CN108951547A - 一种自浮上翻式活动防汛墙结构 - Google Patents

一种自浮上翻式活动防汛墙结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开的一种自浮上翻式活动防汛墙结构，包括：一防汛墙体，所述防汛墙体由底板和构筑在所述底板上的临水侧墙身、临土侧墙身以及左、右侧墙身构成并形成一U型空箱库；一设置在所述防汛墙体上的自浮闸门，所述自浮闸门由若干块沿所述防汛墙体的长度方向并列布置的自浮闸门板构成，每一块自浮闸门板的下板面的临水侧缘搭接在所述临水侧墙身的顶面上，其下板面的临土侧缘通过一转动支座铰接在所述临土侧墙身的顶面上；固定设置在每一块自浮闸门板的下板面上且位于所述U型空箱库内的浮体空箱；以及一设置在所述防汛墙体后方的排水装置。本发明在兼顾防洪安全与滨水空间开发的同时，基本不占用墙后陆域。

Description

一种自浮上翻式活动防汛墙结构
技术领域
本发明涉及城市防汛墙技术领域，尤其涉及一种自浮上翻式活动防汛墙结构。
技术背景
随着现代化建设的发展，城市人口和财富高度聚集，城市防洪安全显得尤为重要。由于土地资源紧张，河道腹地用地条件有限，传统的城市防汛墙往往采用一墙到顶的结构型式，保证防汛安全的同时却隔断了滨水空间。
近年来，居民生活水平的不断提高，人们对亲近自然、人水和谐的意愿也日益增强。如何在有限的河道腹地空间内，既保证防洪安全，又满足人们的亲水需求，成为当代城市防洪亟待解决的问题之一。为此，本申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是基于这种背景下产生的。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种自浮上翻式活动防汛墙结构，以解决在河道腹地用地条件有限的城市防洪岸段，难以兼顾防汛安全与滨水空间开发的问题。
本发明所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：
一种自浮上翻式活动防汛墙结构，包括：
一构筑在河道防洪岸段处的防汛墙体，所述防汛墙体由底板和构筑在所述底板上的临水侧墙身、临土侧墙身以及左、右侧墙身构成，所述底板与所述临水侧墙身、临土侧墙身和左、右侧墙身之间构成一U型空箱库，在所述临水侧墙身的上部位于预警水位处沿其长度方向间隔设置有若干进水管；
一设置在所述防汛墙体上的自浮闸门，所述自浮闸门由若干块沿所述防汛墙体的长度方向并列布置的自浮闸门板构成，每一块自浮闸门板的下板面的临水侧缘搭接在所述临水侧墙身的顶面上，其下板面的临土侧缘通过一转动支座铰接在所述临土侧墙身的顶面上；
固定设置在每一块自浮闸门板的下板面上且位于所述U型空箱库内的浮体空箱；以及
一设置在所述防汛墙体后方的用于将所述U型空箱库内的余水排出的排水装置。
在本发明的一个优选实施例中，所述临土侧墙身的顶面高程高于所述进水管的管顶高程，所述左、右侧墙身的顶面高程应达到设防高程。
在本发明的一个优选实施例中，相邻的两块自浮闸门板之间分别设置有一止水连接结构，位于最左侧的那一块自浮闸门板与所述左侧墙身之间设置有一左侧向止水连接结构，位于最右侧的那一块自浮闸门板与所述右侧墙身之间设置有一右侧向止水连接结构。
在本发明的一个优选实施例中，所述止水连接结构为橡胶止水片软连接结构，所述左侧向止水连接结构和右侧向止水连接结构为P型止水条。
在本发明的一个优选实施例中，每一自浮闸门板的下板面的临水侧缘与所述临水侧墙身的顶面之间分别设置有一门垫。
在本发明的一个优选实施例中，在所述临土侧墙身的顶面上位于所述转动支座的后方处设置有一斜向限位凸起，在所述斜向限位凸起的顶面上铺设有一第一止水结构，每一块自浮闸门板的下板面的临土侧缘处分别设置有一第二止水结构；当所述自浮闸门开启后，每一块自浮闸门板上的第二止水结构与所述临土侧墙身的斜向限位凸起上的第一止水结构密封接触形成止水封闭，同时，所述临水侧墙身的斜向限位凸起对所述自浮闸门的上翻角度进行限位，使得所述自浮闸门的最高挡水高程达到设防高程。
在本发明的一个优选实施例中，所述第一止水结构和第二止水结构为止水橡胶带。
在本发明的一个优选实施例中，每一块自浮闸门板采用轻质混凝土或者空腔金属板制成，所述浮体空箱采用耐久性好的塑料制成。
在本发明的一个优选实施例中，所述自浮闸门在关闭时作为景观亲水平台使用。
在本发明的一个优选实施例中，在所述自浮闸门的顶面上铺设有装饰地板，在所述自浮闸门的顶面的临水侧缘处设置景观栏杆。
在本发明的一个优选实施例中，在所述临土侧墙身与后方陆域地面之间设置有若干连续并列布置的可拆可恢复的格梗，便于对防汛墙结构进行运行和维护。
在本发明的一个优选实施例中，所述排水装置包括：
一设置在所述防汛墙后方的集水井，所述集水井的井底高程低于所述U型空箱库的库底高程；
若干根排水管，每一根排水管的一端水平穿过所述临土侧墙身后延伸入所述U型空箱库内且位于所述U型空箱库的底部，其另一端水平穿过所述集水井的侧壁后延伸入所述集水井内；
设置在每一根排水管延伸入所述集水井内的那一端部上的排水阀门；以及
一设置在所述集水井内的排水潜水泵。
在本发明的一个优选实施例中，所述U型空箱库的底部形成有集水沟，每一根排水管延伸入所述U型空箱库的那一端位于所述U型空箱库底部形成的集水沟内，所述集水井的井底高程低于所述集水沟的底面高程。
本发明的自浮上翻式活动防汛墙结构的运行原理如下：
当河道水位未达到预警水位，U型空箱库内无水时，所述自浮闸门的每一块自浮闸门板通过转动支座和门垫分别搁置在所述临土侧墙身与临水侧墙身之上，每一浮体空箱置于U型空箱库内，所述自浮闸门兼做底板，并与装饰地板、景观栏杆形成景观亲水平台。
当河道水位上升达到预警水位时，河水通过所述进水管进入所述U型空箱库内，所述浮体空箱所受浮力自动开启所述自浮闸门，并将所述自浮闸门与临土侧墙身之间形成止水封闭，此时所述自浮闸门抬起的最高点达到河道设防高程。
当河道水位下降后，所述U型空箱库内水位随之下降至预警水位，此时打开所述排水阀门，利用所述排水潜流泵，将所述U型空箱库内的余水通过所述U型空箱库的集水沟、排水管以及集水井抽出，所述自浮闸门随着U型空箱库的水位下降而逐渐回落，景观亲水平台恢复原状。
由于采用了如上技术方案，本发明的有益效果在于：
1、当河道水位低于预警水位，U型空箱库内无水时，自浮闸门关闭，形成景观亲水平台，开放滨水空间。
2、当河道水位高于预警水位时，浮体闸门自动开启，墙顶高程达到设防高程，止水结构生效，形成防洪封闭。
3、本发明在兼顾防洪安全与滨水空间开发的同时，基本不占用墙后陆域，墙后集水井亦可采用暗埋的方式隐蔽布置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明在自浮闸门关闭时的剖面结构示意图。
图2是本发明在自浮闸门开启时的剖面结构示意图。
图3是本发明在自浮闸门关闭时的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1至图3，图中给出的是一种自浮上翻式活动防汛墙结构，包括防汛墙体100、自浮闸门200、若干浮体空箱300以及排水装置400。
防汛墙体100构筑在河道防洪岸段处，防汛墙体100由底板110和构筑在底板110上的临水侧墙身120、临土侧墙身130以及左、右侧墙身140、150构成，底板110与临水侧墙身120、临土侧墙身130和左、右侧墙身140、150之间构成一U型空箱库160。在临水侧墙身120的上部位于预警水位处沿其长度方向间隔设置有若干进水管170。临土侧墙身130的顶面高程高于进水管170的管顶高程，左、右侧墙身140、150的顶面高程应达到设防高程。
自浮闸门200设置在防汛墙体100上，防汛墙体100由若干块沿防汛墙体100的长度方向并列布置的自浮闸门板210构成，每一块自浮闸门板210的下板面的临水侧缘搭接在临水侧墙身120的顶面上，其下板面的临土侧缘通过一转动支座211铰接在临土侧墙身130的顶面上。
若干浮体空箱300对应地通过锚固的方式固定设置在若干块自浮闸门板210的下板面上，在自浮闸门200关闭时，若干浮体空箱300位于U型空箱库160内。
为了保证自浮闸门200的自身止水密封效果及其与左、右侧墙身140、150之间的止水密封效果，在相邻的两块自浮闸门板210之间分别设置有一止水连接结构220，止水连接结构220优选地为橡胶止水片软连接结构；位于最左侧的那一块自浮闸门板210与左侧墙身140之间设置有一左侧向止水连接结构230，位于最右侧的那一块自浮闸门板210与右侧墙身150之间设置有一右侧向止水连接结构240，左侧向止水连接结构230和右侧向止水连接结构240优选地采用P型止水条。
为了保证自浮闸门200在关闭时能够平稳地搁置在临水侧墙身120上，在每一自浮闸门板210的下板面的临水侧缘与临水侧墙身120的顶面之间分别设置有一门垫250。
此外，在临土侧墙身130的顶面上位于转动支座211的后方设置有一斜向限位凸起131，在转动支座211的顶面上铺设有一止水结构260a，每一块自浮闸门板210的下板面的临土侧缘处分别设置有一止水结构260b；当自浮闸门200开启后，每一块自浮闸门板210上的止水结构260b与临土侧墙身130的斜向限位凸起131上的止水结构260a密封接触形成止水封闭，同时，临土侧墙身130的斜向限位凸起131对自浮闸门200的上翻角度进行限位，使得自浮闸门200的最高挡水高程达到设防高程。在本实施例中，止水结构260a、260b优选地为止水橡胶带。
每一块自浮闸门板210和浮体空箱300应采用轻质材料制成并保证结构强度和安全性，每一块自浮闸门板210可选用轻质混凝土或者空腔金属板等满足功能需要的材质制成，浮体空箱300可选用耐久性好的塑料等材料制成。
自浮闸门200在关闭时可作为景观亲水平台使用，在自浮闸门200的顶面上铺设有装饰地板500，在自浮闸门200的顶面的临水侧缘处设置景观栏杆600。
排水装置400设置在防汛墙体100的后方，其用于将U型空箱库160内的余水排出。具体地，排水装置400包括集水井410、若干根排水管420、若干排水阀门430以及排水潜水泵440。集水井410设置在防汛墙体100的后方，集水井410的井底高程低于U型空箱库160的库底高程。若干根排水管420沿防汛墙体100长度方向间隔设置在防汛墙体100与集水井410之间，每一根排水管420的一端水平穿过临土侧墙身130后延伸入U型空箱库160内且位于U型空箱库160的底部，其另一端水平穿过集水井410的侧壁后延伸入集水井410内。若干排水阀门430对应地设置在若干根排水管420延伸入集水井410内的那一端部上。排水潜水泵440设置在集水井410内。
为了便于将U型空箱库160内的余水排出，在U型空箱库160的底部形成有集水沟161，每一根排水管420延伸入U型空箱库160的那一端位于U型空箱库160底部形成的集水沟161内，集水井410的井底高程低于集水沟161的底面高程。
在临土侧墙身130与后方陆域地面之间设置有若干连续并列布置的可拆可恢复的格梗700，不仅为自浮闸门200提供了运转空间，而且便于对防汛墙结构进行检查和维护。
本发明的自浮上翻式活动防汛墙结构的运行原理如下：
当河道水位未达到预警水位，U型空箱库160内无水时，自浮闸门200的每一块自浮闸门板210通过转动支座211和门垫250分别搁置在临水侧墙身120与临土侧墙身130之上，浮体空箱300置于U型空箱库160内，自浮闸门200兼做底板，并与装饰地板500、景观栏杆600形成景观亲水平台。
当河道水位上升达到预警水位时，河水通过进水管170进入U型空箱库160内，浮体空箱300所受浮力自动开启自浮闸门200，并将自浮闸门200与临土侧墙身130及左、右侧墙身140、150之间形成止水封闭，此时自浮闸门200抬起的最高点达到河道设防高程。
当河道水位下降后，U型空箱库160内水位随之下降至预警水位，此时打开排水阀门430，利用排水潜水泵440，将U型空箱库160内的余水通过U型空箱库160的集水沟161、排水管420以及集水井410抽出，自浮闸门200随着U型空箱库160的水位下降而逐渐回落，景观亲水平台恢复原状。
此外，U型空箱库160及浮体空箱300的尺寸需保证在预警水位下，自浮闸门200能够抬起，且压紧止水，忽略自浮闸门200与临土侧墙身130之间的转动支座211的阻力，止水结构接触面的压力应大于止水封闭所需要的最小压力，止水结构处压应力计算公式为:
式中：N、LN——止水结构接触面的压力及其相对于转动支座中心的力臂；
F、LF——浮体空箱浮力及其相对于转动支座中心的力臂；
G、LG——自浮闸门、装饰地板、景观栏杆及浮体空箱的自重之和、及其相对于转动支座中心的力臂。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (13)

1.一种自浮上翻式活动防汛墙结构，其特征在于，包括：
一构筑在河道防洪岸段处的防汛墙体，所述防汛墙体由底板和构筑在所述底板上的临水侧墙身、临土侧墙身以及左、右侧墙身构成，所述底板与所述临水侧墙身、临土侧墙身和左、右侧墙身之间构成一U型空箱库，在所述临水侧墙身的上部位于预警水位处沿其长度方向间隔设置有若干进水管；
一设置在所述防汛墙体上的自浮闸门，所述自浮闸门由若干块沿所述防汛墙体的长度方向并列布置的自浮闸门板构成，每一块自浮闸门板的下板面的临水侧缘搭接在所述临水侧墙身的顶面上，其下板面的临土侧缘通过一转动支座铰接在所述临土侧墙身的顶面上；
固定设置在每一块自浮闸门板的下板面上且位于所述U型空箱库内的浮体空箱；以及
一设置在所述防汛墙体后方的用于将所述U型空箱库内的余水排出的排水装置。
2.如权利要求1所述的自浮上翻式活动防汛墙结构，其特征在于，所述临土侧墙身的顶面高程高于所述进水管的管顶高程，所述左、右侧墙身的顶面高程应达到设防高程。
3.如权利要求1所述的自浮上翻式活动防汛墙结构，其特征在于，相邻的两块自浮闸门板之间分别设置有一止水连接结构，位于最左侧的那一块自浮闸门板与所述左侧墙身之间设置有一左侧向止水连接结构，位于最右侧的那一块自浮闸门板与所述右侧墙身之间设置有一右侧向止水连接结构。
4.如权利要求3所述的自浮上翻式活动防汛墙结构，其特征在于，所述止水连接结构为橡胶止水片软连接结构，所述左侧向止水连接结构和右侧向止水连接结构为P型止水条。
5.如权利要求1所述的自浮上翻式活动防汛墙结构，其特征在于，每一自浮闸门板的下板面的临水侧缘与所述临水侧墙身的顶面之间分别设置有一门垫。
6.如权利要求1所述的自浮上翻式活动防汛墙结构，其特征在于，在所述临土侧墙身的顶面上位于所述转动支座的后方处设置有一斜向限位凸起，在所述斜向限位凸起的顶面上铺设有一第一止水结构，每一块自浮闸门板的下板面的临土侧缘处分别设置有一第二止水结构；当所述自浮闸门开启后，每一块自浮闸门板上的第二止水结构与所述临土侧墙身的斜向限位凸起上的第一止水结构密封接触形成止水封闭，同时，所述临水侧墙身的斜向限位凸起对所述自浮闸门的上翻角度进行限位，使得所述自浮闸门的最高挡水高程达到设防高程。
7.如权利要求6所述的自浮上翻式活动防汛墙结构，其特征在于，所述第一止水结构和第二止水结构为止水橡胶带。
8.如权利要求1所述的自浮上翻式活动防汛墙结构，其特征在于，每一块自浮闸门板采用轻质混凝土或者空腔金属板制成，所述浮体空箱采用耐久性好的塑料制成。
9.如权利要求1所述的自浮上翻式活动防汛墙结构，其特征在于，所述自浮闸门在关闭时作为景观亲水平台使用。
10.如权利要求9所述的自浮上翻式活动防汛墙结构，其特征在于，在所述自浮闸门的顶面上铺设有装饰地板，在所述自浮闸门的顶面的临水侧缘处设置景观栏杆。
11.如权利要求1所述的自浮上翻式活动防汛墙结构，其特征在于，在所述临土侧墙身与后方陆域地面之间设置有若干连续并列布置的可拆可恢复的格梗，便于对防汛墙结构进行运行和维护。
12.如权利要求1至11中任一项所述的自浮上翻式活动防汛墙结构，其特征在于，所述排水装置包括：
一设置在所述防汛墙后方的集水井，所述集水井的井底高程低于所述U型空箱库的库底高程；
若干根排水管，每一根排水管的一端水平穿过所述临土侧墙身后延伸入所述U型空箱库内且位于所述U型空箱库的底部，其另一端水平穿过所述集水井的侧壁后延伸入所述集水井内；
设置在每一根排水管延伸入所述集水井内的那一端部上的排水阀门；以及
一设置在所述集水井内的排水潜水泵。
13.如权利要求12所述的自浮上翻式活动防汛墙结构，其特征在于，所述U型空箱库的底部形成有集水沟，每一根排水管延伸入所述U型空箱库的那一端位于所述U型空箱库底部形成的集水沟内，所述集水井的井底高程低于所述集水沟的底面高程。
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