CN1119496C - 防洪装置和使墙体内洞口闭合以阻止洪水穿过的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及防洪装置和使墙体内洞口闭合以阻止洪水穿过的方法。所述防洪装置可闭合墙体中的洞口以阻止洪水穿过洞口，该装置包括：一对固定在墙体中沿洞口两侧竖向延伸的导轨；与导轨接合并相对其竖向移动的浮动装置；屏障，该屏障固定在浮动装置上，并在导轨之间和洞口以下与墙体一同形成密封；和在导轨与屏障侧边之间可操作的密封装置。该装置克服了现有技术中的缺陷，在阻止洪水浸入建筑物时，还允许不受阻碍的进出，并且不用人工介入操作。

Description

防洪装置和使墙体内洞口闭合以阻止洪水穿过的方法
技术领域
本发明涉及防洪装置和使墙体内洞口闭合以阻止洪水穿过的方法。
背景技术
并不是所有洪水泛滥对建筑物的损害都缘于洪水本身，而是由于洪水中夹带的泥沙沉积物，并且还缘于洪水中存在的微生物的污染。在洪水频繁的地区，例如靠近河或海边的建筑物，适于防止洪水或涌潮入侵的措施包括横跨建筑物门道设置临时屏障，或者架立超过预计水位的永久性的突起门槛。最常用的临时屏障为沙袋屏障，必须在洪水升高到超过门槛高度之前就将沙袋放置到位。
当沙袋在最初一段时间有效地将洪水抵抗在门槛之外之后，它们开始被洪水浸透，不久水进入建筑物。采用永久性升高的门槛抵御洪水在建筑物中并不合适，因为堵塞了建筑物的通道。
通常，使用临时屏障抵御洪水的缺点还在于，必须预先给居民或建筑管理员有关洪水的警告，以便在水位上涨之前将屏障搬运到位。对于无人居住的建筑物，或建筑物中的居民在睡觉的时候，由于缺少这些临时屏障，因此常常会被淹没。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种防洪装置，该装置克服了现有技术中的缺陷，在阻止洪水侵入建筑物时，还允许不受阻碍的进出，并且不用人工介入操作。
本发明的另一个目的是提供一种横跨建筑物门道的屏障，当发洪水时该屏障本身能有效地展开以防止洪水进入建筑物。
本发明的另一个目的是提供一种改进了的用于防洪装置的密封件，以便在防洪装置与安装了该装置的建筑物墙体之间形成防水密封。
本发明的另一个目的是提供一种活动的密封装置，该装置利用洪水的静水压力以在防洪装置与建筑物之间有效地进行防水密封。
根据本发明的一种防洪装置，它可闭合墙体中的洞口以阻止洪水穿过洞口，该装置包括：一对固定在墙体中沿洞口两侧竖向延伸的导轨；与导轨接合并相对其竖向移动的浮动装置；屏障，该屏障固定在浮动装置上，并在导轨之间和洞口以下与墙体一同形成密封；和在导轨与屏障侧边之间可操作的密封装置。
根据本发明的一种使墙体内洞口闭合以阻止洪水穿过的方法，包括以下步骤：提供在洞口下方与墙体保持密封的装配式屏障，将该屏障可与位于洞口两侧的导轨密封地共同操作；在导轨上安装浮动装置，使其相对于导轨竖向地移动；使浮动装置与屏障连接；引导浮动装置在邻近洞口处的洪水中上升，以将屏障向上从备用位置牵引到达展开位置，此时它至少覆盖了洞口的下部。
本发明所提供的防洪装置可闭合墙体的洞口，以防止洪水从洞口处进入，该装置包括浮动装置，该浮动装置将拼装屏障从洞口下面的备用位置提升到展开位置，此时屏障至少密封住洞口的下部。
下面参照附图详述本发明的实施例。
附图说明
图1为安装在住宅中装置的前视图；
图2为浮动装置的透视图；
图3为导轨和密封件的水平横截面图；
图4与图1类似，示出了展开的装置；
图5为图4中V-V平面的纵向横截面图；
图6为框架的平面图；
图7为另一个密封件和导轨的横截面图；
图8为另一个密封件的示意前视图；
图9为图8中IX-IX平面的横截面图；
图10为防洪装置的局部透视图；
图11为图10中XI-XI平面的示意图；
图12为防洪装置的局部透视图；
图13为液压发生器的横截面图。
具体实施方式
参照附图，图1示出了防洪装置，它用于保护紧挨住宅墙体3中门道2的门1。该装置还可安装在窗户或其它洞口的下面。浮动装置4充当一般的门台阶(或窗台)，该浮动装置的一端可以沿导轨5a和5b竖向地滑动。浮动装置4下方为腔6，在腔中拼装屏障处于备用位置，并带有液压发生器7，以后将详细描述。
图2示出了浮动装置4的透视图，图5示出了其横截面图。浮动装置一般为平行六面体，具有上表面4a，后表面4b，侧面4c和4d与前面4e。浮动装置的侧面4c和4d分别具有套片8c和8d，该套片分别伸出浮动装置4的后面4b，到圆柱形滑件9c和9d处截止。滑件9c和9d间隔开，其尺寸分别与导轨5a和5b对应，以使浮动装置4相对于墙体3进行竖向的导向移动。该滑件可以带有装有润滑剂的槽以使润滑剂进入导轨槽。如图5所示，浮动装置的前面4e带有可通向进气道42的入口41，该进气道具有向下开口的溢出口43。
图3示出了导轨5a的第一实施例。该导轨5a位于墙体3中，但是在以后所描述的另一个实施例中，导轨5a和5b可以通过普通的固定件安装在墙体3的表面。在两种情况下，都可以在墙体3与导轨之间采用砂浆和油灰密封混合物进行防水处理。图3中的导轨5a包括细长的带有圆柱形孔10的中空件，该孔10带有开口，可通向远离墙体的槽11。槽11的截面尺寸小于孔10的直径，原因将在下面详细描述。横穿于槽11开口处有刷型或其它形状的封闭装置以阻挡灰尘或脏东西，并且还可以使浮动装置4少量移动或不再上升或下降。
图4示出了当浮动装置4相对于门道2上升时处于展开位置的防洪装置。屏障20的顶面接触浮动装置4的底边，同时屏障20的底面密封地连接腔6的内侧。当浮动装置4上升到导轨5a和5b上部时，在腔室6中将屏障20展开，并且竖向延展以闭合门道2的下部。
屏障20可以是单片状的具有弹性的防水材料，但是在实施例中所示的屏障20为从浮动装置4向下延伸的弹性防水材料的矩形截面管。屏障所采用的适当的片状材料包括塑性织物，如用做油布和防潮布等，或者是橡胶布片层。该片层材料必须是防水的且是有韧性的，并且最好没有多少或根本没有回弹力。该材料最好为轻质的，并且在水中是有浮力的。管子的截面形状与浮动装置4和腔室6的形状对应，依管子形状顺其高度间隔地固定有框架21。该框架21最好为有浮力的，如形成屏障20所用的韧性材料。管状屏障20的前面和侧面可以带有开口，以便当洪水水位升降时填充和倾空屏障。屏障还可带有自我支撑部分，该部分向上延伸到浮动装置之上并密封地与导轨5a和5b咬合。
当展开时屏障20沿竖直的边缘带有弹性凸缘22(见图7)，该凸缘固定在屏障20上以连接屏障20和各个可膨胀的密封长统鞘23。该可膨胀的密封长统鞘23连接在浮动装置4的各滑块9c和9d的下侧。在最佳实施例中，另一个长统鞘从滑块9c和9d的上表面延伸到各自滑件5a和5b的上端。与各自滑块连接的上下密封长统鞘的腔在液态环境中彼此连接，上密封长统鞘的上端闭合。
在腔6中，屏障20的下端密封地与腔壁连接，在屏障20与各自的导轨5a和5b之间的凸缘22下端被密封住，以形成屏障。下密封长统鞘的内部可以直接在液态环境下与腔6内部连通，但在所示实施例中，它们在液态环境下与弹性隔膜24和腔6底面之间可变化体积的空间连通。
在该防洪装置停止位置上，浮动装置4停在腔6的上边缘并在此实施例中充当门台阶。浮动装置4以下列任何适当的材料构成：木头或硬塑料。该浮动装置可以是实心的或是空心的，最好填有带浮力的材料，如多孔泡沫，最好是塑性材料。在水下建筑物(boat building)中采用的聚亚胺酯适于填充到中空浮动装置中。
在浮动装置停止在该位置时，屏障20与框架21都落在腔6中，屏障20的韧性使它能够折叠在堆装位置。从滑块9c和9d下侧延伸的长统鞘23a在导轨5a和5b中呈六角形拼装。从滑块9c和9d上侧延伸的长统鞘继续延伸，以得到与导轨5a和5b的圆柱形孔10相等体积的空气。隔膜24最好与腔6的底面有间距，它们之间的空间体积为空气或其它流体的体积。例如通过用具有回弹力的开孔泡沫填充该空间，或通过加强隔膜24的硬度来支撑自身位于该位置，以使隔膜24保持远离腔6的底面。
当建筑物之外的水位上升时，水首先进入浮动装置4的入口41，再通过进气通道42流入溢出口43，并通过装配好的屏障20以填充隔膜24之上的腔6。水侵入的第一个作用是压下隔膜24，挤压隔膜24与腔6底面之间的液体进入长统鞘23的内部。长统鞘23和23a在导轨5a和5b中膨胀，从而加强了它们之间的防水密封。
当水位进一步上升时，浮动装置4的浮力使它上升，滑块9c和9d在各自的导轨中向上移动。浮动装置4的提升牵动屏障20提升到腔6的装载位置之外，此时更多的水通过浮动装置的入口，进气通道和溢出口流入腔6。框架21的浮力使屏障20的材料在屏障20的下端被拉紧，而屏障的上部分仍保持折叠。屏障20与关闭的门1之间的最小摩擦力缘于浮动装置4施加的向上的力。
当水位进一步上升时，压在隔膜24上的水头增加，长统鞘内液体压力的增长增加了密封性能。隔膜24与腔6的底面之间的最初体积得到充分扩张，以使足够多的液体进入长统鞘23和23a以膨胀长统鞘而得到密封状态。
长统鞘23和23a中总的体积在浮动装置之上和之下基本不变，因为浮动装置之下的长统鞘23由于浮动装置的提升而伸长，所以浮动装置之上的长统鞘23a在浮动装置与各自导轨上部之间受压。由于长统鞘总处于膨胀状态，因此沿导轨件总长形成密封。
隔膜24作为液压发生器增加长统鞘内的压力。作为另一个隔膜24，长统鞘下端很容易张开而与腔6的内部连通。由于这种构形，当水进入腔6并淹没长统鞘的入口时，外侧水位的进一步增长使水夹带着空气进入长统鞘，并使长统鞘膨胀以形成有效的密封。
图7类似于图3示出了密封件与导轨的水平横截面，穿过导轨5b，密封长统鞘23膨胀而密封住导轨的孔10。连接长统鞘23与屏障20的凸缘22延伸穿过槽11，在本实施例中还有减压件70，该减压件与槽11每一侧的沟71配合以减小凸缘22施加在长统鞘23上的张力。减压件70包括由密封地穿过凸缘22的杆连接的一对珠子。减压件的另一个构形为：帆绳或其它加厚的物件与凸缘22一同对应于槽11加宽的截面。减压件的构形不应阻止凸缘22在槽11中竖向的移动。
图8和9示出了导轨和密封件的另一个实施例。在该实施例中，每个导轨5a和5b包括带有容纳屏障凸缘22的槽51的管筒50；沿导轨延伸位于槽51相反侧的安装座52，它可通过普通的固定件53将导轨固定在墙体3上。在安装座52与墙体3之间有垫层52a。与管筒50同轴延伸的是其中的导杆54。导杆54的作用是提高浮动装置4的滑块9c和9d在导轨中平滑地移动，并且填充密封长统鞘23的内部空间。这样可以减少需要注入长统鞘内的液体量，以充分地膨胀长统鞘而形成有效的密封环境。但还可以认为导杆54是空心的以减少材料成本，并具有内部空间，可以通过管壁中的开口与长统鞘23和/或23a内部贯通。减压件构形类似于图7所述的减压件，它也可以与本实施例中的导轨相匹配。
图10为图9的透视图，凸缘22未显示。图11示出了图10的导轨的纵剖面。在图中导轨的下端有基板56，该基板中带有连接外部塞栓58的空腔57。基板56中的通槽57a连通空腔57与长统鞘23的内部。基板56和杆54下端相结合的构形使杆54位于导轨孔的中央。在杆54的上部，端盖59使杆54位于导轨孔的中央，从浮动装置4向上延伸的弹性长统鞘23a的上端带有气密件。如上所述，液压发生器或进入塞栓58的洪水都对塞栓58产生液体压力，该压力传入长统鞘23和23a的内部并膨胀它们，以填充导轨而进行有效的密封。
图12示出了屏障20和浮动装置4的另一个实施例的透视图，该屏障20和浮动装置4处于完全展开位置。在本实施例中，浮动装置4为空心并在中间填充有泡沫塑料的结构，并且在其前面包含多个入口60，通过入口通槽61进入浮动装置下侧的出口62。该屏障20包括从浮动装置4边缘向下延伸的管状弹性防水材料，以固定腔6的内表面。腔6中有封住腔6基板的弹性隔膜24，以在密封长统鞘上施加压力。穿过腔的基板有排水孔63，以将腔6中的任何液体排入地下。
图12所示的屏障20中有两个框架21，图6示出了其平面图。这些框架安装在柱状屏障20的内表面上，所以当屏障在备用位置时，框架的尺寸与腔6相对应。
最好将盒子形状的构件放在地面上的坑中，并使盒子状构件四周凝固以形成腔6。与腔6的基板共面的肋6a向外延伸，并由盒子状构件周围的材料所覆盖，从而防止盒子状构件上升。腔6被埋入地下足够深，当启动时使浮动装置4的上表面位于地面标高。另外，在启动位置，浮动装置4适于在地面标高之上以作为联系门道2的台阶。在两种情况下，浮动装置入口的位置使启动时该人口较为隐蔽。这样可以防止阻塞开口。
图13类似于图5所示的防洪装置的横截面，但在该实施例中采用了另一个在密封长统鞘中产生液体压力的系统。
在图13所示的实施例中，在密封长统鞘中产生液体压力的系统包括浮动装置65，其上表面通过弹性风箱66与刚性顶板67连接。管子68使密封长统鞘连通浮动装置65与风箱66和顶板67之间的空间。该空间可以由传递压力的液体填充，如轻质油或水，或者由气体填充，如空气或惰性气体。在腔6中安装有止动件69以限制顶板67向上的移动。
在本实施例中，一旦有水进入腔6中，浮动装置65会上升。因为止动件69限制顶板67向上的移动，浮动装置65与顶板67之间的液体受压，并经管68被压入安装在导轨5a和5b中的密封长统鞘内部，再经通槽68a进入基板56，如图13所示。在本实施中，甚至当洪水上涨到高水位之前，密封长统鞘中产生的压力量足以形成有效的密封环境。当洪水水位上升到顶板67之上时，浮动装置65与顶板67之间的液体受到洪水的静水压力，与浮动装置65的压缩效果相同。这样，密封长统鞘23中的液体产生比洪水的静水压力高的压力。应该注意在图13中，为了增加透明度，所示的导轨相对于防洪装置的其它部分进行了局部放大。另外，一般来说，风箱66可以是与屏障20相同材料的弹性隔膜，连接风箱66内部与管68之间的通道可以是穿过浮动装置的通槽或者是穿过顶板的通槽。该构形不需在弹性隔膜上连接管子。如果在液体压力发生器中采用的流体为液体，附加剂可以与该液体混合，以防止液体冻结或防止液体侵入屏障。例如在顶板67上可以安装阀门(未示出)，以将液体引入压力发生器，并可在维护过程中注满或排放液体。
前面已经描述了浮动装置，柱状屏障和腔呈矩形排列。还可以理解这些部件可以为梯形，或为可跨越开口的任意其它形状。为了将洪水中沿腔流动的水流作用减到最小，从门道两侧的墙体向外延伸有偏流板，以使水流偏离而不压迫屏障的侧边。
尽管在所述实施例中描述的密封条包括上下长统鞘23和23a，但可以想到省略上长统鞘23a，并且在屏障下边缘与浮动装置之间仅使用密封条，就密封住屏障与导轨之间的通道。使用该密封条而得到的内部压力应该小于同时使用上长统鞘23的情况下得到的压力，但仍足够具有密封效果。
还可以推测到膨胀密封件不在屏障的侧边缘，而是与导轨相配合。膨胀件以此构形沿导轨的长度延伸，当膨胀件抵住屏障的侧边缘，并且在与屏障的接合处放密封片或其它密封部件而进行密封。
在另一个实施例中(未示出)，加强部件适配在屏障中以防止该加强部件凸进水压下的门道中。当启动时，该加强部件可以是金属或硬塑料板横跨于门道上，或缩进浮动装置下方的腔中。另一个滚筒闸门器状的加强部件也安装在浮动装置上或腔中，当屏障上升时配置在屏障的后面。
当另一个屏障由弹性片状材料构成时，屏障可以是密封在一起的加强件拼装构形，板的这种排列使其在备用位置呈折扇形，并且在全部展开状态是共面的。
由此在墙体或建筑物的开口中安装了简单且坚固的防洪装置，在发洪水时该装置可以自动展开，并有效地密封墙体或建筑物的洞口以抵抗洪水的入侵。可以想到浮动装置4和浮动装置65都与报警电路上开关连接，从而一旦观测到洪水便发警报。该系统的连接配置还可以有其它选择。

Claims (34)

1.一种防洪装置，它可闭合墙体中的洞口以阻止洪水穿过洞口，该装置包括：
一对固定在墙体中沿洞口两侧竖向延伸的导轨；
与导轨接合并相对其竖向移动的浮动装置；
屏障，该屏障固定在浮动装置上，并在导轨之间和洞口以下与墙体一同形成密封；和
在导轨与屏障侧边之间可操作的密封装置。
2.根据权利要求1所述的防洪装置，其特征在于，当在密封装置上施加液体压力时，密封装置在屏障与导轨之间形成密封。
3.根据权利要求1所述的防洪装置，其特征在于，在屏障侧边缘区域带有膨胀件，当其膨胀时，对屏障与导轨之间进行密封。
4.根据权利要求3所述的防洪装置，其特征在于，膨胀件是沿屏障侧边缘延伸的弹性管状部件。
5.根据权利要求4所述的防洪装置，其特征在于，该装置还包括伸出屏障上边缘的附加膨胀件。
6.根据权利要求5所述的防洪装置，其特征在于，所述附加膨胀件的上端位于各自导轨的上端。
7.根据权利要求2所述的防洪装置，其特征在于，该导轨带有膨胀件，当其膨胀时，在屏障与导轨之间形成密封。
8.根据权利要求7所述的防洪装置，其特征在于，该膨胀件沿导轨的总长延伸。
9.根据权利要求3-8任一项所述的防洪装置，其特征在于，通过施加液压，使膨胀件扩张至与基本上刚性的周边结构密封的接触。，
10.根据权利要求1所述的防洪装置，其特征在于，屏障由弹性材料制成。
11.根据权利要求1-7中任一项所述的防洪装置，其特征在于，屏障包括多个由弹性连接件连接的刚性部件。
12.一种防洪装置，它可闭合墙体中的洞口以阻止洪水穿过洞口，该装置包括：
一对沿洞口任一侧竖向延伸的导轨；
在导轨之间延伸的浮动装置；
固定在浮动装置上的屏障，该屏障下边缘在导轨之间和洞口以下与墙体一同形成密封；
在导轨与屏障侧边之间形成密封的密封装置。
13.根据权利要求12所述的防洪装置，其特征在于，当在密封装置上产生液体压力时，密封装置对屏障与导轨之间进行密封。
14.根据权利要求13所述的防洪装置，其特征在于，密封件包括膨胀件，液压可以传递到该膨胀件的内部。
15.根据权利要求13或14所述的防洪装置，其特征在于，该液压来源于洪水的静水压力。
16.根据权利要求12所述的防洪装置，其特征在于，该屏障具有沿其侧边缘延伸的，细长的可膨胀圆柱形密封条，该密封条的上端闭合，该密封条的下端开口。
17.根据权利要求16所述的防洪装置，其特征在于，圆柱形密封条包括上、下部分，下部分从浮动装置延伸到屏障的下边缘，上部分从浮动装置延伸到各个导轨的上端。
18.根据权利要求16或17所述的防洪装置，其特征在于，将液压传递到密封条内部的部件包括各密封条的开口下端。
19.根据权利要求16或17所述的防洪装置，其特征在于，密封条内部在液态环境下与位于屏障下方的可变化体积的腔流体连通。
20.根据权利要求19所述的防洪装置，其特征在于，可变化体积的腔至少有一部分由弹性隔膜构成。
21.根据权利要求20所述的防洪装置，其特征在于，可变化体积的腔由固定的墙体，弹性风箱和可移动的墙体围成。
22.根据权利要求21所述的防洪装置，其特征在于，可移动的墙体构成了可变化体积的腔的下表面，并且在水中有浮力。
23.根据权利要求16所述的防洪装置，其特征在于，每个导轨包括在一侧通过一个槽开口的内孔，该槽的宽度比孔的宽度小，密封条位于各个孔中，并通过沿槽延伸的凸缘与屏障连接。
24.根据权利要求23所述的防洪装置，其特征在于，在导轨内孔中有沿纵向延伸的中心导杆，密封条包围在导杆周围。
25.根据权利要求24所述的防洪装置，其特征在于，导杆是空心的。
26.根据权利要求25所述的防洪装置，其特征在于，导杆的内腔在液态环境下与各自密封条内部流体连通。
27.根据权利要求1所述的防洪装置，其特征在于，柱状屏障的一端连接浮动装置，另一端连接墙体洞口之下向上开口的腔的内部。
28.根据权利要求27所述的防洪装置，其特征在于，该屏障具有一个或多个内部框架以保持柱状屏障的截面形状。
29.根据权利要求28所述的防洪装置，其特征在于，该框架在水中有浮力。
30.根据权利要求1所述的防洪装置，其特征在于，该屏障由弹性材料制成，并且在水中有浮力。
31.根据权利要求1所述的防洪装置，其特征在于，该密封件通过凸缘与屏障边缘连接。
32.根据权利要求31所述的防洪装置，其特征在于，该导轨和凸缘形成共同操作的减压件。
33.根据权利要求32所述的防洪装置，其特征在于，每个导轨具有槽，各凸缘穿过该槽延伸，槽的侧边带有凹道，与凸缘连接的减压件在凹道中延伸。
34.一种使墙体内洞口闭合以阻止洪水穿过的方法，包括以下步骤：
提供在洞口下方与墙体保持密封的装配式屏障，将该屏障可与位于洞口两侧的导轨密封地共同操作；
在导轨上安装浮动装置，使其相对于导轨竖向地移动；
使浮动装置与屏障连接；
引导浮动装置在邻近洞口处的洪水中上升，以将屏障向上从备用位置牵引到达展开位置，此时它至少覆盖了洞口的下部。
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