CN111979975B - 一种可随水位上涨调整高度的应急堤坝及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可随水位上涨调整高度的应急堤坝及安装方法，包括主堤坝、左堤坝和右堤坝，主堤坝内部滑动设置有抗洪板，抗洪板的两侧均设有二次水位检测传动组件，左堤坝和右堤坝内部均设有一次水位检测传动组件，一次水位检测传动组件用于检测主堤坝水位到达主堤坝顶部时利用水流冲击力向上推动抗洪板以增加主堤坝的高度，二次水位检测传动组件用于检测水位到达抗洪板顶部时继续向上推动抗洪板以再次增加主堤坝的高度。本发明利用水流实现堤坝的高度可调，当水位上涨时可自动实现堤坝的升高。

Description

一种可随水位上涨调整高度的应急堤坝及安装方法

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体的说是一种可随水位上涨调整高度的应急堤坝及安装方法。

背景技术

我国是洪水灾害频繁的国家，洪水灾害可对农业、工业甚至生命财产造成严重的危害，是威胁人类生存的十大自然灾害之一。

在发生洪水灾害时往往需要应急堤坝来阻挡水流，而洪水灾害的水流大小是不可预料的，应急堤坝如果高度过高会造成经济、财产等资源的浪费以及堤坝本体的不稳定，如果高度过低，遇到较大的洪水则会发生洪水漫过堤坝顶部，甚至会造成溃坝使应急堤坝本身失去抗洪能力，洪水灾害发生时，水流可能会逐渐加大使普通的应急堤坝泄洪能力跟不上而导致水位不断上涨，最终水位超过堤坝高度使堤坝本身失去作用。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明提供一种可随水位上涨调整高度的应急堤坝及安装方法，该应急堤坝可随着水位的上涨自动提高坝体的高度，从而解决应急堤坝泄洪能力跟不上而导致水位不断上涨，最终水位超过堤坝高度使堤坝本身失去作用的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：一种可随水位上涨调整高度的应急堤坝，包括主堤坝、左堤坝和右堤坝，主堤坝内部滑动设置有抗洪板，抗洪板的两侧均设有二次水位检测传动组件，左堤坝和右堤坝内部均设有一次水位检测传动组件，一次水位检测传动组件用于检测主堤坝水位到达主堤坝顶部时利用水流冲击力向上推动抗洪板以增加主堤坝的高度，二次水位检测传动组件用于检测水位到达抗洪板顶部时继续向上推动抗洪板以再次增加主堤坝的高度；

一次水位检测传动组件包括竖直设置的第一转轴，第一转轴的顶端连接有第一叶轮，第一转轴的底端连接有第一斜齿轮，第一斜齿轮啮合有第二斜齿轮，第二斜齿轮套设在水平设置的第二转轴上，第二转轴的一端设置在左堤坝或右堤坝内，第二转轴的另一端设置在主堤坝内且连接有第一从动齿轮，第一从动齿轮啮合有第一齿条杆，第一齿条杆远离第一从动齿轮的一端与抗洪板底部连接；

二次水位检测传动组件包括竖直设置的伸缩轴，伸缩轴顶端位于内且连接有第二叶轮，伸缩轴的底端位于抗洪板底部且连接有第三斜齿轮，第三斜齿轮啮合有第四斜齿轮，第四斜齿轮套设在水平设置的第三转轴上，第三转轴上套设有第二从动齿轮，第二从动齿轮啮合有第二齿条杆，第二齿条杆远离第二从动齿轮的一端与抗洪板底部连接。

作为上述技术方案的进一步优化：所述左堤坝和右堤坝顶部分别水平设置有用于加强固定抗洪板的夹持板，夹持板与左堤坝或右堤坝铰接，且当抗洪板向上运动至主堤坝顶部时以将夹持板板推动至垂直状态卡设在抗洪板的两侧。

作为上述技术方案的进一步优化：所述抗洪板的两侧均设有滑条，夹持板上具有供滑条通过的夹持腔，左堤坝和右堤坝内设有与滑条配合的滑槽，滑槽延伸至第一叶轮的迎水侧，当抗洪板移动出主堤坝时，抗洪板的滑条位于第一叶轮的迎水侧以阻挡水流冲击第一叶轮。

作为上述技术方案的进一步优化：所述抗洪板上开有多个泄洪口。

上述应急堤坝的安装方法，包括以下步骤：

1)在主堤坝、左堤坝和右堤坝建设时，左堤坝和右堤坝内开设槽I，槽I的顶端开设穿孔I，槽I的前侧开设滑槽，滑槽延伸至穿孔I，主堤坝内部开设通道，通道的底部开设槽II和槽III；

2)在抗洪板内部开设槽IV，在槽IV顶端设置穿孔II；

3)将第一转轴、第一斜齿轮和第二斜齿轮设置于槽I中，将第一叶轮设置于穿孔I中，将第二转轴、第一从动齿轮和第一齿条杆设置于槽II中，且第二转轴两端分别转动设置于槽I的内壁和槽II的内壁；

4)将第三斜齿轮、第四斜齿轮以及第三转轴设置于槽III中，且第三转轴的端部转动设置于槽III的内壁上，将抗洪板设置于主堤坝的通道内，将伸缩轴设置于槽IV内，将抗洪板上的滑条对应滑槽配合设置，将第二叶轮设置于穿孔II；

5)将抗洪板、一次水位检测传动组件和二次水位检测传动组件安装完毕后，完成主堤坝、左堤坝和右堤坝的堆砌，并在左堤坝和右堤坝的顶部预留安装孔，将夹持板通过安装孔铰接在左堤坝和右堤坝的顶部，之后完成穿孔I、穿孔II以及主堤坝的通道顶部的防水密封。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)本发明通过在左、右堤坝内顶部设置一次水位检测传动组件，在抗洪板内设置二次水位检测传动组件，当水位逐渐上涨至主堤坝顶部时，利用洪水的冲击力带动第一叶轮转动，逐级传动后最终使第一齿条杆向上运动推动抗洪板向上运动至堤坝顶部，以使主堤坝高度升高，从而抵挡逐渐上涨的水位，如水位还在逐渐上涨至抗洪板上的第二叶轮位置，此时水流冲击设置在第二叶轮上，逐级传动后最终使第二齿条杆向上运动将抗洪板继续向上移动，使主堤坝再次升高，以此来抵御洪水从而避免了洪水逐级增大漫过堤坝顶部使应急堤坝本身失去抗洪能力，并且该应急堤坝无需人工操作，当洪水来临时会根据水位，利用洪水的冲击力自动升高主堤坝；

2)本发明通过在主堤坝顶部水平设置夹持板，当抗洪板向上移动时将夹持板推动至抗洪板的两侧以加强抗洪板的稳定性，从而加强抗洪板的抗洪能力。

附图说明

图1为本发明内部结构图；

图2为抗洪板部分移出坝顶剖视图；

图3为抗洪板完全移出坝顶部视图；

图4为本发明主视图；

图5为抗洪板部分移出坝顶主视图；

图6为抗洪板完全移出坝顶主视图；

图7为左堤坝和右堤坝剖视图；

图中标记：1、主堤坝，2、左堤坝，3、右堤坝，4、穿孔I，5、第一叶轮，6、槽I，7、第一转轴，8、第一斜齿轮，9、第二斜齿轮，10、第二转轴，11、第一从动齿轮，12、第一齿条杆，13、抗洪板，14、第二叶轮，15、伸缩轴，16、第三斜齿轮，17、第四斜齿轮，18、第三转轴，19、第二从动齿轮，20、第二齿条杆，21、滑条，22、夹持板，23、滑槽，24、泄洪口，25、槽II，26、槽III，27、穿孔II。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图所示，一种可随水位上涨调整高度的应急堤坝，包括主堤坝1，主堤坝1两侧为左堤坝2和右堤坝3，一般的，主堤坝1在河流的干道内，左堤坝2和右堤坝3的部分在河流靠近两岸的位置，主堤坝1内部滑动设置有抗洪板13，抗洪板13的两侧均设有二次水位检测传动组件，左堤坝2和右堤坝3内部均设有一次水位检测传动组件，一次水位检测传动组件用于检测水位到达主堤坝1顶部时利用水流冲击力向上推动抗洪板13以增加主堤坝1高度，二次水位检测传动组件用于检测水位到达抗洪板13顶部时继续向上推动抗洪板13，以再次增加主堤坝1的高度。

一次水位检测传动组件包括第一转轴7、第一叶轮5、第一斜齿轮8、第二斜齿轮9、第二转轴10、第一从动齿轮11以及第一齿条杆12，左堤坝2和右堤坝3的内部沿其高度方向对称设有槽I6，槽I6顶端设有穿孔I4，穿孔I4与槽I6连通，主堤坝内部设有供抗洪板13进入的通道，通道的底部开有槽II25，槽II25与槽I6连通，第一转轴7、第一斜齿轮8以及第二斜齿轮9设置于槽I6内，第二转轴10、第一从动齿轮11和第一齿条杆12设置于槽II25内，第一叶轮5设置于穿孔I4内，且第一转轴7顶端与第一叶轮5连接，第一转轴7的底端与第一斜齿轮8连接，第一斜齿轮8啮合有第二斜齿轮9，第二斜齿轮9套设在水平设置的第二转轴10上，第二转轴10的一端转动连接在槽I6的内壁上，第二转轴10的另一端转动连接在槽II25的内壁上，第一从动齿轮11套设在第二转轴10上，且第一从动齿轮11与第一齿条杆12啮合，第一齿条杆12远离第一从动齿轮11的一端连接在抗洪板13的底部。

所述一次水位检测传动组件为两个，且呈对称设置，对应的槽I6、槽II25和穿孔I4也为两个。

二次水位检测传动组件包括伸缩轴、第二叶轮14、第三斜齿轮16、第四斜齿轮17、第三转轴18、第二从动齿轮19以及第二齿条杆20，主堤坝1内的通道底部还设有槽III26，抗洪板13上开设有槽IV和穿孔II27，槽IV沿抗洪板13高度方向分布，且槽IV的底端贯穿抗洪板13，槽IV的顶端与穿孔II27连通，伸缩轴15转动设置在槽IV内，第二叶轮14设置在穿孔II27内，二次水位检测传动组件的其余部件均设置在槽III26内，伸缩轴15的顶端与第二叶轮14连接，伸缩轴15的底端与第三斜齿轮16连接，第三斜齿轮16与第四斜齿轮17啮合，第四斜齿轮17和第二从动齿轮19套设在水平设置的第三转轴18上，第二从动齿轮19与第二齿条杆20啮合，第二齿条杆20远离第二从动齿轮19的一端与抗洪板13底部连接。

所述二次水位检测传动组件为两个，且呈对称设置，对应的槽III26、槽IV和穿孔II27也为两个，伸缩轴15为由多个小节组成的伸缩结构。

所述槽I6的前侧，即左堤坝2和右堤坝3的迎水侧设有滑槽23，滑槽23也处在左堤坝2和右堤坝3的内部，抗洪板13的两侧外壁设有滑条21，抗洪板13通过滑条21与滑槽23的配合滑动设置在主堤坝1的通道内，所述左堤坝2和右堤坝3的顶部分别水平设置有夹持板22，夹持板22上具有供滑条21通过的夹持腔，夹持板22与左堤坝2或右堤坝3铰接。

所述抗洪板13上开有多个泄洪口24，所述穿孔I4和穿孔II27的位置分别略低于坝顶和抗洪板13顶部并且穿孔I4开在左堤坝2和右堤坝3靠近主堤坝1的一侧，并保证第一叶轮5的一半处在穿孔I4中，便于水流冲击第一叶轮5转动即可，穿孔II27开在抗洪板13靠近外侧的位置，保证第二叶轮14的一半处在穿孔II27中，所述两个一次水位检测传动组件的第一斜齿轮8和第二斜齿轮9旋转方向不同，所述两个二次水位检测传动组件的第三斜齿轮16和第四斜齿轮17旋转方向不同，即满足镜像对称，所述第一齿条杆12和第二齿条杆20为大型齿条，齿条的底端均可插入主堤坝1地基内的槽中。

本发明的工作流程如下：当水位上涨至第一叶轮5位置时，水流冲击第一叶轮5转动，第一叶轮5带动第一转轴7转动，第一转轴7通过第一斜齿轮8和第二斜齿轮9带动第二转轴10转动，进而带动第一从动齿轮11转动，第一从动齿轮11上的第一齿条杆12向上移动以推动抗洪板13向上移动，抗洪板13的上半部移出主堤坝1，同时将左堤坝2和右堤坝3顶部的夹持板22顶起至垂直状态以卡设在抗洪板13的两侧，抗洪板13上的滑条21也移动至穿孔I4处，进而滑条21位于第一叶轮5的迎水侧从而挡住水流冲击，此时第一叶轮5停止转动，主堤坝1高度增加，如若堤坝的泄洪能力跟不上，水位继续上涨至伸出主堤坝1的抗洪板13顶部时，此时水流冲击第二叶轮14，第二叶轮14带动伸缩轴15转动，伸缩轴15通过第三斜齿轮16和第四斜齿轮17再经第三转轴18带动第二从动齿轮19转动，进而第二齿条杆20推动抗洪板13底部继续向上移动，最终将还位于主堤坝1内的部分抗洪板13继续移动至主堤坝1顶部，以再次增加主堤坝高度，当应急堤坝工作完成时，可通过向下推动滑条21将抗洪板13收回主堤坝1内部。

本发明应急堤坝的安装方法，包括以下步骤：

1)在主堤坝1、左堤坝2和右堤坝3的建设中，左堤坝2和右堤坝3内开设槽I6，槽I6的顶端开设穿孔I4，槽I6的前侧开设滑槽23，滑槽23延伸至穿孔I4，主堤坝1内部开设通道，通道的底部开设槽II25和槽III26；

2)在抗洪板13内部开设槽IV，在槽IV顶端设置穿孔II27；

3)将第一转轴7、第一斜齿轮8和第二斜齿轮9设置于槽I6中，将第一叶轮5设置于穿孔I4中，将第二转轴10、第一从动齿轮11和第一齿条杆12设置于槽II25中，且第二转轴10两端分别转动设置于槽I6的内壁和槽II25的内壁；

4)将第三斜齿轮16、第四斜齿轮17以及第三转轴18设置于槽III26中，且第三转轴18的端部转动设置于槽III26的内壁上，将抗洪板13设置于主堤坝1的通道内，将伸缩轴15设置于槽IV内，将抗洪板13上的滑条21对应滑槽23配合设置，将第二叶轮14设置于穿孔II27内；

5)将抗洪板13、一次水位检测传动组件和二次水位检测传动组件安装完毕后，完成主堤坝1、左堤坝2和右堤坝3的堆砌，并在左堤坝2和右堤坝3的顶部预留安装孔，主堤坝1的底部预留供第一齿条杆12和第二齿条杆20进入的槽，将夹持板22通过安装孔铰接在左堤坝2和右堤坝3的顶部，之后完成穿孔I4、穿孔II27以及主堤坝1的通道顶部的防水密封。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种可随水位上涨调整高度的应急堤坝，包括主堤坝(1)、左堤坝(2)和右堤坝(3)，其特征在于：主堤坝(1)内部滑动设置有抗洪板(13)，抗洪板(13)的两侧均设有二次水位检测传动组件，左堤坝(2)和右堤坝(3)内部均设有一次水位检测传动组件，一次水位检测传动组件用于检测水位到达主堤坝(1)顶部时利用水流冲击力向上推动抗洪板(13)以增加主堤坝(1)的高度，二次水位检测传动组件用于检测水位到达抗洪板(13)顶部时继续向上推动抗洪板(13)以再次增加主堤坝(1)的高度；

一次水位检测传动组件包括竖直设置的第一转轴(7)，第一转轴(7)的顶端连接有第一叶轮(5)，第一转轴(7)的底端连接有第一斜齿轮(8)，第一斜齿轮(8)啮合有第二斜齿轮(9)，第二斜齿轮(9)套设在水平设置的第二转轴(10)上，第二转轴(10)的一端设置在左堤坝(2)或右堤坝(3)内，第二转轴(10)的另一端设置在主堤坝(1)内且连接有第一从动齿轮(11)，第一从动齿轮(11)啮合有第一齿条杆(12)，第一齿条杆(12)远离第一从动齿轮(11)的一端与抗洪板(13)底部连接；

二次水位检测传动组件包括竖直设置的伸缩轴(15)，伸缩轴(15)顶端位于抗洪板(13)内且连接有第二叶轮(14)，伸缩轴(15)的底端位于抗洪板(13)底部且连接有第三斜齿轮(16)，第三斜齿轮(16)啮合有第四斜齿轮(17)，第四斜齿轮(17)套设在水平设置的第三转轴(18)上，第三转轴(18)上套设有第二从动齿轮(19)，第二从动齿轮(19)啮合有第二齿条杆(20)，第二齿条杆(20)远离第二从动齿轮(19)的一端与抗洪板(13)底部连接。

2.根据权利要求1所述的一种可随水位上涨调整高度的应急堤坝，其特征在于：所述左堤坝(2)和右堤坝(3)顶部分别水平设置有用于加强固定抗洪板(13)的夹持板(22)，夹持板(22)与左堤坝(2)或右堤坝(3)铰接，且当抗洪板(13)向上运动至主堤坝(1)顶部时以将夹持板(22)板推动至垂直状态卡设在抗洪板(13)的两侧。

3.根据权利要求1所述的一种可随水位上涨调整高度的应急堤坝，其特征在于：所述抗洪板(13)的两侧均设有滑条(21)，夹持板(22)上具有供滑条(21)通过的夹持腔，左堤坝(2)和右堤坝(3)内设有与滑条(21)配合的滑槽(23)，滑槽(23)延伸至第一叶轮(5)的迎水侧，当抗洪板(13)移动出主堤坝(1)时，抗洪板(13)的滑条(21)位于第一叶轮(5)的迎水侧以阻挡水流冲击第一叶轮(5)。

4.根据权利要求1所述的一种可随水位上涨调整高度的应急堤坝，其特征在于：所述抗洪板(13)上开有多个泄洪口(24)。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述应急堤坝的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)在主堤坝(1)、左堤坝(2)和右堤坝(3)建设时，左堤坝(2)和右堤坝(3)内开设槽I(6)，槽I(6)的顶端开设穿孔I(4)，槽I(6)的前侧开设滑槽(23)，滑槽(23)延伸至穿孔I(4)，主堤坝(1)内部开设通道，通道的底部开设槽II(25)和槽III(26)；

2)在抗洪板(13)内部开设槽IV，在槽IV顶端设置穿孔II(27)；

3)将第一转轴(7)、第一斜齿轮(8)和第二斜齿轮(9)设置于槽I(6)中，将第一叶轮(5)设置于穿孔I(4)中，将第二转轴(10)、第一从动齿轮(11)和第一齿条杆(12)设置于槽II(25)中，且第二转轴(10)两端分别转动设置于槽I(6)的内壁和槽II(25)的内壁；

4)将第三斜齿轮(16)、第四斜齿轮(17)以及第三转轴(18)设置于槽III(26)中，且第三转轴(18)的端部转动设置于槽III(26)的内壁上，将抗洪板(13)设置于主堤坝(1)的通道内，将伸缩轴(15)设置于槽IV内，将抗洪板(13)上的滑条(21)对应滑槽(23)配合设置，将第二叶轮(14)设置于穿孔II(27)；

5)将抗洪板(13)、一次水位检测传动组件和二次水位检测传动组件安装完毕后，完成主堤坝(1)、左堤坝(2)和右堤坝(3)的堆砌，并在左堤坝(2)和右堤坝(3)的顶部预留安装孔，将夹持板(22)通过安装孔铰接在左堤坝(2)和右堤坝(3)的顶部，之后完成穿孔I(4)、穿孔II(27)以及主堤坝(1)的通道顶部的防水密封。

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