CN110700183A - 可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施 - Google Patents

Abstract

本发明公开了可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施，每一挡水单元均包括挡水部、排水部和支撑部；挡水部包括上半部注水箱体和下半部气囊箱体；挡水部的迎水面的中部籍由翻转折叠件与排水部形成铰链连接，迎水面的的上部与支撑部连接，背水面靠近地面的位置设有若干后靠支撑板；排水部是外形呈坡形内部中空的箱形结构，从迎水的一端向后依次包括曲面迎水部、滤网固定页板、斜面吸排水部、过滤格栅网、排水导流沟；滤网固定页板、斜面吸排水部和过滤格栅网形成一个斜面，且对应的中空部填充海绵吸水稳定材料；曲面迎水部上设有若干消能拦截柱；排水部上面的中部位置与支撑部连接。本发明能够克服现有技术的缺陷，提高防汛挡排水效率。

Description

可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施

技术领域

本发明涉及防汛器材技术领域，特别涉及可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施。

背景技术

防汛挡水设施属于防汛物资中防汛器材之一，防汛挡水设施主要是防汛堵水类器材和设施，主要分为堵水墙、挡水沙袋、挡水板、挡水门等常见常用堵水设施，用于汛期预防洪涝灾害和场地积水的设施和手段。但是近几年来，进入夏季后汛期时长加长，台风暴雨等恶劣天气发生次数增多，而且暴雨级别也在逐年增强(一般为黄色和橙色预警级别)，每次大风暴雨来袭都会造成场地积水严重，且无法有效处理过多的积水，虽然公司或办公场所一般均配备防汛物资(含防汛挡水设施)，且短时间内防汛挡水设施确可有效阻截来水，但若大风暴雨持续时间较长或雨量过大时，传统的防汛挡水设施的堵水截水能力有限，无法抵御大水量冲击，一旦大水量到来会使得传统的防汛挡水设施彻底失效，水会没过挡水设施并淹没场地区域形成场地深度积水，给交通通行、办公和生活带来极大不便，并造成一定经济损失和触电风险等。

目前现常用的防汛挡水设施有沙袋、挡水板、特制挡水装置、挡水闸、防汛挡墙、特制挡水设施等。

虽然上述各类防汛挡水设施的结构构造及外观造型大相径庭，繁杂不一，但是它们的挡水工作机理确如出一辙，都是通过物理手段在来水水流流经路径上设置上述截水设施，从而截断和阻止来水水流继续沿某一方向流动和扩散，从而避免洪涝灾害和场地积水的情况发生，并且降低相应经济损失和安全风险。除了工作机理相同外，上述常用防汛挡水设施也各有各自特点和适用范围以及存在不同技术短板和问题，下面将一一详述介绍。

首先是如图1所示的防汛沙袋，防汛沙袋一般分为两种，一种是普通防汛沙袋，另一种是吸水膨胀防汛沙袋。

无论是哪一类防汛沙袋，在雨季来临时，其可设置于地下室入口、车库等低洼地区，在较短时间完成临时防水工事，用于防止地下道、捷运、地下室等低洼地浸水，同时也可用于防止居家、车库、店铺、学校、医院、车站、大楼、工厂、仓库等之浸水和工程中之排水、防水、挡水用。防汛沙袋用过后充分干燥即可收藏重复使用(如果袋子保持完好，没有破洞，可重复使用)。

紧急沙包就像一般的布袋一样，随时可搬运可以折迭储存；交叉迭砌，就像使用传统沙包一样，却比沙包容易使用，搬运和收藏。其特点为：轻巧，搬运简单，可以快速完成防水部署，收藏方便，施工轻巧快速，但是储藏需要较大空间，材料本身采用对环境无害的材料，可以当一般废弃物处理，不对环境造成污染。但是它也存在如下的技术短板和不足点：

①防汛沙袋中起到防汛挡水作用的是沙子，而沙子又是灌装在细目袋(常用帆布或棉麻布等布匹面料材质)中，在使用中稍有不当或日常储藏不当(例如有老鼠啃咬等)容易导致袋子表皮布匹面料破损和漏沙，一旦沙袋中的沙子泄漏过量，容易造成沙子密实度和密度下降，最终引起沙子间孔隙率增大，无法抵御来水的冲击和有效截水；

②沙袋中一般填充高密度的沙料，一袋沙袋体积也较大，导致一袋沙袋的质量较高(重量较重)，不便于人工搬运(对搬运人员体能和身体素质有一定要求)，即便是存在小体积质量轻的小型沙袋，虽减轻了搬运使用人员的负荷，但是若要筑造一定规模(长度长且高度高)临时防水工程，所需沙袋总量也较大，直接增加了使用人员往复搬运沙袋的次数，从另一方面间接增加了搬运人员的负荷；

③防汛沙袋本身虽具备挡水截水功能，但在筑造临时防水工程时，沙袋间间隙是容易渗水点位(即截水薄弱点)，所以一般会采取沙袋多排多层交叉迭砌来处理封堵间隙渗水，确保截水效果，同时若来水量巨大，防汛沙袋需根据来水量最大截水高度来迭砌，且沙袋迭砌时呈梯形配置，最上层水压最小所以迭砌排数最少，最下层水压最大所以迭砌排数最多，这样的防水工程会耗费大量沙袋和人力物力，若迭砌排数不够或迭砌高度不到位，容易造成沙袋间渗水、来水没过顶部沙袋，甚至水压过大或来水冲击负荷较大容易引起沙袋防汛工程崩塌和摧毁，会造成一定经济损失和安全风险。

其次是如图2和图3所示的防汛挡水板，挡水板一般由挡水主体板件、定位固定组件、活动支撑件构成，且全部零部件均为金属件。

其中，定位固定组件一般依附安装于现有建筑结构物上(例如地下车库两侧墙体、门洞两侧等)，在安装时需对现有建筑结构构件(如墙体、立柱、门洞等)稍加改造，定位固定组件安装完毕后挡水主体板件可插入定位固定组件中预留的固定槽予以固定定位，在挡水主体板件固定安装完毕后，在其背后另行安装活动支撑件(该支撑件可沿主体板件长度方向移动调整)，从而提供一定的后靠支撑力。

上述防汛挡水板适用范围与防汛沙袋相同，其特点是：所有金属零部件均为预制件，尺寸精度和加工质量可控，现场需事先做好定位固定组件安装工作(准备工作)才能正式投入使用，使用时挡水板体和活动支撑件搬运简单，组装便捷，可以较快完成防水部署，使用完毕后收藏方便，无需过多储藏空间，材料本身采用对环境无害的金属材料，挡水板设施报废后当金属废弃物回收处理，不对环境造成污染。但是它也存在如下的技术短板和不足点：

①防汛挡水板实际最高挡水截水高度受限于其定位固定组件中预留的固定槽口高度，若固定槽口高度较高，则可沿竖向插入若干块挡水板从而提升其最高挡水高度，反之亦然，但是一般常规固定槽口预留高度均较低，所以挡水板最高挡水高度也较低，挡水能力也就有限。

而若固定槽口预留高度较高会引起两个问题：一是沿竖向插入的若干块挡水板间的间隙防水防渗漏难以处理，暂无较好的处理手段，二是若改用高度较高的一整块大型挡水板来替代若干小型挡水板插入预留较高的固定槽口中，则插入槽口难度较大，且挡水板本身为金属材质，尺寸过大会导致自重过大，人工操作非常不便，在使用完毕后人工取出大型挡水板也非常不便，同时对应大型挡水板的活动支撑件也许额外特别定制，非常耗费人力物力和财力。

因此挡水板在有限较低的挡水高度和挡水能力下工作时，若来水量巨大或水位上升较快，一旦超过其挡水能力，极易发生来水没过挡水板并淹没其后区域，此时挡水板的挡水作用完全失效。

②挡水板仅能用于已事先安装完毕定位固定组件的部位或区域，使用地点和使用范围受限于定位固定组件的安装位置，其他有需要但未安装定位固定组件的地方就无法实施防汛挡水板挡水，而且挡水板一般放置于理想水平地面上使用，若地面凹凸不平，则挡水板无法有效放置使用，会造成来水从地面凹陷处渗水情况，挡水效果会大打折扣，则凸显其使用局限性较大，且事先安装定位固定组件需要耗费一定时间且须对已有建筑结构进行改造，其准备工作工作量较大，较耗费人力物力和时间。

③由于挡水板设施全为金属部件组装拼接而成，其各部分金属零部件在长期使用后必定会有磨损、损耗或锈蚀等问题，需定期派专人进行保养维护和检修，同时还需额外购置配备一定的备品备件和易损耗件，以备紧急维修和使用之用，较为耗费人力物力和财力，后期费用开支较大，经济性较差，若挡水板设施使用频率不高(使用次数较少)，则使得其投入使用成本较高，凸显其性价比较低。

再次是如图4至图11所示的防汛挡水闸，挡水闸一般由挡水闸板、定位组件和固定组件三部分构成，且大部分零部件均为金属件。

定位组件一般需要事先在已有库房门洞或走道门洞等沿宽度方向的两侧壁上通过打入膨胀螺栓进行安装固定，在定位组件安装完毕后，挡水闸板可插入两侧定位组件预留安装槽口中，并通过定位组件中压紧板和压紧调节螺栓两个零部件松紧调节从一侧将挡水闸板紧密压贴于另一侧密封条和配套安装槽表面，使得挡水闸板迎水面两侧与定位组件间密闭连接完好且不透(渗)水，起到较好的截水挡水效果。

同时，挡水闸板与固定组件间连接主要依靠连接件、固定管、固定螺栓、固定螺母等零部件进行紧固连接，且挡水闸板自身下部也带有一条密封条，当挡水闸板被固定组件牢牢紧固密贴于地表面上时，其密封条会紧贴地面，此时接触面会保持紧密密闭状态且也不透(渗)水，也起到一定的截水挡水作用。

挡水闸板与定位组件和固定组件间快速拆装可靠连接，能够缩短防汛响应时间，并具备良好的密封挡水性能。

上述速装型挡水闸适用范围与前述防汛沙袋、防汛挡水板相同，其特点也与上述防汛挡水板相似(此处不详述)，但是它也存在如下的技术短板和不足点：

①速装型挡水闸的挡水闸板的截水挡水能力也同防汛挡水板类同，其截水挡水高度受限于定位组件预留槽口高度，若来水量或降雨量巨大，容易导致挡水闸板周边短时间内积水深度过深，当积水深度超过挡水闸板上表面时，积水就会没过闸板并淹没其后区域，其挡水截水作用会彻底失效，同时与防汛挡水板不同的是挡水闸板上部设有吊环部件和配套凹陷阴面，这会导致吊环即使不启用并收纳缩进至指定位置(如图7至图11所示)，吊环顶部相对闸板上表面也会存在外露凸起部分，致使在定位组件预留槽口中即使插入多块挡水闸板，但上下闸板间也会因吊环外露凸起部分而无法有效闭合衔接，从而会留有接缝并从其中发生渗漏水，最终也无法实现挡水截水高度的提升，从而限制了其挡水截水能力。

若收纳缩进完毕的吊环顶部相对闸板上表面不存在外露凸起部分，则有利于在定位组件预留槽口先后上下插入的闸板间的闭合衔接，但是衔接接触面上下没有额外的紧固固定措施，容易导致在来水量较大或水压较高时，容易冲击该薄弱接触面，导致接触面渗漏水的发生，进而影响挡水截水效果，并最终限制其挡水截水能力。

②挡水闸板的投入使用前准备工作与防汛挡水板相似，也需要事先在库房门洞或走道门洞的两侧侧壁上通过打入膨胀螺栓安装固定的定位组件，为后续挡水闸板插入定位组件的预留槽口提供组装条件，此外还需要在门洞地面上事先安装固定管、固定螺母、固定螺栓、连接件等零部件用于挡水闸板与地面间紧固固定并提供先决条件。

但是，无论是定位还固定组件的准备工作，都决定了挡水闸板的使用地点和使用范围有一定的局限性，其他有需要但未安装定位固定组件的地方就无法实施防汛挡水闸板挡水，而且挡水闸板一般放置于理想水平地面上使用，若地面凹凸不平，则挡水闸板无法有效放置使用，会造成来水从地面凹陷处渗水情况，挡水效果会大打折扣，则凸显其使用局限性较大，且事先安装定位固定组件需要耗费一定时间且须对已有建筑结构进行改造，其准备工作工作量较大，较耗费人力物力和时间。

③由于挡水闸板设施零部件非常多，且大部分为金属部件，其通过这些零部件组装拼接而成，其各部分金属零部件在长期使用后必定会有磨损、损耗或锈蚀等问题，需定期派专人进行保养维护和检修，同时还需额外购置配备一定的备品备件和易损耗件，以备紧急维修和使用之用，较为耗费人力物力和财力，后期费用开支较大，经济性较差，若挡水闸板设施使用频率不高(使用次数较少)，则使得其投入使用成本较高，凸显其性价比较低。

第四种是如图12至图14所示的吸水膨胀袋防汛挡水设施，它是由板体、固定座、支撑件、固定地锚件、挡水板、防护网、吸水膨胀袋等主要零部件组装而成。该吸水膨胀袋防汛挡水设施在投入使用前，需进行分步组装和相应准备工作如下：

①先通过固定地锚件将固定座固定安装于地面上，然后将板体沿已固定的固定座侧面梯形固定滑道和梯形固定凹槽插入组装，并确保板体安装稳固；

②板体安装完毕后，随即开始对板体前后两侧零部件进行组装(如图8)，板体前侧(即图12左侧)需组装板体配套倾斜挡水板、防浪凸起、防护网和袋体放置箱等重要零部件并形成挡水设施，板体后侧(即图12右侧)需组装板体配套支撑件(含支撑杠和斜拉支撑杠等)，并确保与板体可靠稳固连接；

③在板体前后两侧主要零部件组装完毕后，在其前侧袋体放置箱中根据实际需要布置多个无纺布吸水膨胀袋，当其遇水时其中吸水膨胀剂颗粒会吸收水分并迅速膨胀带动整个袋体膨胀变大，为挡水板提供有效可靠的支撑力并提升挡水防汛效果，同时可分别通过固定座和板体上预留串联套管，将多个组装完毕的防汛挡水设施进行横向串联连接，有效加大挡水防汛长度和纵深。

吸水膨胀袋防汛挡水设施适用范围和适用条件与前述防汛沙袋、防汛挡水板和速装型挡水闸相同，其特点是：除吸水膨胀袋外，其他所有零部件均为金属预制件，尺寸精度和加工质量可控，其使用前现场需事先做好所有零部件组装工作(准备工作)才能正式投入使用，使用时该挡水设施一经固定不便于再次移动，但可根据实际需求沿横向较便捷的拼装多个同种防汛挡水设施，可以较快完成防水部署，使用完毕并拆解后便于储藏，无需过多储藏空间，材料本身采用对环境无害的金属材料，挡水板设施报废后当金属废弃物回收处理，不对环境造成污染。

但是它也存在如下的技术短板和不足点：

①吸水膨胀袋防汛挡水设施的挡水截水能力和高度受限于其自身的板体高度，由于其板体高度有限，当来水量巨大或降雨量较大时，在其迎水面一侧容易短时间内积水过深，当积水深度超过板体高度(挡水能力)时，积水会从板体顶面溢流而过，并继而淹没其后区域，此时该挡水设施将彻底失效，且该挡水设施只支持横向拼接接长，并不能实现纵向加高，所以其挡水截水高度和能力还不如前述防汛沙袋、防汛挡水板和速装型挡水闸设施，且横向拼接接长时，设施间衔接部位防水挡水部件及密封措施是缺失的，容易造成衔接部位的渗漏水，影响挡水防汛效果。

②吸水膨胀袋防汛挡水设施由诸多零部件组装而成，且零部件(除吸水膨胀袋外)均为金属预制件且自重较大，同时零部件本身构造复杂且组装不易上手，且组装工作量较大且较费时间，在该挡水设施使用完毕后，其拆解工作量也较大较为费时，组装前和拆解后需对地面锚固件所开设的锚固孔洞进行开洞和修复处理，增加了额外使用工作量和耗时。

③此外该防汛挡水设施一般用于理想平整硬地坪上，若地面凹凸不平或地坪(质)松软，则会直接影响该设施的安装紧固，导致其固定座下底面无法与地面充分贴合安装，容易产生安装间隙而导致来水从该间隙进行渗漏水，影响挡水效果，而且地坪(质)松软也会导致该设施的固定地锚件无法有效锚固在地坪(质)中，且锚固效果大打折扣，容易造成设施整体的松动，在大水量冲击下容易造成设施整体移位甚至倾覆，使得设施挡水效果彻底丧失。

④还有就是该设施采用的吸水膨胀袋及其吸水膨胀剂颗粒均为一次性不可重复使用材料，属于消耗品，需在使用前根据需求购入大量的该类消耗品，较为耗材，并作储藏备用，且储藏环境必须保持干燥通风，以免吸水膨胀袋及其吸水膨胀剂颗粒受潮而失效，在使用后需进行废弃处理，尤其是吸水膨胀剂颗粒是属于化学原料，在废弃处理时尤为需要小心处理，以免造成环境污染和生态破坏，从该设施的投入使用成本来看，其诸多外部使用条件约束了其使用频率(频次)不高，但其自身生产的使用成本较高，导致其经济性不佳。

第五种防汛挡水设施是如图15至图24所示的自动兼手动的建筑物地面出入口处的防汛设施，它是由防汛面板、防汛仓、导向结构、蜗杆顶升装置和控制模块共同组成。

防汛仓就是需要事先在建筑物出入口地坪上开设一个容置槽，在防汛仓内设有防汛面板、蜗杆顶升装置和导向结构(如图15)。

防汛面板分别与蜗杆顶升装置和导向结构有可靠连接，蜗杆顶升装置可将防汛面板沿导向结构向上提升或向下回收，从而布设和撤除防汛挡水结构。

本项防汛设施的适用范围和适用条件与前述各项防汛挡水设施类同，其特点是：除防汛面板外，其他所有零部件均为金属预制件，尺寸精度和加工质量可控，其使用前现场需事先做好所有零部件组装工作和系统调试(准备工作)才能正式投入使用，使用时该防汛设施可灵活调整有效防汛高度和防汛面板的运动速度，同时蜗杆顶升装置具备自锁功能，可在意外停电等条件下保持防汛面板在恒定位置和高度上，防止其意外下落，而且蜗杆顶升装置不仅可以电力驱动，在紧急情况下还可手动驱动，可适应各种极端气候条件，可根据实际需求开挖设置大中小规格的防汛仓和配备大中小型防汛面板以满足各种防汛要求，该防汛设施一旦安装调试完毕可在短时间内较快完成防水部署，使用完毕后可快速自动收回防汛仓内，无须准备额外储藏空间，设施本身采用对环境无害的金属材料，蜗杆顶升装置和导向结构等零部件报废后当金属废弃物回收处理，不对环境造成污染。

但是它也存在如下的技术短板和不足点：

①该防汛设施投入使用前需做大量的准备工作(含容置槽的选位开挖、防汛仓的内部装修、防汛面板和蜗杆顶升装置及导向结构的零部件组装、设施配套电气系统的布设、整体系统的调试运行)，这些准备工作的工作量远超前述各类防汛设施的工作量，堪比一个小型分部工程，其准备工作耗时也会持续一段时间，同时该防汛设施的挡水截水能力和高度也受限于其防汛面板高度和防汛仓的深度，一旦来水量巨大或降雨量庞大时，在短时间内会在迎水面积聚来水并造成水位上升，当积水深度超过防汛面板高度(挡水能力)时，多余的来水会从面板顶部溢流而过，并淹没其后区域，导致防汛面板的挡水作用失效。

②由于本项防汛设施由诸多金属预制件机械组装而成，且其中掺杂着电气传动系统和电气控制系统等电气施工内容，其机械组装和电气施工过于专业化、复杂化，一般人难以上手操作，需要派遣专人进行各项作业施工以及系统调试，同时该防汛设施的后期保养维护也需要专人进行操作，无法让使用者便捷自行检修和操作，使用者只能进行简单的使用操作，若在汛期来临时，设施发生故障无法正常运行，使用者只能保修等待，将会耽误防汛工作，并产生不必要的损失。

③本项防汛设施仅限于用在事先已完成且具备防汛仓的位置，对于其他未设置或无条件设置防汛仓但有防汛需求位置则无法采用本项防汛设施。

④本项防汛设施中防汛面板与防汛仓之间衔接面上缺乏密闭防水措施和部件，一旦有来水或降雨很容易沿该衔接面向下发生渗漏水，并侵入防汛仓底部积聚起来，且防汛仓内部未设有积水排水措施和部件，积水过多、仓内过潮容易引起电气系统受潮故障，导致防汛设施无法正常运行，此外本项设施对防汛仓自身的防水工程防水质量要求极高，必须能够抵御地下水和土体水长期冲击和侵入，并确保仓内始终保持干燥环境，否则一旦地下水或土体水侵入进防汛仓内并形成积水后极易造成电气系统浸水受潮短路损坏和金属零部件锈蚀损坏等严重后果，影响设施的正常使用，而且本项设施缺乏故障报警装置，积水严重时容易引发使用者触电等安全隐患事故。

⑤该防汛设施投入使用成本较高，前期生产建造费用投入较大，且因其“因地制宜(即防汛仓)”的使用条件导致其使用频率(利用率)较低，其经济性就较差，而且本项设施为确保能够正常长期运行，需要准备较多备品备件和易耗损件，以备其维保之用，其维保费用和材料损耗也是凸显其缺乏经济性和对社会资源的变相“浪费”。

最后一种防汛挡水设施是如图25至图29所示的一种快速拼装式防汛挡墙，它是由椅形板底板和椅形板立板两部分构成的。

上述防汛挡墙通过人工或机械运抵防汛区域后，在使用时仅需将椅形板立板和椅形板底板在端部组装固定，并按现场实际防汛挡水需求将相邻多片防汛挡墙通过其自带的卡接机构(含卡槽(图27)和卡榫(图28))进行横向连接接长，并快速完成防汛挡水部署，其椅形板底板上设有防滑部，防滑部由等间隔成排均匀的吸盘组件构成，通过吸盘组件与地面吸合起到固定防滑作用，并带动防汛挡墙整体抗滑和固定(如图29)。

此外其自身还在椅形板立板顶部配备了PLC液位高度监测组件(含PLC微控制器、防水电源、无线收发装置、浮子式液位传感器、防水LED闪光灯等零部件)，但来水水位高度高于椅形板立板顶部高度时，该PLC液位高度监测组件会通过PLC微控制器控制防水LED闪光灯发出闪烁提醒信号，提醒调度防汛人员。在防汛挡水使用完毕后，仅需将该设施卡接机构松开，并将相邻拼接式防汛挡墙回收整理即可。

本项防汛设施的适用范围和适用条件与前述各项防汛挡水设施类同，其特点是：该设施的主要组成部件(除PLC液位高度监测组件外)均采用ABS塑料作为原材料，耐磨耐久防腐性能较好，且自重较轻，便于人工和机械搬运。其结构构造简单，零部件种类及数量也较少，拼装机理易于理解，拼装搭接快速便捷，可在短时间内布设防水部署，设施整体组装和拆解易于上手和自学，方便了使用者的日常使用和检修维保，且该设施易损耗件和备品备件相对较少，相关的维保支出和材料采购支出也较少，经济性较好。还有该设施的整体体积不大且且零部件均可拆解收纳，便于收纳储藏，且无须占用过多过大储藏空间。因其配备了PLC液位高度监测组件可实时监测挡水液位高度，并及时提醒水位超限，便于防汛人员后续调度和工作开展。

但是它也存在如下的技术短板和不足点：

①防汛挡墙的挡水截水能力和高度受限于其椅形板立板高度，一旦来水量或降雨量巨大，容易造成其椅形板立板迎水面在短时间内积水水位急剧上升，虽然其配备了PLC液位高度监测组件，但也只能实现液位高度预警和通报，一旦积水水位高度超过了椅形板立板高度时，积水会溢流过椅形板立板顶面后，并淹没其后区域，此时防汛挡墙的挡水截水作用将彻底失效，并且溢流的积水还会影响PLC液位高度监测组件的正常工作，若PLC液位高度监测组件长期浸泡在积水中，容易造成组件损坏等后果。

②防汛挡墙椅形板底板上防滑部的吸盘组件虽能起到一定的抗滑动和固定作用，但是其仅限用于理想平整且干燥干净地面条件，若地面凹凸不平或存在积水油污，则吸盘组件将无法有效与地面相吸合并形成真空工作状态，导致吸盘组件的抗滑动和固定作用将大打折扣，进而影响设施整体的稳定性和工作性能，此外即使吸盘组件处于理想平整且干燥干净地面条件上，如何保证吸盘组件中诸多吸盘能够统一可靠均匀的吸附在地面上，而不存在漏吸和脱空的情况出现，这个也是本项设施未说明清楚且存在技术缺陷的地方。

③防汛挡墙椅形板底板上虽设有防滑部和吸盘组件，但底板本身与地面接触面间并非完全真空贴合密实状态，一旦防汛来水冲击防汛挡墙时，必然会存在部分来水从底板与地面接触面间进行渗透进而形成渗漏水，大幅降低防汛挡墙的防汛挡水能力，此外渗漏水还会影响到吸盘组件的工作状态，会使其受到来水侵入后丧失真空贴合工作状态，并进而影响其固定和抗滑动性能，最终对防汛挡墙的抗来水冲击能力有较大的负面影响和降低，严重时可能导致防汛挡墙的倾覆和防汛工事的垮塌。

综上所述，如何设计一种更加简便高效可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施，实现的目的是进一步拓展了适用于软硬地坪和平整或非平整地坪，并减少了使用条件和环境因素的约束限制，无须在安装阶段对已有环境或建筑结构进行事前改造，不会发生来水没过挡水设施的情况，做到疏堵结合，间接提升了本项发明的防汛挡水能力和抗大水量冲击能力。

为实现上述目的，本发明公开了可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施，包括挡水单元，每一所述挡水单元均包括挡水部、排水部和支撑部。

其中，所述挡水部外形呈矩形板状，包括上半部注水箱体和下半部气囊箱体；所述下半部气囊箱体内设有充气气囊；

所述挡水部的两侧分别设有相配的T型止水组装部的凸出部和内凹部；两个相邻的所述挡水单元能够籍由相配的所述T型止水组装部卡接固定；

所述挡水部的迎水面的中部籍由翻转折叠件与所述排水部形成铰链连接，迎水面的的上部与挡水部内嵌挂杆连接，背水面靠近地面的位置设有若干后靠支撑板；

所述排水部是外形呈坡形内部中空的箱形结构，从迎水的一端向后依次包括曲面迎水部、滤网固定页板、斜面吸排水部、过滤格栅网、排水导流沟；

所述滤网固定页板、所述斜面吸排水部和所述过滤格栅网形成一个逐渐升高的斜面，且对应的所述排水部的中空部填充海绵吸水稳定材料；

所述曲面迎水部上设有若干消能拦截柱；

所述排水部上面的中部位置与所述支撑部连接；

所述支撑部包括伸缩螺杆，所述伸缩螺杆一端与所述排水部的上面呈回转副连接，另一端籍由挂钩与所述挡水部的迎水面的上部连接。

优选的，所述上半部注水箱体设有注水盖和泄水盖。

优选的，所述下半部气囊箱体设有气囊充/抽气口。

优选的，所述T型止水组装部内表面设有橡胶止水填充层。

优选的，所述排水部设有充气反洗口和充泄水盖。

优选的，所述挡水部的迎水面的上部与所述挂钩连接的位置设有一内凹的收纳槽。

优选的，所述排水部上面的中部位置对应所述伸缩螺杆设有内凹的螺杆收纳空间。

优选的，每一所述后靠支撑板与所述挡水部的背水面之间均为铰链连接。

优选的，所述挡水部和所述排水部均采用ABS材料制成。

本发明的有益效果：

本发明在涵盖了上述防汛挡水设施的基本功能和优点以及适用范围的基础上，又进一步拓展了适用于软硬地坪和平整或非平整地坪，并减少了使用条件和环境因素的约束限制，无须在安装阶段对已有环境或建筑结构进行事前改造，不会发生来水没过挡水设施的情况，做到疏堵结合，间接提升了本项发明的防汛挡水能力和抗大水量冲击能力。

本发明通过借鉴上述各类防汛挡水设施的结构构造，创新简化和优化完善出新型防汛挡水设施以及其结构构造，减少了大量零部件及其组装工作量且易于上手掌握操作。

本发明优化后的结构和挡水部件可实现百分百无渗漏水的挡水效果，同时该新型设施简化结构易于生产制造，可直接缩减优化生产周期，在材料选用方面也通过优选ABS塑料等轻质耐久高强高韧性材料代替常用金属材料(例如铝合金等)，在确保力学性能和工作表现基本不变情况下大幅减轻新型设施的自重，从而便于人工搬运和机械拖运，同时其可灵活折叠拆装的设计使其运输、拆装和投入使用更加便捷，总体耗时更少，可实现紧急情况下短时应急响应防汛挡水要求，而且新型设施因采用ABS材料，其具备经久耐用、耐磨耐热耐腐蚀、高硬度、高弹性和韧性，同时还兼具加工成型特性并改善电性能，以及原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛等优点，且几乎没有金属零部件，所以也无需经常派专人定期保养维护，同时也可避免增配易耗损件，其维护保养也较为容易，省事省力，同时节省了不必要的费用开支和耗材，经济性好。

本发明由于新型设施可用于软硬地坪等多种环境条件且其也使用范畴也能覆盖上述各类防汛挡水设施的使用范围，这使其更具通用性且促使其日常使用率提高和使用次数增加，从而相较其他设施而言，可降低新型设施的投入使用成本，凸显其较高的性价比特点

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出现有技术中防汛沙袋的示意图。

图2示出现有技术中防汛挡水板的示意图。

图3示出现有技术中防汛挡水板固定件的示意图。

图4示出现有技术中防汛挡水闸俯视图示意图。

图5示出现有技术中防汛挡水闸立面图示意图。

图6示出现有技术中防汛挡水闸吊挂立面图示意图。

图7示出现有技术中防汛挡水闸细部闸板断面及地面连接示意图。

图8示出现有技术中防汛挡水闸细部定位组件结构示意图。

图9示出现有技术中防汛挡水闸细部固定组件与闸板间连接示意图。

图10示出现有技术中防汛挡水闸细部闸板底面安装有密封条示意图。

图11示出现有技术中防汛挡水闸细部闸板顶面拉手环示意图。

图12示出现有技术中吸水膨胀袋防汛挡水设施的示意图。

图13示出现有技术中吸水膨胀袋和固定地锚件吸水膨胀袋结构示意图。

图14示出现有技术中吸水膨胀袋和固定地锚件固定地锚管结构示意图。

图15示出现有技术中自动兼手动的建筑物地面出入口处的防汛设施正面示意图。

图16示出现有技术中自动兼手动的建筑物地面出入口处的防汛设施侧面示意图。

图17示出现有技术中自动兼手动的建筑物地面出入口处的防汛设施俯视图。

图18示出现有技术中蜗杆顶升装置结构示意图。

图19示出图18中AA向剖面结构示意图。

图20示出图18中BB向剖面结构示意图。

图21示出现有技术中导向结构示意图。

图22示出图21中AA向剖面结构示意图。

图23示出图21中BB向剖面结构示意图。

图24示出现有技术中防汛设施控制模块原理图。

图25示出现有技术中快速拼装式防汛挡墙正视图。

图26示出现有技术中快速拼装式防汛挡墙侧视图。

图27示出现有技术中防汛挡墙的卡接机构两级凸起卡扣示意图。

图28示出现有技术中防汛挡墙的卡接机构两级凸起卡扣对应卡槽示意图。

图29示出现有技术中防汛挡墙的工作原理图。

图30示出本发明一实施例的结构示意图。

图31示出本发明一实施例的组装侧视图。

图32示出本发明一实施例的俯视图。

图33示出本发明图32中1-1向剖面结构示意图。

图34示出本发明图32中2-2向剖面结构示意图。

图35示出本发明图32中3-3向剖面结构示意图。

图36示出本发明图32中4-4向剖面结构示意图。

图37示出本发明图32中5-5向剖面结构示意图。

图38示出本发明图32中6-6向剖面结构示意图。

图39示出本发明图32中7-7向剖面结构示意图。

图40示出本发明一实施例的施侧视图。

图41示出本发明一实施例的折叠侧视图。

图42示出本发明一实施例的折叠俯视图。

图43示出本发明一实施例的折叠俯透视图。

图44示出本发明图43中8-8向剖面结构示意图。

图45示出本发明图43中9-9向剖面结构示意图。

图46示出本发明图43中10-10向剖面结构示意图。

图47示出本发明图43中11-11向剖面结构示意图。

图48示出本发明图43中12-12向剖面结构示意图。

图49示出本发明图43中13-13向剖面结构示意图。

图50示出本发明图43中14-14向剖面结构示意图。

图51示出本发明一实施例的第一阶段工作机理图。

图52示出本发明一实施例的第二阶段工作机理图。

图53示出本发明一实施例的第三阶段工作机理图。

图54示出本发明一实施例的第四阶段工作机理图。

具体实施方式

实施例

如图30至图50所示，可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施，包括挡水单元，每一挡水单元均包括挡水部1、排水部2和支撑部3。

其中，挡水部1外形呈矩形板状，包括上半部注水箱体11和下半部气囊箱体12；下半部气囊箱体12内设有充气气囊19；

挡水部1的两侧分别设有相配的T型止水组装部17的凸出部和内凹部；两个相邻的挡水单元能够籍由相配的T型止水组装部17卡接固定；

挡水部1的迎水面的中部籍由翻转折叠件18与排水部2形成铰链连接，迎水面的的上部与挡水部内嵌挂杆31连接，背水面靠近地面的位置设有若干后靠支撑板13；

排水部2是外形呈坡形内部中空的箱形结构，从迎水的一端向后依次包括曲面迎水部22、滤网固定页板23、斜面吸排水部24、过滤格栅网25、排水导流沟26；

滤网固定页板23、斜面吸排水部24和过滤格栅网25形成一个逐渐升高的斜面，且对应的排水部2的中空部填充海绵吸水稳定材料27；

曲面迎水部22上设有若干消能拦截柱21；

排水部2上面的中部位置与支撑部3连接；

支撑部3包括伸缩螺杆31，伸缩螺杆31一端与排水部2的上面呈回转副连接32，另一端籍由挂钩33与挡水部1的迎水面的上部连接。

在某些实施例中，上半部注水箱体11设有注水盖14和泄水盖15。

在某些实施例中，下半部气囊箱体12设有气囊充/抽气口16。

在某些实施例中，T型止水组装部17内表面设有橡胶止水填充层。

在某些实施例中，排水部2设有充气反洗口28和充泄水盖29。

在某些实施例中，挡水部1的迎水面的上部与挂钩33连接的位置设有一内凹的收纳槽。

在某些实施例中，排水部2上面的中部位置对应伸缩螺杆31设有内凹的螺杆收纳空间34。

在某些实施例中，每一后靠支撑板13与挡水部1的背水面之间均为铰链连接。

在某些实施例中，挡水部1和排水部2均采用ABS材料制成。

如图51至54所示，本项发明设施的工作机理及特点如下：

①当有防汛需求时，可将本项发明设施从收纳状态调整为工作状态，即从设施折叠叠合状态调整为L型工作状态，，并且根据现场实际防汛挡水纵深和广度来横向组装接长，并通过连接挂钩连接固定同类设施，如图31，并建立防汛挡水部署，可设置前后多排防汛挡水防线，当汛期或降雨造成来水量较少时，可不必展开挡水部后靠支撑板，即收起状态，如图51，且此时排水部仅曲面迎水部22和排水部2迎水端的若干消能拦截柱21两部分发挥作用即可如图31。

其中曲面迎水部22通过曲面由低到高的设计来实现将来水的动能转化为势能，从而减小来水的冲击能和来水的流速，有利于防汛挡水。

而若干消能拦截柱21则是发挥将来水的流经路线进行人为调整加长即流经路线从直线转为曲线绕行，并在曲线绕行过程中实现与周边绕行支流来水进行碰撞消能，从而确保进一步减小来水的冲击能和来水的流速，更利于防汛挡水。

此外若干消能拦截柱21起到了拦截来水中夹带的垃圾和各类较大异物的作用，确保异物和垃圾不会侵入排水部后端和挡水部区域，避免影响设施的正常工作和运行。

②当来水量超过图51的来水量并已达到图52的来水量时，此时滤网固定页板23、斜面吸排水部24和过滤格栅网25形成的逐渐升高的斜面将发挥作用和投入工作。

其表面设有滤网固定页板23、斜面吸排水部24和过滤格栅网25，过滤格栅网25三边内嵌且紧贴于滤网固定页板23的内侧，且过滤格栅网25本身平铺紧贴于海绵吸水稳定材料27上表面上，排水部2的斜面吸排水部内部填充了海绵吸水稳定材料27，其两侧设有充气反洗口28和充泄水盖29，但来水淹没过排水部1的曲面迎水部22和若干消能拦截柱21进入斜面吸排水部时，此时超出的水量会进入海绵吸水稳定材料27被吸收，并且斜面吸排水部的两侧的充泄水盖29均拧开撤除确保该充泄水孔畅通，当海绵吸水稳定材料27吸收了足够的来水量后就不再具备吸水功能而会起到排水功能，后续额外的来水进入斜面吸排水部内部后将通过已经吸水饱和的海绵吸水稳定材料27的孔隙从上往下流淌，并经两侧开启的充泄水盖29向外有组织有序排放或接驳抽水管和抽水泵等抽水设施进行高效排水对于多个设施横向组装连接成排的情况也是一样的，做到疏堵结合，避免了来水的囤积和水位急剧上升情况的发生及其造成的不良影响，间接提升了设施的挡水截水性能且不受限于挡水部高度限制，而且吸水饱和的海绵吸水稳定材料27可以增加排水部的整体自重和稳定性，进一步巩固了设施整体的稳定性，提升了抵御大水量冲击性能。同时过滤格栅网25作为拦截异物和垃圾的第二道屏障，起到将来水中夹带的垃圾异物进行进一步深入拦截和隔离的作用，避免影响斜面吸排水部的正常工作和吸排水功能；

③当来水量超过图52的来水量并已达到图53的来水量时，此时排水部2的排水导流沟26也将投入工作和发挥有组织有序定向排水作用，该排水导流沟26将作为斜面吸排水部有组织有序排水的补充措施和手段，一般经过若干消能拦截柱21和过滤格栅网25的拦截隔离后，进入到排水导流沟26的来水一般不含异物和垃圾，即使有个别异物偶然进入了排水导流沟26，也很容易被发现和清理。排水导流沟26由于是明排来水，其主要处理的是斜面吸排水部无法且无能力处理的多余额外来水，且若多个设施相互横向组装接长后，可将较多的来水进行有组织有序定向导流排放至就近地面排水口或通过抽水软管和抽水泵等排水设施将排水沟内来水进行高效组织排放和引流至就近地面排水口，进一步深入做到疏堵结合，避免了来水的囤积和水位急剧上升情况的发生及其造成的不良影响，又进一步提升了设施的挡水截水性能且不受限于挡水部高度限制，而且排水沟中需要明排的来水，其自重荷载也会加载在排水部的排水沟上，会进一步增加整个排水部2的稳定性，进而进一步巩固设施整体，即通过支撑部3连接挡水部和排水部2并形成整体，稳定性的提升设施的抵御大水量冲击性能；

④当来水量超过图53的来水量并已达到图54的来水量，或比图54来水量更大时，此时来水除了已经完全淹没排水部外，还会对挡水部1进行冲击并产生一个较大的倾覆力矩和冲击力，进而影响设施整体的稳固安全和正常工作，同时排水部2的排水导流沟26和斜面吸排水部的明排来水能力已经达到极限，水位会随来水量的大小开始逐步上升同时发生相应积水和囤水情况，所以针对这种可能发生的风险的应对措施就是将挡水部的后靠支撑板全部展开，同时拧开挡水部1的上半部注水箱体11的注水盖14，并向上半部注水箱体11内注入一定量自来水，双管齐下，通过若干后靠支撑板13的反向支撑力和反向抗倾覆力矩以及上半部注水箱体11的自重来确保挡水部1的整体稳固，并通过支撑部3与排水部2原有自重和抗倾覆力矩共同作用，共同巩固设施整体的稳固安全，使其保持正常工作状态。

此外为有效控制和防止囤积水进一步发展和水位进一步上升，在现有排水部2的排水导流沟26和斜面吸排水部的明排来水的双重排水的基础上，需要增加排水设施和力量的投入，可从挡水部1后侧向前引入抽水软管和抽水泵等排水设施进行定向有组织有序高效辅助排水，并把多余额外的大水量排至就近地面已有排水口，这样更深一步深入做到疏堵结合，避免了来水的囤积和水位急剧上升情况的发生及其造成的不良影响，又更深一步提升了设施的挡水截水性能且不受限于挡水部高度限制。并且面对图54的大水量工况时，为防止和杜绝来水从排水部2下底面发生渗漏水情况，事先需派人利用打气筒或电动打气设备通过挡水部1的下半部气囊箱体12进行人工或机械打气，让气囊设施内部充满空气气体后向外膨胀扩张并实现紧贴地面和箱体内表面，最终形成一道牢固密闭的不透水屏障，有效阻截来水的渗透和渗漏，且下半部气囊箱体12可适用于任何地面条件，即软硬地坪和非平整地坪等，并在任何地面条件上建立起牢固密闭的不透水屏障，同时加之下半部气囊箱体12上方的上半部注水箱体11及内部注水的自重配重，赋予了下半部气囊箱体12更加紧密贴合箱体内表面及地表面的下压作用力，有助于气囊与地表面的衔接面的闭合止水，这是其他现有防汛挡水设施所不具备且无法实现的；

⑤在上述不同工况下防汛挡排水完成后，对本项发明设施的恢复和维保也非常容易，仅需将挡水部下半部气囊箱体12内自来水排干后恢复泄水盖15，并将下半部气囊箱体12的多余空气排气，恢复原状，还有就是挡水部1的若干后靠支撑板13折叠收纳恢复原状，接着就是将排水部的排水沟和斜面吸排水部内剩余来水排干，并将斜面吸排水部过滤格栅网取下，拿出其中海绵吸水稳定材料并将其拧干后原位放置，并对排水部迎水面、排水部前端流体消能及异物拦截柱和过滤格栅网上的异物和垃圾进行清理，而对斜面吸排水部内部及海绵吸水稳定材料也可通过打开往排水部两侧充泄水盖并向两侧充泄水孔中同步注入清水，同时从排水部两侧充气反洗口中打入空气，通过反冲洗气洗+水洗的方式，对其进行清理冲洗和保养。在完成了上述所有清理和维保工作后，将横向组装连接成排的多个设施进行拆解并去除连接挂钩，并且每个设施的支撑部恢复原状，并将设施逐个从L型工作状态折叠成长方形闭合收纳状态，并通过人工或机械简便高效搬运存储即可。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施，包括挡水单元，每一所述挡水单元均包括挡水部(1)、排水部(2)和支撑部(3)；其特征在于：

所述挡水部(1)外形呈矩形板状，包括上半部注水箱体(11)和下半部气囊箱体(12)；所述下半部气囊箱体(12)内设有充气气囊(19)；

所述挡水部(1)的两侧分别设有相配的T型止水组装部(17)的凸出部和内凹部；两个相邻的所述挡水单元能够籍由相配的所述T型止水组装部(17)卡接固定；

所述挡水部(1)的迎水面的中部籍由翻转折叠件(18)与所述排水部(2)形成铰链连接，迎水面的的上部与挡水部内嵌挂杆(31)连接，背水面靠近地面的位置设有若干后靠支撑板(13)；

所述排水部(2)是外形呈坡形内部中空的箱形结构，从迎水的一端向后依次包括曲面迎水部(22)、滤网固定页板(23)、斜面吸排水部(24)、过滤格栅网(25)、排水导流沟(26)；

所述滤网固定页板(23)、所述斜面吸排水部(24)和所述过滤格栅网(25)形成一个逐渐升高的斜面，且对应的所述排水部(2)的中空部填充海绵吸水稳定材料(27)；

所述曲面迎水部(22)上设有若干消能拦截柱(21)；

所述排水部(2)上面的中部位置与所述支撑部(3)连接；

所述支撑部(3)包括伸缩螺杆(31)，所述伸缩螺杆(31)一端与所述排水部(2)的上面呈回转副连接(32)，另一端籍由挂钩(33)与所述挡水部(1)的迎水面的上部连接。

2.根据权利要求1所述的可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施，其特征在于，所述上半部注水箱体(11)设有注水盖(14)和泄水盖(15)。

3.根据权利要求1所述的可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施，其特征在于，所述下半部气囊箱体(12)设有气囊充/抽气口(16)。

4.根据权利要求1所述的可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施，其特征在于，所述T型止水组装部(17)内表面设有橡胶止水填充层。

5.根据权利要求1所述的可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施，其特征在于，所述排水部(2)设有充气反洗口(28)和充泄水盖(29)。

6.根据权利要求1所述的可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施，其特征在于，所述挡水部(1)的迎水面的上部与所述挂钩(33)连接的位置设有一内凹的收纳槽。

7.根据权利要求1所述的可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施，其特征在于，所述排水部(2)上面的中部位置对应所述伸缩螺杆(31)设有内凹的螺杆收纳空间(34)。

8.根据权利要求1所述的可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施，其特征在于，每一所述后靠支撑板(13)与所述挡水部(1)的背水面之间均为铰链连接。

9.根据权利要求1所述的可折叠的组装式自稳定防汛挡排水设施，其特征在于，所述挡水部(1)和所述排水部(2)均采用ABS材料制成。

Images