堤的挡板浸入洪流的高度h2，对流向每一层防护堤的洪流进行阻挡；
使流向下级防护堤的洪流的高度是流入第一级防护堤的洪流高度的(1-nh2/H)％，实现对洪流的分级阻拦，其中，n为每一级防护堤的级数，h2是挡板浸入洪流的高度。
8.如权利要求7所述的一种新型防护堤的防护方法，其特征在于，所述分级阻拦法中，若依次设置三级防护堤，计算出挡板(01)浸入洪流的高度h2，使h2＝H/N，当洪流到达第一级防护堤(10)时，启动第一级防护堤(10)上方的绞线器(06)，下放拉绳(09)使第一级防护堤(10)的挡板(01)浸入洪流的高度是h2，使流向第二级防护堤(11)的洪流的高度只有流入第一级防护堤的洪流高度的(1-h2/H)％；当洪流到达第二级防护堤(11)时，启动第二级防护堤(11)上方的绞线器(06)，下放拉绳(09)使第二级防护堤(11)的挡板(01)浸入洪流的高度是h2，使流入第三级防护堤(12)的洪流的高度只有流入第一级防护堤的洪流高度的(1-2h2/H)％；当洪流到达第三级防护堤(12)时，启动第三级防护堤(12)上方的绞线器(06)，下放拉绳(09)使第三级防护堤(12)的挡板(01)浸入洪流的高度是h2，使流向下游的洪流的高度只有流入第一级防护堤的洪流高度的(1-3h2/H)％。
9.如权利要求7所述的一种新型防护堤的防护方法，其特征在于，所述分级阻拦法中，在计算了当事水域的浮力的影响的前提下，相邻两个防护堤之间的距离为S，所述其中，h1是防护堤的高度，g是当地的重力加速度，v是预估的洪流的平均流动速度，S1是若防护堤被洪流冲毁后，其残骸在当事水域的浮力作用下流动的距离。
10.如权利要求7所述的一种新型防护堤的防护方法，其特征在于，所述分级阻拦法在设置N级防护堤时还包括两侧引流法，所述两侧引流法包括：在河道内的岛屿(13)或人造地基的上方设置一个锥形立柱(14)，从锥形立柱(14)的两侧锥面分别向河岸延伸，间隔设置凸型立柱(02)，在每两个立柱之间吊装挡板(01)，与锥形立柱(14)相接的挡板(01)的一端位于锥形立柱(14)的让位槽内，另一端与凸型立柱(02)的突出部(03)相接，形成倒V型防护堤。
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- 2018-04-19 CN CN201810355752.8A patent/CN108505489B/zh active Active
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