CN112942240B - 岸堤决口封闭单元、封闭系统及封闭方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岸堤决口封闭单元、岸堤决口封闭系统及岸堤决口封闭方法，属于水利工程及工程抢险技术领域。提供一种方便进行岸堤决口封闭的岸堤决口封闭单元，包括承压底板、第一立柱、第二立柱和挡水板，第一立柱和第二立柱分别设置于承压底板上，在第一立柱和第二立柱之间形成具有一定宽度L的过流通道；所述挡水板的一侧边沿与第一立柱铰接连接以使得挡水板能够相对于第一立柱翻转。本发明可依靠水体自身水压力作为岸堤决口封闭单元的稳定力；同时安装过程中对决口的水流影响较小，可避免决口水流增速而增加决口封闭难度的情况。本发明可实现模块化快速施工，可实现对决口的快速封闭，达到快速抗洪抢险的目的。

Description

岸堤决口封闭单元、封闭系统及封闭方法

技术领域

本发明涉及水利工程及工程抢险技术领域，尤其涉及一种岸堤决口封闭单元、岸堤决口封闭系统及岸堤决口封闭方法。

背景技术

岸堤是沿河地带抵御洪水灾害的重要建筑物，但在汛期，受洪水水流的侵蚀、冲刷，造成岸堤破坏。洪涝灾害严重威胁着广大人民生命财产安全，尤其是长时间大面积的降雨导致河流水位上涨，岸堤局部溃堤时，若不及时修复决口，将造成不可估量的严重损失。

目前解决岸堤决口的主要方法为：通过在决口部位抛投抗冲四面体截流石或堆砌钢筋石笼等重物抗击洪水冲击，以降低决口洪水流速，封闭决口，然后在背水面侧利用土石加倍堤岸防止稳定性崩塌，从而在决口处构筑临时岸堤。

上述决口封闭抢险方法需要较多大型工程机械设备和作业空间，耗费人力、财力巨大，工期较长，往往由于场地局限、时间较长等因素，无法快速封闭决口，承受巨额经济损失。

其中快速封闭决口是关键，决口封闭后，将明显降低洪水冲击造成的经济损失，也为后续构筑临时岸堤争取时间。然而决口处流速较大，且随着堆土工作业的推进，决口逐渐收小，流速会相应的加大，越往后期决口封闭的难度越大。

洪涝期间，河流岸堤的安全至关重要，如何快速封闭溃堤决口，是抗击灾难发生的关键，同时，也是困扰抗洪抢险工作的一大难题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种方便进行岸堤决口封闭的岸堤决口封闭单元。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：岸堤决口封闭单元，包括承压底板、第一立柱、第二立柱和挡水板，第一立柱和第二立柱分别相对于承压底板垂直地设置于承压底板上，在第一立柱和第二立柱之间形成具有一定宽度L的过流通道；所述挡水板的一侧边沿与第一立柱铰接连接以使得挡水板能够相对于第一立柱旋转，并且通过旋转挡水板能够使得挡水板在过流位置与挡水位置之间切换，其中挡水板的挡水位置为：挡水板旋转至能够使得挡水板上远离第一立柱的那侧边沿搭接到第二立柱上并受到第二立柱的限位，同时通过挡水板封堵所述过流通道。

进一步的是：挡水板的过流位置与挡水位置呈夹角θ的位置关系，其中所述θ的取值为：θ＜90°。

进一步的是：挡水板上分别设置有与第一立柱和第二立柱配合的第一止水装置；在第一立柱和第二立柱上分别设置有朝向第一立柱和第二立柱相对方向的外方延伸的第二止水装置；所述第一止水装置和第二止水装置均为橡胶止水装置。

进一步的是：在承压底板的底部位于远离所述过流通道的边沿部位还设置有向下延伸的承插板。

进一步的是：还包括第三立柱，第三立柱相对于承压底板垂直地设置于承压底板上；挡水板上远离第一立柱的那侧边沿上设置有锁定机构，所述挡水板旋转后能够通过所述锁定机构锁定到第三立柱上，并且当挡水板旋转至锁定到第三立柱上时所对应的位置为挡水板的过流位置。

进一步的是：锁定机构为插销，在第三立柱上设置有与所述插销配合的插孔。

进一步的是：所述承压底板为矩形框架结构，所述第一立柱、第二立柱和第三立柱分别设置于矩形框架结构的其中三个拐角位置处，并且第一立柱位于第二立柱和第三立柱之间。

进一步的是：还包括第四立柱，所述第四立柱设置于矩形结构的另外一个拐角位置处。

另外，本发明还提供一种岸堤决口封闭系统，采用上述本发明所述的岸堤决口封闭单元，在岸堤决口处设置有由若干所述的岸堤决口封闭单元沿河道水流方向依次相接所形成朝向河道内侧弯拱的挡水墙，每个岸堤决口封闭单元中的第一立柱位于其第二立柱的上游侧；挡水墙的两端的分别与岸堤决口上游端和下游端的岸堤连接；当挡水墙中所有岸堤决口封闭单元的挡水板旋转至挡水位置时，通过挡水墙能够隔断岸堤决口的过水水流。

另外，本发明还提供一种实现上述本发明所述的岸堤决口封闭系统的岸堤决口封闭方法：在岸堤决口处，分别从岸堤决口上游端和下游端的岸堤向岸堤决口中间依次下放安装岸堤决口封闭单元，并调整好各岸堤决口封闭单元的角度位置以使得每个岸堤决口封闭单元的挡水板的挡水位置为与该岸堤决口封闭单元的过流通道所对应的岸堤决口的决口过流方向相垂直；在所有岸堤决口封闭单元下放安装完成前，各岸堤决口封闭单元的挡水板调整并保持处于过流位置；在所有岸堤决口封闭单元下放安装完成后，再旋转各岸堤决口封闭单元的挡水板至挡水位置。

本发明的有益效果是：本发明所述的岸堤决口封闭单元，可依靠水体自身水压力作为岸堤决口封闭单元的稳定力；同时安装过程中可将挡水板旋转至过水位置，此时由于岸堤决口封闭单元能够正常过流，岸堤决口封闭单元不承受水压力，因此安装更加方便，同时安装过程中对决口的水流影响较小，不会随着施工的推进导致决口逐渐缩小而产生高速水流增加决口封闭难度的情况；在安装完成后，则可旋转挡水板至挡水位置，直接利用水压的推力作用将挡水板自动关闭封堵，以达到对决口的封堵效果。本发明所述的岸堤决口封闭单元能够快速模块化组装而成，并且岸堤决口封闭单元也能够快速安装到决口位置以形成岸堤决口封闭系统，实现对决口的快速封闭施工，达到快速抗洪抢险的目的。

附图说明

图1为本发明所述的岸堤决口封闭单元的俯视图，且挡水板处于过流位置；

图2为图1的主视图；

图3为本发明所述的岸堤决口封闭单元的俯视图，且挡水板处于挡水位置；

图4为本发明所述的岸堤决口封闭系统的示意图；

图中标记为：承压底板1、第一立柱2、第二立柱3、挡水板4、过流通道5、第一止水装置6、第二止水装置7、承插板8、第三立柱9、锁定机构10、第四立柱11、岸堤决口12、岸堤决口封闭单元13、河道水流方向14、挡水墙15、岸堤16、决口过流方向17。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

需要说明，若本发明中有涉及方向性指示用语，如上、下、左、右、前、后的方向、方位用语，是为了利于构件间相对位置联系的描述，非为相关构件、构件间位置关系的绝对位置特指，仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。若本发明中有涉及数量的用语，如“多”、“多个”、“若干”等，具体指的是两个及两个以上。

如图1至图4中所示，本发明所述的岸堤决口封闭单元，包括承压底板1、第一立柱2、第二立柱3和挡水板4，第一立柱2和第二立柱3分别相对于承压底板1垂直地设置于承压底板1上，在第一立柱2和第二立柱3之间形成具有一定宽度L的过流通道5；所述挡水板4的一侧边沿与第一立柱2铰接连接以使得挡水板4能够相对于第一立柱2旋转，并且通过旋转挡水板4能够使得挡水板4在过流位置与挡水位置之间切换，其中挡水板4的挡水位置为：挡水板4旋转至能够使得挡水板4上远离第一立柱2的那侧边沿搭接到第二立柱3上并受到第二立柱3的限位，同时通过挡水板4封堵所述过流通道5。

其中，承压底板1可设置为一块矩形框架结构，当将岸堤决口封闭单元安装到决口位置时，承压底板1朝向河道侧下放到水面以下，直接利用重力及水压作用将承压底板1压至与水下的底部土体上，同时依靠水体自身水压力作用到承压底板1上作为岸堤决口封闭单元的稳定力。

其中，第一立柱2、第二立柱3和挡水板4的作用是用于实现对挡水板4的安装，并形成相应的过流通道5，同时通过挡水板4的旋转作用能够实现过流通道5的封闭和开启；而挡水板4在开启时，则由于决口水流可通过过流通道5进行过流，因此更便于将岸堤决口封闭单元安装到决口位置；而当挡水板4在关闭时，可实现对过流通道5的封闭，进而实现对决口水流的封堵。这样可通过挡水板4旋转控制，以便于快速安装以及快速封堵决口。具体的，挡水板4可通过铰链装置等转动安装机构安装到第一立柱2上。

更为具体的，本发明中进一步设置挡水板4的过流位置与挡水位置呈夹角θ的位置关系，其中所述θ的取值为：θ＜90°；如具体设置θ为85°的情况。这样一来，在将岸堤决口封闭单元13安装到岸堤决口12处时，通过合理的调节岸堤决口封闭单元13的角度位置关系可以使得每个岸堤决口封闭单元13的挡水板4的挡水位置为与该岸堤决口封闭单元13的过流通道5所对应的岸堤决口12的决口过流方向17相垂直，并且此时由于挡水板4处于过流位置，岸堤决口封闭单元不承受水压力，因此挡水板4对岸堤决口12处的决口水流的阻挡相对较小，可便于安装。另一方面，由于挡水板4位安装于位于上游侧的第一立柱2上，因此挡水板4要从过流位置旋转到挡水位置，实际为沿着如附图1中所示位置旋转到附图3中所示位置，而此过程中刚好可利用河道水流方向14和决口过流方向17对应的水流产生对挡水板4的自动旋转作用；即当松开对挡水板4的锁定后，挡水板4可实现自动从过流位置旋转到挡水位置实现对过流通道5的封堵。

另外，为了提高挡水板4在挡水位置时与第一立柱2和第二立柱3之间的密封效果，本发明中进一步在挡水板4上分别设置有与第一立柱2和第二立柱3配合的第一止水装置6。第一止水装置6可采用橡胶止水装置，如采用P型橡胶水封装置。

另外，由于本发明中的岸堤决口封闭单元13在组装呈岸堤决口封闭系统时，需要依次搭接连接，为了确保相邻的两个岸堤决口封闭单元13在搭接部位的密封效果，本发明中进一步在第一立柱2和第二立柱3上分别设置有朝向第一立柱2和第二立柱3相对方向的外方延伸的第二止水装置7；具体可参照附图中所示位置关系进行设置。第二止水装置7可采用橡胶止水装置，如采用条形橡胶水封装置。

另外，参照附图1所示，本发明中进一步在承压底板1的底部位于远离所述过流通道5的边沿部位设置有向下延伸的承插板8。承插板8的作用是用于在安装岸堤决口封闭单元13的过程中，将承插板8插入到底部的土体内，以提高对岸堤决口封闭单元13整体的定位作用，增强挡水稳定性，增强岸堤决口封闭单元的止水效果。

另外，本发明中进一步还可设置有第三立柱9，第三立柱9相对于承压底板1垂直地设置于承压底板1上；挡水板4上远离第一立柱2的那侧边沿上设置有锁定机构10，所述挡水板4旋转后能够通过所述锁定机构10锁定到第三立柱9上，并且当挡水板4旋转至锁定到第三立柱9上时所对应的位置为挡水板4的过流位置。更为具体的，锁定机构10可设置为插销等锁定装置，同时在第三立柱9上设置有与所述插销配合的插孔。这样，当挡水板4旋转过流位置时，可通过将插销与插孔配合，实现将挡水板4锁定到第三立柱9上，以此实现对挡水板4的位置锁定；而在需要旋转挡水板4时，只需要松开插销后，即可旋转挡水板4。

另外，如附图1中所示，本发明中的承压底板1可具体优选设置为矩形框架结构，同时将所述第一立柱2、第二立柱3和第三立柱9分别设置于矩形框架结构的其中三个拐角位置处，并且第一立柱2位于第二立柱3和第三立柱9之间。更为具体的，在矩形框架结构的承压底板1的基础上，还可设置有第四立柱11，所述第四立柱11设置于矩形框架结构的另外一个拐角位置处。这样可在矩形框架结构的承压底板1的四个拐角位置分别设置有一根立柱；这样设置的好处时在下放安装岸堤决口封闭单元13的时候，可通过各立柱向岸堤决口封闭单元13施加下压的冲击载荷，以实行对矩形框架结构的承压底板1四个拐角部位的下压冲击安装，使得承压底板1贴合决口底部。在四个立柱上还可以搭建人行通道，便于对决口中部的岸堤决口封闭单元进行安装。

另外，本发明所述的岸堤决口封闭系统，采用上述本发明中的岸堤决口封闭单元，在岸堤决口12处设置有由若干所述的岸堤决口封闭单元13沿河道水流方向14依次相接所形成朝向河道内侧弯拱的挡水墙15，每个岸堤决口封闭单元13中的第一立柱2位于其第二立柱3的上游侧；挡水墙15的两端的分别与岸堤决口12上游端和下游端的岸堤16连接；当挡水墙15中所有岸堤决口封闭单元13的挡水板4旋转至挡水位置时，通过挡水墙15能够隔断岸堤决口12的过水水流；以此试下对岸堤决口12的封堵，达到截流的目的。

上述岸堤决口封闭系统的施工方法为：在岸堤决口12处，分别从岸堤决口12上游端和下游端的岸堤16向岸堤决口12中间依次下放安装岸堤决口封闭单元13，下放过程中可借助相应的吊车等辅助设备进行，安装过程中调整好各岸堤决口封闭单元13的角度位置以使得每个岸堤决口封闭单元13的挡水板4的挡水位置为与该岸堤决口封闭单元13的过流通道5所对应的岸堤决口12的决口过流方向17相垂直，当然不失一般性的，此处的垂直关系指的是大致垂直即可，如处于90°±10°的范围内即可；同时在下放安装过程中，可借助相应的振冲锤击锤各立柱的上端，使得各岸堤决口封闭单元13的承插板8插入到底部的土体内，承压底板1贴合决口底部，以提高安装的稳定性；在所有岸堤决口封闭单元13下放安装完成前，各岸堤决口封闭单元13的挡水板4调整并保持处于过流位置；这样可尽量降低安装过程中岸堤决口封闭单元13对岸堤决口12处的决口过流的影响，进而可避免决口处在施工过程中水流变快而增加决口封闭难度的情况，以便于施工；而在所有岸堤决口封闭单元13下放安装完成后，再旋转各岸堤决口封闭单元13的挡水板4至挡水位置；以快速实现对决口的封堵，达到快速截流的目的。

Claims (10)

1.岸堤决口封闭单元，其特征在于：包括承压底板(1)、第一立柱(2)、第二立柱(3)和挡水板(4)，第一立柱(2)和第二立柱(3)分别相对于承压底板(1)垂直地设置于承压底板(1)上，在第一立柱(2)和第二立柱(3)之间形成具有一定宽度L的过流通道(5)；所述挡水板(4)的一侧边沿与第一立柱(2)铰接连接以使得挡水板(4)能够相对于第一立柱(2)旋转，并且通过旋转挡水板(4)能够使得挡水板(4)在过流位置与挡水位置之间切换，其中挡水板(4)的挡水位置为：挡水板(4)旋转至能够使得挡水板(4)上远离第一立柱(2)的那侧边沿搭接到第二立柱(3)上并受到第二立柱(3)的限位，同时通过挡水板(4)封堵所述过流通道(5)；

挡水板(4)上分别设置有与第一立柱(2)和第二立柱(3)配合的第一止水装置(6)；在第一立柱(2)和第二立柱(3)上分别设置有朝向第一立柱(2)和第二立柱(3)相对方向的外方延伸的第二止水装置(7)。

2.如权利要求1所述的岸堤决口封闭单元，其特征在于：挡水板(4)的过流位置与挡水位置呈夹角θ的位置关系，其中所述θ的取值为：θ＜90°。

3.如权利要求1所述的岸堤决口封闭单元，其特征在于：所述第一止水装置(6)和第二止水装置(7)均为橡胶止水装置。

4.如权利要求1所述的岸堤决口封闭单元，其特征在于：在承压底板(1)的底部位于远离所述过流通道(5)的边沿部位还设置有向下延伸的承插板(8)。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的岸堤决口封闭单元，其特征在于：还包括第三立柱(9)，第三立柱(9)相对于承压底板(1)垂直地设置于承压底板(1)上；挡水板(4)上远离第一立柱(2)的那侧边沿上设置有锁定机构(10)，所述挡水板(4)旋转后能够通过所述锁定机构(10)锁定到第三立柱(9)上，并且当挡水板(4)旋转至锁定到第三立柱(9)上时所对应的位置为挡水板(4)的过流位置。

6.如权利要求5所述的岸堤决口封闭单元，其特征在于：锁定机构(10)为插销，在第三立柱(9)上设置有与所述插销配合的插孔。

7.如权利要求5所述的岸堤决口封闭单元，其特征在于：所述承压底板(1)为矩形框架结构，所述第一立柱(2)、第二立柱(3)和第三立柱(9)分别设置于矩形框架结构的其中三个拐角位置处，并且第一立柱(2)位于第二立柱(3)和第三立柱(9)之间。

8.如权利要求7所述的岸堤决口封闭单元，其特征在于：还包括第四立柱(11)，所述第四立柱(11)设置于矩形框架结构的另外一个拐角位置处。

9.岸堤决口封闭系统，包括权利要求1至8中任意一项所述的岸堤决口封闭单元，其特征在于：在岸堤决口(12)处设置有由若干所述的岸堤决口封闭单元(13)沿河道水流方向(14)依次相接所形成朝向河道内侧弯拱的挡水墙(15)，每个岸堤决口封闭单元(13)中的第一立柱(2)位于其第二立柱(3)的上游侧；挡水墙(15)的两端的分别与岸堤决口(12)上游端和下游端的岸堤(16)连接；当挡水墙(15)中所有岸堤决口封闭单元(13)的挡水板(4)旋转至挡水位置时，通过挡水墙(15)能够隔断岸堤决口(12)的过水水流。

10.岸堤决口封闭方法，通过该岸堤决口封闭方法以形成权利要求9所述的岸堤决口封闭系统，其特征在于：在岸堤决口(12)处，分别从岸堤决口(12)上游端和下游端的岸堤(16)向岸堤决口(12)中间依次下放安装岸堤决口封闭单元(13)，并调整好各岸堤决口封闭单元(13)的角度位置以使得每个岸堤决口封闭单元(13)的挡水板(4)的挡水位置为与该岸堤决口封闭单元(13)的过流通道(5)所对应的岸堤决口(12)的决口过流方向(17)相垂直；在所有岸堤决口封闭单元(13)下放安装完成前，各岸堤决口封闭单元(13)的挡水板(4)调整并保持处于过流位置；在所有岸堤决口封闭单元(13)下放安装完成后，再旋转各岸堤决口封闭单元(13)的挡水板(4)至挡水位置。

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