CN108691302B - 一种堤坝决口快速封堵装置 - Google Patents

Abstract

我国是世界上洪水灾害较为严重的国家之一，大的洪水平均每两年发生一次，当洪水超过堤坝承受能力时，堤坝就会发生决堤。目前封堵的措施主要靠人工进行，效率很慢，危险性极高，防洪人员随时会有生命危险，而且随着时间的推移，决堤面积和深度将会迅速发展，封堵的难度在短时间内扩大数倍。一种堤坝决口快速封堵装置的发明将解决上述问题。为解决上述问题，本发明包括：支架系统、连接支架系统的架桥装置、连接在支架系统内部的挡板装置和连接在支架系统内部的物料传输机构四部分。

Description

一种堤坝决口快速封堵装置

技术领域

本发明涉及一种封堵装置，特别是一种堤坝决口快速封堵装置。

背景技术

我国是世界上洪水灾害较为严重的国家之一，大的洪水平均每两年发生一次，当洪水超过堤坝承受能力时，堤坝就会发生决堤，决堤将会造成大量房屋、建筑物被毁，庄稼被淹没，大量人员、设备、牲畜被迫转移，造成巨大经济损失，此外洪水还会引发各种次生灾害，并造成环境改变，带来各种传染病，同时由于农作物受损，极易引起物价变动，直接影响居民生活，总之洪水灾害危害巨大。目前封堵的措施主要靠人工进行，效率很慢，危险性极高，防洪人员随时会有生命危险，而且随着时间的推移，决堤面积和深度将会迅速发展，封堵的难度在短时间内扩大数倍。一种堤坝决口快速封堵装置的发明将解决上述问题。

发明内容

本发明要解决的问题是：提供一种堤坝决口快速封堵装置。

为解决上述问题，本发明包括：支架系统、连接支架系统的架桥装置、连接在支架系统内部的挡板装置和连接在支架系统内部的物料传输机构四部分。

本发明的支架系统包括(见图1和图2)大剪叉支臂1，大剪叉支臂1有多根，每根大剪叉支臂1具体外形尺寸完全相同，所有大剪叉支臂1均匀的分为前后两组，两组数量相同，剪叉支臂1每两根交叉连接，每两根的中间交叉点位置和交叉的顶点位置均设置有尺寸相同位置对应的的圆孔2，圆孔2内部插有连接轴3，一个连接轴3穿过四个圆孔2，将前后两组连接在了一起，当有外力拖拉大剪叉支臂1时，圆孔2会沿连接轴3转动，向外拉时两根相邻的大剪叉支臂1时，左右长度被拉长，上下的高度被拉小，这个支架变长变矮，向里推送两根相邻的剪叉支臂1时，左右长度被拉短，上下的高度被顶大，这个支架变短变高；在其中一组剪叉臂上还铰接有小剪叉臂I 4，小剪叉臂I 4与大剪叉支臂1尺寸相同，小剪叉臂I 4每两根交叉铰接，同时也与大剪叉支臂1交叉铰接，最外侧小剪叉臂I 4的外侧连接小剪叉臂II5，两根小剪叉臂II 5与小剪叉臂I 4铰接后，再相互铰接，小剪叉臂I 4和小剪叉臂II 5也随大剪叉支臂1伸缩变动，其作用主要是加固挡板，小剪叉臂I 4和小剪叉臂II 5可根据前边挡板的受力情况继续增加，增加的具体数量根据挡板厚度和整个支架的最大受力情况决定，在上下两个对应的连接轴3之间设置有支腿(见图2)，支腿分为三种，第一种支腿的具体结构是在上边连接轴3的外侧设置有固定环I6，在这根连接轴3对应的下边连接轴的外侧设置有圆环I 7，固定环I 6和圆环I 7之间连接有圆管I 8，圆管I 8的下边固定有锥形头I9，当整个支架变矮时，锥形头I 9向外伸出，当整个支架变高时，锥形头I 9向里收缩，为使锥形头I 9顺利扎入地下，在圆管I 8的上端，设置有打夯机10，第一种支腿一般设置在支架的两侧，其主要作用是圆管I 8和锥形头I 9在支架本身重力和打夯机10的作用下可以向下扎入地下，使整个支架扎入洪水内部，并保持牢固；第二种支腿的具体结构是在上边连接轴3的外侧设置有固定环II 11，在这根连接轴3对应的下边连接轴的外侧设置有固定环III12，固定环II 11和固定环III12之间连接有伸缩管13，设置第二种支腿的作用是减少洪水的冲击，同时减少支架和打夯机的数量，方便野外使用；第三种支腿的具体结构是在上边连接轴3的外侧设置有固定环IV14，在这根连接轴3对应的下边连接轴的外侧设置有圆环II15，固定环IV 14和圆环II 15之间连接有圆管II 16，圆管II 16的内部设置有丝杠17，丝杠17的顶端设置有锥形头II 18，圆管II 16和丝杠17之间设置有丝杠升降机19，第三种支腿一般设置在支架的中间，其作用是当第一种支腿已完全深入地下时，但是支架中间位置仍处于悬空状态，此时丝杠升降机19开始运行，丝杠17随之运行，并将锥形头II 18扎入地下，使整个支架更加牢固。

本发明的挡板装置包括挡板一、挡板二和挡板三(见图3、图4、图5和(见图6)，挡板一具体结构是，挡板一设置在前一组支腿的下部(见图3)，主要结构包括挡板I20，挡板I20设置有多块，每两块中间有轴I 21连接，最边上的两块挡板I 20分别与支腿铰接，以保证其可以转动，但是不能脱离支腿；挡板二设置在挡板一的上部(见图4)，具体结构包括圆环III22，圆环III22两侧各有一个万向节23，万向节23连接下挡板24，下挡板24的长度正好等于前后两组支架之间的距离，宽度小于挡板I 20，数量等于挡板I 20的个数，每两块挡板24之间设置有轴II 25，在每块下挡板(见图4和图5)24的底部设置有多个轴承座，每个轴承座上连接有轴销，每个轴销上都铰接有支腿28，为使支腿28能够自动伸展，在轴销和支腿28之间设置有复位弹簧29，每块下挡板(见图4)24的前边都设置有横轴30，横轴30同时也和上挡板31连接，上挡板31也有多块，并且每块都与下挡板24相对应，每两块上挡板31之间连接有轴III32，为减少洪水对上挡板31的冲击，在上挡板31的上部有多个圆孔I 33；在后边一组支架上还设置有挡板三，在三组挡板中，挡板三最长，具体结构(见图6)包括挡板II 34，挡板II 34也有多块，每块尺寸均相同，每两块挡板II 34之间也连接有轴IV 35，为减少洪水对挡板II 34的冲击，在，挡板II 34的上部有多个圆孔II 36；三种挡板之间的关系及变化情况是(见图6)，当有洪水作用在下挡板24上，在洪水的压力作用下，万向节23发生转动，下挡板24会由垂直状态变为平铺状态，由于下挡板24的长度正好等于前后两组支架之间的距离，下挡板完全平铺后，上挡板会顶在后支架上，并成垂直状态，如果此时支腿28正好支在泥土上方，下挡板24不再下沉，如果此时支腿28没有支在泥土上，在洪水的压力作用下，下挡板24会继续下沉，直至下挡板24或者支腿28碰到地面为止。

本发明的输送系统包括(见图7)在支架系统中间的一根连接轴3上连接有传送带37，在支架系统两侧上边的一根连接轴3上固定有卷轴38，传送带另一端缠绕在自动卷轴39上，当支架系统变动时，传送带37随之伸缩，整个支架伸长到位后，可以将卷轴38取下，连接到地面物体上，以便于物料传输，输送系统设置多套，结构完全相同，位置互相岔开，相互之间不受影响。

本发明的架桥装置包括(见图8、图9和图10)，在决堤口两侧的堤坝上方分别(见图8)固定有立柱I 39，两根立柱I 39之间连接有钢丝绳I 40，其中一侧堤坝的上方还设置有立柱II 41，立柱II 41的上方有滑轮42，立柱II 41的外侧还固定有卷扬机43，卷扬机43上的钢丝绳II 44正好穿过滑轮42，将整个设备放置在两根钢丝绳I 40，同时将钢丝绳II 44连接在设备前方的一个连接轴3上，并在设备的最前方连接牵引钢丝绳III45，并将牵引钢丝绳III45抛送至决堤口对面，在整个支架最前边的下方安装支腿46，支腿46的下方有转轮47，然后拖动钢丝绳III45，同时松动卷扬机43，将支架拖至对岸，支架长度达到预期目的后，在最前边的两个支架1之间连接一个固定支架48，使整个支架不能再移动，启动打夯机10和卷扬机43，使钢丝绳I 40和丝绳II 44逐渐松开，整个支架缓慢下降，圆管I 8和锥形头I 9在打夯机10的作用下，打入洪水下面的泥土中，由于洪水决堤口地面结构不是平整的，一般是中间比较低洼，在打夯机10启动后，丝杠升降机19也逐渐启动，将丝杠17和锥形头II18，钻入比较低洼的地面中。

本发明的有益效果：本发明设置有可变形支架系统，并在支架系统设上设置多种支腿结构，使整套系统能够完全适应决堤堤坝的地面结构，并迅速形成稳定的骨架系统，在此基础上本发明设置特殊的挡板结构，使挡板可以巧妙的利用了洪水巨大的冲击力，进一步增强系统的牢固性，并初步将洪水拦截成功，然后利用系统自带的物料传送装置将物料传送至最佳位置，成功实现洪水截流，本发明成功解决了堤坝封堵的世界难题，对于减少洪水危害，降低洪水伤害风险起到决定性的作用。

附图说明

图1是本发明支架的整体侧视示意图图；

图2是本发明支腿结构示意图；

图3是本发明前部下半部分挡板结构示意图；

图4是本发明前部上半部分挡板结构示意图；

图5是本发明前部上半部分下挡板底部支腿结构示意图；

图6是本发明后部挡板及三种挡板总体结构示意图；

图7是本发明物料传送装置结构示意图；

图8是本发明成桥过程准备过程示意图；

图9是本发明支架系统放置在钢丝绳上部过程示意图：

图10是本发明支架系统伸长到位后结构示意图；

图11是本发明支架系统下沉至水底结构示意图；

图中：1、大剪叉支臂 2、圆孔 3、连接轴 4、小剪叉臂I 5、小剪叉臂II 6、固定环I7、圆环I 8、圆管I 9、锥形头I 10、打夯机 11、固定环II 12、固定环III 13、伸缩管 14、固定环IV 15、圆环II 16、圆管II 17、丝杠 18、锥形头II 19、丝杠升降机 20、挡板I 21、轴I22、圆环III 23、万向节 24、下挡板 25、轴II 28、支腿 29、复位弹簧 30、横轴 31、上挡板32、轴III 33、圆孔I 34、挡板II 35、轴IV 36、圆孔II 37、传送带 38、卷轴 39、立柱I 40、钢丝绳I 41、立柱II 42、滑轮 43、卷扬机 44、钢丝绳II 45、牵引钢丝绳III 46、支腿 47转轮 48、固定支架。

具体实施方式

首先将支架系统运至决堤口附近，然后在决堤口两岸分别固定两根立柱I39，并在决堤口对应的两根立柱I之间固定钢丝绳I 40，接着在决堤口一侧固定立柱II 41，并在立柱II 41附近固定好卷扬机43，并将卷扬机43的钢丝绳II44穿过滑轮42，将整个设备放置在两根钢丝绳I 40，同时将钢丝绳II 44连接在设备前方的一个连接轴3上，并在设备的最前方连接牵引钢丝绳III45，并将牵引钢丝绳III45抛送至决堤口对面，在整个支架最前边的下方安装支腿46，支腿46的下方有转轮47，然后拖动钢丝绳III45，同时松动卷扬机43，将支架拖至对岸，支架长度达到预期目的后，在最前边的两个支架1之间连接一个固定支架48，使整个支架不能再移动，取下卷轴38，并将其安装在决堤口地面上，接着启动打夯机10和卷扬机43，使钢丝绳I 40和丝绳II 44逐渐松开，整个支架缓慢下降，圆管I 8和锥形头I 9在打夯机10的作用下，打入洪水下面的泥土中，由于洪水决堤口地面结构不是平整的，一般是中间比较低洼，在打夯机10启动后，丝杠升降机19也逐渐启动，将丝杠17和锥形头II 18，钻入比较低洼的地面中，整个支架逐渐没入水面后，洪水作用在下挡板24上，在洪水的压力作用下，万向节23发生转动，下挡板24会由垂直状态变为平铺状态，由于下挡板24的长度正好等于前后两组支架之间的距离，下挡板完全平铺后，上挡板会顶在后支架上，并成垂直状态，如果此时支腿28正好支在泥土上方，下挡板24不再下沉，如果此时支腿28没有支在泥土上，在洪水的压力作用下，下挡板24会继续下沉，直至下挡板24或者支腿28碰到地面为止，然后不断的向传送带37投放圆木、沙袋等防洪物资，使整个支架更加牢固，密实，洪水全部截流后，再进行加固整理，完成全部工作。

Claims (4)

1.一种堤坝决口快速封堵装置，其特征在于：包括：支架系统、连接支架系统的架桥装置、连接在支架系统内部的挡板装置和连接在支架系统内部的物料传输机构四部分；

所述支架系统包括大剪叉支臂(1)，大剪叉支臂(1)有多根，每根大剪叉支臂(1)具体外形尺寸完全相同，所有大剪叉支臂(1)均匀的分为前后两组，两组数量相同，大剪叉支臂(1)每两根交叉连接，每两根的中间交叉点位置和交叉的顶点位置均设置有尺寸相同位置对应的圆孔(2)，圆孔(2)内部插有连接轴(3)，一个连接轴(3)穿过四个圆孔(2)，将前后两组连接在了一起，当有外力拖拉大剪叉支臂(1)时，圆孔(2)会沿连接轴(3)转动，向外拉时两根相邻的大剪叉支臂(1)时，左右长度被拉长，上下的高度被拉小，这个支架变长变矮，向里推送两根相邻的大剪叉支臂(1)时，左右长度被拉短，上下的高度被顶大，这个支架变短变高；在其中一组剪叉臂上还铰接有小剪叉臂I(4)，小剪叉臂I(4)与大剪叉支臂(1)尺寸相同，小剪叉臂I(4)每两根交叉铰接，同时也与大剪叉支臂(1)交叉铰接，最外侧小剪叉臂I(4)的外侧连接小剪叉臂II(5)，两根小剪叉臂II(5)与小剪叉臂I(4)铰接后，再相互铰接，小剪叉臂I(4)和小剪叉臂II(5)也随大剪叉支臂(1)伸缩变动，其作用主要是加固挡板，小剪叉臂I(4)和小剪叉臂II(5)可根据前边挡板的受力情况继续增加，增加的具体数量根据挡板厚度和整个支架的最大受力情况决定，在上下两个对应的连接轴(3)之间设置有支腿，支腿分为三种，第一种支腿的具体结构是在上边连接轴(3)的外侧设置有固定环I(6)，在这根连接轴(3)对应的下边连接轴的外侧设置有圆环I(7)，固定环I(6)和圆环I(7)之间连接有圆管I(8)，圆管I(8)的下边固定有锥形头I(9)，当整个支架变矮时，锥形头I(9)向外伸出，当整个支架变高时，锥形头I(9)向里收缩，为使锥形头I(9)顺利扎入地下，在圆管I(8)的上端，设置有打夯机(10)，第一种支腿设置在支架的两侧，其主要作用是圆管I(8)和锥形头I(9)在支架本身重力和打夯机(10)的作用下可以向下扎入地下，使整个支架扎入洪水内部，并保持牢固；第二种支腿的具体结构是在上边连接轴(3)的外侧设置有固定环II(11)，在这根连接轴(3)对应的下边连接轴的外侧设置有固定环III(12)，固定环II(11)和固定环III(12)之间连接有伸缩管(13)，设置第二种支腿的作用是减少洪水的冲击，同时减少支架和打夯机的数量，方便野外使用；第三种支腿的具体结构是在上边连接轴(3)的外侧设置有固定环IV(14)，在这根连接轴(3)对应的下边连接轴的外侧设置有圆环II(15)，固定环IV(14)和圆环II(15)之间连接有圆管II(16)，圆管II(16)的内部设置有丝杠(17)，丝杠(17)的顶端设置有锥形头II(18)，圆管II(16)和丝杠(17)之间设置有丝杠升降机(19)，第三种支腿设置在支架的中间，其作用是当第一种支腿已完全深入地下时，但是支架中间位置仍处于悬空状态，此时丝杠升降机(19)开始运行，丝杠(17)随之运行，并将锥形头II(18)扎入地下，使整个支架更加牢固。

2.根据权利要求1所述的一种堤坝决口快速封堵装置，其特征在于：所述挡板装置包括挡板一、挡板二和挡板三，挡板一设置在前一组支腿的下部，主要结构包括挡板I(20)，挡板I(20)设置有多块，每两块中间有轴I(21)连接，最边上的两块挡板I(20)分别与支腿铰接，以保证其可以转动，但是不能脱离支腿；挡板二设置在挡板一的上部，具体结构包括圆环III(22)，圆环III(22)两侧各有一个万向节(23)，万向节(23)连接下挡板(24)，下挡板(24)的长度正好等于前后两组支架之间的距离，宽度小于挡板I(20)，数量等于挡板I(20)的个数，每两块下挡板(24)之间设置有轴II(25)，在每块下挡板(24)的底部设置有多个轴承座，每个轴承座上连接有轴销，每个轴销上都铰接有支腿，为使支腿能够自动伸展，在轴销和支腿之间设置有复位弹簧(29)，每块下挡板(24)的前边都设置有横轴(30)，横轴(30)同时也和上挡板(31)连接，上挡板(31)也有多块，并且每块都与下挡板(24)相对应，每两块上挡板(31)之间连接有轴III(32)，为减少洪水对上挡板(31)的冲击，在上挡板(31)的上部有多个圆孔I(33)；在后边一组支架上还设置有挡板三，在三组挡板中，挡板三最长，具体结构包括挡板II(34)，挡板II(34)也有多块，每块尺寸均相同，每两块挡板II(34)之间也连接有轴IV(35)，为减少洪水对挡板II(34)的冲击，在挡板II(34)的上部有多个圆孔II(36)；当有洪水作用在下挡板(24)上，在洪水的压力作用下，万向节(23)发生转动，下挡板(24)会由垂直状态变为平铺状态，由于下挡板(24)的长度正好等于前后两组支架之间的距离，下挡板完全平铺后，上挡板会顶在后支架上，并成垂直状态，如果此时支腿正好支在泥土上方，下挡板(24)不再下沉，如果此时支腿没有支在泥土上，在洪水的压力作用下，下挡板(24)会继续下沉，直至下挡板(24)或者支腿碰到地面为止。

3.根据权利要求1所述的一种堤坝决口快速封堵装置，其特征在于：所述物料传输机构包括在支架系统中间的一根连接轴(3)上连接有传送带(37)，在支架系统两侧上边的一根连接轴(3)上固定有卷轴(38)，传送带另一端缠绕在自动卷轴上，当支架系统变动时，传送带(37)随之伸缩，整个支架伸长到位后，将卷轴(38)取下，连接到地面物体上，以便于物料传输，物料传输机构设置多套，结构完全相同，位置互相岔开，相互之间不受影响。

4.根据权利要求1所述的一种堤坝决口快速封堵装置，其特征在于：所述架桥装置包括，在决堤口两侧的堤坝上方分别固定有立柱I(39)，两根立柱I(39)之间连接有钢丝绳I(40)，其中一侧堤坝的上方还设置有立柱II(41)，立柱II(41)的上方有滑轮(42)，立柱II(41)的外侧还固定有卷扬机(43)，卷扬机(43)上的钢丝绳II(44)正好穿过滑轮(42)，将整个设备放置在两根钢丝绳I(40)，同时将钢丝绳II(44)连接在设备前方的一个连接轴(3)上，并在设备的最前方连接牵引钢丝绳III(45)，并将牵引钢丝绳III(45)抛送至决堤口对面，在整个支架最前边的下方安装支腿，支腿的下方有转轮(47)，然后拖动钢丝绳III(45)，同时松动卷扬机(43)，将支架拖至对岸，支架长度达到预期目的后，在最前边的两个支架之间连接一个固定支架(48)，使整个支架不能再移动，启动打夯机(10)和卷扬机(43)，使钢丝绳I(40)和钢丝绳II(44)逐渐松开，整个支架缓慢下降，圆管I(8)和锥形头I(9)在打夯机(10)的作用下，打入洪水下面的泥土中，由于洪水决堤口地面结构不是平整的，中间比较低洼，在打夯机(10)启动后，丝杠升降机(19)也逐渐启动，将丝杠(17)和锥形头II(18)，钻入比较低洼的地面中。

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