CN110453643B - 利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及与溪流、河道、海岸或其他海域的控制与利用有关的工程领域，具体而言，涉及一种利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置，其包括箱体，箱体上开有进出水口以及出气孔，水从进出水口进出箱体内，依靠箱体自身以及内部水的重量封堵堤坝决口，箱体上方带有吊环，吊环上连接有悬吊绳索，悬吊绳索上连接有浮漂，箱体下方通过铁链连接有铁锚，本发明所涉及的封堵装置主要利用天然水能的重力，以水治水，箱体的外形规则，且箱体上带有悬吊绳索，投放迅速、回收方便，达到了高效、快速、经济的抗洪抢险目的，大大的节约了人力物力，提高了抗洪救灾的效率。

Description

利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置

技术领域

本发明涉及与溪流、河道、海岸或其他海域的控制与利用有关的工程领域，具体而言，涉及一种利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置。

背景技术

从古至今几千年以来，我们中华民族对于江、河、湖、水库堤坝遭遇洪水导致决口出险时，当时当地的政府或者社会组织会动员大量的人力抗洪抢险，主要是靠人力扛背沙袋，沿决口两端投放封堵。现在有了大型运输机械设备后，也釆用投放预制储备的石笼、混礙土块和土墩封堵决口，甚至也使用沉放装满石块、沙袋、预制储备的混礙土墩的汽车和货运轮船来封堵决口，人力扛背沙袋封堵的时候，由于单个封堵沙袋、石笼、混礙土墩单元体积小，重量轻，封堵决口时效率低，速度慢，且综合成本也非常高，而现在常用的投放石笼、石墩等方式对投放位置又很难把握，且后期回收苦难，造成河道堵塞等的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置，以解决现有技术中物资转运困难，抗洪效率低，人力损耗大，投放石笼或者石墩等投放位置不准确，回收困难等的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

一种利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置，其包括箱体，箱体上开有进出水口以及出气孔，水从进出水口进出箱体内，依靠箱体自身以及内部水的重量封堵堤坝决口。

进一步的，箱体上方带有吊环，吊环上连接有悬吊绳索。

进一步的，悬吊绳索上连接有浮漂。

进一步的，箱体下方通过铁链连接有铁锚，

进一步的，箱体上还设置有活门，活门包括与进出水口边缘铰接的盖板，盖板可沿着进出水口两侧开启。

进一步的，活门上设置有限位组件，用于限制盖板的打开角度。

进一步的，限位组件包括分别固定在箱体以及盖板上的固定环、套接在固定环上的连接环以及与两个连接环套接的导向环。

进一步的，进出水口位于箱体的底面上。

进一步的，吊环分别位于箱体上方的四个角上，悬吊绳索为钢索或者尼龙吊带，用于起吊箱体。

进一步的，箱体表面带有加强筋，用于增加箱体的强度。

本发明具有以下有益效果：

本发明所涉及的利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置主要利用天然水能的重力，以水治水，釆用大外形体积又具备大内部容积的箱体，活门的结构设计，可以快速将箱体内部充满水，充满水之后，活门关闭；由于本身的自重以及箱体内水的重量，箱体可以快速沉入水底或水底的封堵物上部，形成一个超常规的大外形体积和大重量的封堵物体；通过大型直升机吊挂并空投至需要封堵的堤坝决口位置；箱体的外形规则，便于定位，且箱体上带有悬吊绳索，投放迅速、回收方便，达到了高效、快速、经济的抗洪抢险目的，大大的节约了人力物力，提高了抗洪救灾的效率。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图之一；

图2是限位组件结构示意图；

图3是本发明整体结构示意图之二；

图4是吊环及浮标位置示意图；

图5是加强筋结构示意图；

其中，上述附图包括以下附图标记：1、箱体；11、加强筋；2、吊环；3、进出水口；4、铁锚；5、悬吊绳索；6、浮标；7、盖板；8、限位组件；81、固定环；82、连接环；83、导向环；9、通气孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-5所示，本发明所述的一种利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置，其包括箱体1，箱体上开有进出水口3以及出气孔9，水从进出水口进出箱体内，，依靠箱体自身以及内部水的重量封堵堤坝决口，本申请所描述的箱体并不局限于常规形状的六面箱体，其可以是球形、圆筒形等任意形状的容器。

实施例1

为了清楚的描述本申请，本实施例以六面箱体为例进行说明：

箱体1上安装有吊环2，吊环上连接有悬吊绳索5，抗洪过程中通过直升机等的吊装工具通过悬吊绳索将箱体吊起，并放置在决口。

该六面箱体包括顶板、前板、后板以及两个侧板，当该箱体放置的水底平面不平整时，箱体带有底面，进出水口设置在底面上；进出水口设置在该箱体的底面上，进出水口的数量根据箱体整体尺寸以及进出水速度决定。(此处定义箱体放置在决口处时，位于底部的箱体板面为底板，当该箱体与水流流向相对的一侧为前板，背向水流的一侧为后板，其余两侧为侧板，此处只是为了说明本装置的相关结构做出的定义，具体投放方向和角度根据实际情况决定；)，当该箱体位于水底的放置位置较为平整时，箱体为五面体，不设置底面，整个开口的底部作为进出水口，

箱体上开有通气孔9，用于水进入箱体内部的时候，排出箱体中的空气；箱体上还设置有活门，活门包括进出水口3以及与进出水口边缘铰接的盖板7，盖板可沿着进出水口两侧开启，进出水口位于箱体的底板、前板以及一个侧板上，箱体放入水中之后，由于水的冲击以及箱体内外压强差，使得盖板向箱体内部开启，水流从活门进入到箱体内部，充满箱体，此时箱体中的气体从通气孔排出，则箱体在自重以及水的作用下下沉到底部，起到封堵堤坝决口的作用。

箱体下方通过铁链连接有铁锚4，当箱体沉入水中之后，通过铁锚可以固定箱体位置，防止箱体被水流冲走，位置发生偏移。

活门上设置有限位组件8，限位组件包括分别固定在箱体以及盖板上的固定环81、套接在固定环上的连接环82以及与两个连接环套接的导向环83，导向环可以在其长度范围内沿着两侧的连接环活动，进而控制盖板的打开角度，并且在最大角度处，可以对盖板起到限制作用，防止盖板打开角度过大，盖板不能复位。

吊环分别位于箱体上方的四个角上，悬吊绳索为钢索或者尼龙吊带，用于在安放和回收的时候直升机等起吊装置起吊箱体。

悬吊绳索上连接有浮漂6，浮漂为颜色鲜艳易于观察，浮漂以连接在后板一侧的悬吊绳索上为最佳，便于在回收的时候，直接起吊后板一侧的悬吊绳索，则起吊过程中，箱体发生偏移，箱体的前板以及底板带有进出水口的一侧朝下，盖板朝箱体外侧打开，有利于箱体中的水排出。

如图5所示，箱体表面带有加强筋11，用于增加箱体的强度。

处于经济以及废物利用的角度，可以用各种标准的废旧运输用集装箱作为箱体使用，集装箱一般会设置有吊环，只需对集装箱相应面打上进水孔和排气孔，就可以实现本发明中箱体的制造。

本实施例的使用过程如下：

利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置的投放：根据实际堤坝决口处的水流程度，选择相应数量的封堵装置，使用直升机通过悬吊绳索将封堵装置吊起，并投放在堤坝决口的上游处，投放位置根据决口上游处的水流深度和水流速度决定，可以通过计算得出。

利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置的固定：第一个封堵装置投放之后，铁锚将封堵装置固定在堤坝决口的底部，封堵装置下沉过程中，水从进出水口进入到箱体内部，箱体由于自重和箱内水的重量逐渐下沉到水底；活门上的盖板朝内打开，由于限位装置的牵拉作用，盖板只能打开一定的角度，水从进出水口处涌入箱体内，当箱体内外水压平衡后，盖板由于自重关闭，限位装置的作用可以对盖板起到牵拉的作用，限制盖板的打开幅度，避免水流冲击过大，盖板翻转无法复位。

利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置回收：近岸漏出水面的封堵装置，使用大型拖车拖拽上岸，沉在深水处的箱体，使用带有起重设备的驳船，根据箱体上的浮标找到并从通过悬吊绳索斜吊脱水后回收。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，箱体为装配式结构，箱体的顶板、底板、前板、后板以及侧板之间采用螺栓、铰链、卡笋等可拆卸连接，连接处带有密封垫，箱体表面带有加强筋，增加箱体的强度。采用装配式的箱体可以降低运输成本和储备空间，材料可选用合适的型材和钢板，各个箱体的组成面上加装加强筋等加固结构，保证箱体的强度，装配式结构的优点是方便运输和储存，出险时可快速连接拼装，其他部分与实施例1相同。

实践数据表示，应用该发明所涉及的利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置可节省替代大量的人力，举例来说，一个标准的40呎集装箱改造成封堵缺口的箱体内容积可达76立方米，注水后重达76吨，标准40呎集装箱改造加工后的金属沉箱净重大约3.8吨。一架米—26型的直升机根据出险地的时温和悬吊距离，一般可吊挂两个并联的金属沉箱，总的箱内容积达76*2＝152吨。目前水利部门抗洪抢险的标准人力投放的沙袋重量为20公斤，相当于7600人一次的投放量。也可以说两个40呎金属沉箱进水的封堵重力相当于人力的7600倍。

堤坝决口300米处人力搬运沙袋至决口投放，由于拥挤600人1小时最多投放3000袋，20公斤*3000袋＝60000公斤。同样条件下，米—26直升机1小时能吊挂投放8次共16个40呎金属沉箱，形成608吨/立方米的封堵能力。本申请所涉及的封堵装置是人力封堵无法企及的。

本发明提供的决口封堵装置，箱体以及封堵在箱体中的水形成了坚固的水墙，提高了封堵效率，节约了抗洪救灾的时间和人力物力，充分利用水的自重，以水治水，且该装置安装精确，回收方便，解决了传统沙袋或者石笼等回收不彻底，造成水流堵塞的问题。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“前端”、“后端”、“左右”“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“连通”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (6)

1.一种利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置，其特征在于，包括箱体(1)，箱体(1)上开有进出水口(3)以及出气孔(9)，水从进出水口(3)进出箱体(1)内，依靠箱体自身以及内部水的重量封堵堤坝决口；

箱体(1)上还设置有活门，活门包括与进出水口(3)边缘铰接的盖板(7)，盖板(7)可沿着进出水口(3)两侧开启；

活门上设置有限位组件(8)，用于限制盖板(7)的打开角度；

限位组件(8)包括分别固定在箱体(1)以及盖板(7)上的固定环(81)、套接在固定环(81)上的连接环(82)以及与两个连接环(82)套接的导向环(83)；

箱体(1)下方通过铁链连接有铁锚(4)。

2.根据权利要求1所述的利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置，其特征在于，箱体(1)上方带有吊环(2)，吊环(2)上连接有悬吊绳索(5)。

3.根据权利要求1所述的利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置，其特征在于，悬吊绳索(5)上连接有浮漂(6)。

4.根据权利要求1所述的利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置，其特征在于，进出水口(3)位于箱体(1)的底面上。

5.根据权利要求2所述的利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置，其特征在于，吊环(2)分别位于箱体(1)上方的四个角上，悬吊绳索(5)为钢索或者尼龙吊带，用于起吊箱体(1)。

6.根据权利要求1所述的利用天然水能封堵堤坝决口的封堵装置，其特征在于，箱体(1)表面带有加强筋(11)，用于增加箱体(1)的强度。