CN113834629A - 防洪板试验装置及试验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防洪板试验装置及试验方法，包括水池C、水池A和水池B，水池C靠近水池一侧下部设有多个出水口，每个出水口的外侧设有翻板阀，出水口连通水池C，水池A的中部侧壁和挡板一侧固定有立柱，立柱的内侧和水池A的底部设有放置凹槽一，水池A的侧壁上设有滑板一，滑板一上固定有激光测距仪，防洪板右侧的隔板上设有连通水池A和水池B的开口，开口的侧壁和底部设有放置凹槽二，放置凹槽二内设有溢流板，集水槽一的底部连接有抽水管，抽水管另一端连接到水池C上，抽水管上设有抽水泵。本发明真实模拟了洪水发生、发展的全过程，模拟了洪水中漂浮物，全面考察防洪板的各种状体下的质量，造价较低，安装简单，试验周期较短。
Description
技术领域
本发明属于防洪抗灾设备技术领域，具体涉及一种防洪板试验装置及试验方法。
背景技术
近年来，随着气候变化，全国乃至全世界洪水频发，对防洪器材的需求增加，其中组装式防洪板也应运而生。组装式挡水板广泛应用于道路口、地铁口、车库、商铺、化工生产场所、仓库等场所，通过预先埋设部分预埋件，在预报洪水来临前，通过组装立柱、安装挡板、支撑杆等部件，加装密封条等实现阻挡洪水的目的。由于安装方便，在平时不影响通行，防洪板的应用越来越广，有些防洪板还与河道景观结合，设计成玻璃防洪板。各种结构、材质的防洪板大量涌现，质量参差不齐，由于缺乏实验装置及方法，无法对其使用环境下的性能进行试验，无法形成实验数据，导致无法制定客观有效的产品标准，也无法对产品质量进行客观评价。
发明内容
本发明的目的是提供一种防洪板试验装置，解决目前无法对防洪板使用环境下的性能进行试验，无法形成实验数据，导致无法制定客观有效的产品标准，也无法对产品质量进行客观评价的问题。
本发明涉及一种防洪板试验装置，包括水池和水池C，水池通过隔板分割成水池A和水池B，水池C的底部高于水池的顶部，水池C靠近水池一侧下部设有多个出水口，每个出水口的外侧设有翻板阀，每个翻板阀的外侧铰接有液压缸，液压缸的另一端铰接在水池C的侧壁上，出水口下部设有连通水池A的水道，水道的两侧设有挡水板，水池A的中部侧壁和挡板一侧固定有相互配合的立柱，立柱的内侧和水池A的底部设有供防洪板插入的放置凹槽一，放置凹槽一内设有密封垫一，防洪板中间左侧的水池A的侧壁上设有可以上下移动的滑板一，滑板一上固定有激光测距仪，防洪板右侧的隔板上设有连通水池A和水池B的开口，开口的侧壁和底部设有放置凹槽二，放置凹槽二内设有密封垫二，放置凹槽二内设有溢流板，溢流板后侧的开口上固定有挡网，挡网的后侧设有可以升降的杂物拦截提篮，水池B的右侧底部设有集水槽一，集水槽一的顶部固定有滤网，集水槽一的底部连接有抽水管，抽水管另一端连接到水池C上，抽水管上设有抽水泵，水池C左侧设有杂物槽。
滑板一的左侧设有两条竖直的滑轨一，每条滑轨一上固定有滑块一，滑块一与滑板一固定，滑板一的左侧固定有螺母，螺母连接丝杠，丝杠两端转动安装在水池A侧壁上，丝杠上端固定有升降电机。升降方便稳定。
所述滑板一上固定有摄像头，摄像头连接有控制器，控制器连接激光测距仪和升降电机。可以远程观测漏水情况，避免人员站在防洪板后，一旦产生防洪板垮塌造成伤害。
所述防洪板的后侧设有压力传感器，压力传感器连接控制器，水池C的每个出水口内固定有出水管，翻板阀设置在出水管的外侧，翻板阀顶部铰接在水池C的外壁上，液压缸的顶部铰接有支架，支架固定在水池C的外壁上，出水管与翻板阀之间设有密封圈。方便开启翻板阀，并且密封效果更好。
水池A左侧后角设有集水槽二，水池A的右侧后角设有集水槽三，立柱的左侧固定有斜支撑，斜支撑下端固定在水池A的底部，抽水管上设有过滤器。集水槽二可以收集泄露的水，从而方便测量漏水量。集水槽三可以方便排净水池A右侧的水。
挡网后侧的隔板上固定有两个支撑架，两个支撑架之间转动安装有支撑轴一，支撑轴一上固定有两个主动链轮，支撑轴一一端固定有打捞电机，支撑轴一正下方的开口上转动安装有支撑轴二，支撑轴二上固定有两个从动链轮，上下相对应的主动链轮和从动链轮通过链条连接，杂物拦截提篮固定在链条上。方便进行杂物自动打捞。
支撑架左侧的隔板上固定有支撑板，支撑板与水池A的右侧壁之间固定有两条相互平行的滑轨二，每条滑轨二上固定有滑块二，滑块二顶部固定有滑板二，滑板二的顶部设有接杂箱，滑板二的底部固定有同步带，同步带的两端连接有主动同步带轮和从动同步带轮，主动同步带轮固定连接有移动电机，从动同步带轮转动安装在支撑板上。人员不用下到水路中进行打捞操作，避免风险，并且杂物收集后可以自动运输到接杂管排出，方便快捷。
接杂箱的右端底部铰接在滑板二上，接杂箱的左端底部铰接有翻转气缸，翻转气缸的下端铰接在滑板二上，滑轨二右端对应的水池A的外侧壁上固定有接杂管。可以在接杂管的底部放置垃圾桶或垃圾车，方便收集杂物垃圾。
本发明还提供一种防洪板试验方法，包括上述所述的防洪板试验装置，试验方法步骤如下：S1、把拼接的防洪板安装在放置凹槽一内，并安装好密封件，然后在开口内的放置凹槽二内安装上溢流板，溢流板高度低于防洪板高度；S2、将外水引入水池B内，同时启动抽水泵为水池C灌水；S3、水池C即将灌满后，打开全部的翻板阀，水流冲击被试防洪板，测试初始洪水冲击防洪板强度，当水位涨到防洪板设计高度时，水流从溢流板溢出，关闭所有的翻板阀，利用抽水泵重新蓄水，蓄水达到设计要求后抽水泵停泵；S4、此时进行防洪板静水压测试，通过激光测距仪的升降测量防洪板的形变；S5、静水压试验完成后，轮流打开翻板阀，启动抽水泵，模拟洪水造浪试验，调节翻板阀开度，模拟不同浪涌高度和水流冲击，按照防洪板设计要求反复开启翻板阀，并调整翻板阀开度，试验动态压力。
步骤S5结速后，进行S6、在水道上方放置不同尺寸的木材等杂物，然后开启翻板阀，水流冲击防洪板，模拟洪水中夹杂木材等杂物的情况下，防洪板的抗冲击能力，S7、把滑板一升高，同时在集水槽二中放置潜水泵，加高溢流板的高度，使之高于被试防洪板，反复开启翻板阀，同时开启潜水泵，按照标准要求设置洪水漫过防洪板时间，达到时间后，关闭翻板阀，抽掉集水槽二中的水，待地面干燥后，重新启动造浪试验程序，记录防洪板此时的泄露量；另外S4步骤中还包括：通过高清摄像头观察漏水情况，对应测试不同时间，观察集水槽二中的集水水量。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、真实模拟了洪水发生、发展的全过程，模拟了洪水中漂浮物，全面考察防洪板的各种状体下的质量。
2、造价较低，安装简单，试验周期较短。
3、实验过程全面采用自动化设备，人员远程操控和测量，避免人身伤害
4、记录防洪板形变采用搭载激光测距仪和观察漏水情况高清摄像头，避免人员站在防洪板后，一旦产生防洪板垮塌造成伤害。
5、翻板阀采用液压开启，不用人工开启，避免人员坠落风险。
6、漂浮杂物收集采用阻拦提篮装置，人员不用下到水路中操作，避免风险，并且杂物收集后可以自动运输到接杂管排出，方便快捷。
7、采用在防洪板上设置压力传感器的方式，记录压力曲线，换算成浪高和水流压力，完整测试防洪板动态水压承载能力，翻板阀具有开启限位装置，可以控制造浪强度和造浪高度。
8、通过调节溢水板高度，可以试验防洪板在漫水状态下的结构稳定性。
9、整套装置试验过程可反复进行，保证结果的复现性。
附图说明
图1为本发明的俯视结构示意图；
图2为本发明的剖视结构示意图；
图3为本发明的杂物拦截提篮部分的俯视结构示意图；
图4为本发明杂物拦截提篮部分的左视结构示意图；
图5为本发明图1中A处的放大结构示意图；
图6为本发明图2中B处的放大结构示意图；
图7为本发明图2中C处的放大结构示意图；
图中：1、水池；2、水池C；3、水池B，4、防洪板，5、集水槽二，6、水池A；7、立柱，8、密封垫一，9、斜支撑；10、隔板，11、开口，12、挡网；13、上下楼梯，14、滤网，15、过滤器，16、抽水泵，17、翻板阀，18、水道，19、接杂管，20、主动同步带轮，21、移动电机，22、溢流板，23、密封垫二，24、杂物槽，25、挡水板，26、集水槽三，27、摄像头，28、滑轨一，29、丝杠，30、升降电机，31、液压缸，32、支架，33、出水管，34、密封圈，35、打捞电机，36、主动链轮，37、杂物拦截提篮，38、支撑轴一，39、支撑架，40、从动同步带轮，41、支撑板，42、滑板二，43、接杂箱，44、滑轨二，45、链条，46、从动链轮，47、滑块二，48、翻转气缸，49、滑板一，50、滑块一，51、激光测距仪，52、螺母。
具体实施方式
下面对照附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
实施例1，如图1至图7所示，本发明为一种防洪板试验装置，包括水池1和水池C2，水池1通过隔板10分割成水池A6和水池B3，水池C2的底部高于水池1的顶部，水池C2靠近水池1一侧下部设有多个出水口，每个出水口的外侧设有翻板阀17，每个翻板阀17的外侧铰接有液压缸31，液压缸31的另一端铰接在水池C2的侧壁上，出水口下部设有连通水池A6的水道18，水道18的两侧设有挡水板25，水池A6的中部侧壁和挡板一侧固定有相互配合的立柱7，立柱7的内侧和水池A6的底部设有供防洪板4插入的放置凹槽一，放置凹槽一内设有密封垫一8，防洪板4中间左侧的水池A6的侧壁上设有可以上下移动的滑板一49，滑板一49上固定有激光测距仪51，防洪板4右侧的隔板10上设有连通水池A6和水池B3的开口11，开口11的侧壁和底部设有放置凹槽二，放置凹槽二内设有密封垫二23，放置凹槽二内设有溢流板22，溢流板22后侧的开口11上固定有挡网12，挡网12的后侧设有可以升降的杂物拦截提篮37，水池B3的右侧底部设有集水槽一，集水槽一的顶部固定有滤网14，集水槽一的底部连接有抽水管，抽水管另一端连接到水池C2上，抽水管上设有抽水泵16，水池C2左侧设有杂物槽24。水池A、水池B和水池C一侧均设有上下楼梯。
滑板一49的左侧设有两条竖直的滑轨一28，每条滑轨一28上固定有滑块一50，滑块一50与滑板一49固定，滑板一49的左侧固定有螺母52，螺母52连接丝杠29，丝杠29两端转动安装在水池A6侧壁上，丝杠29上端固定有升降电机30。
所述滑板一49上固定有摄像头27，摄像头27连接有控制器，控制器连接激光测距仪51和升降电机30。摄像头27为带无线传输的高清摄像头，可以传递信号给控制器，控制器可以连接显示器，显示摄像头拍摄的情况，摄像头27和激光测距仪51均可以防水。集水槽二5和集水槽三26内均设有水位计，集水槽一、集水槽二5和集水槽三26的四周均高于其本身，方便排净水，集水槽二5内的水位计可以测量泄露水的水位从而计算出泄漏量。
所述防洪板4的后侧设有压力传感器，压力传感器连接控制器，水池C2的每个出水口内固定有出水管33，翻板阀17设置在出水管33的外侧，翻板阀17顶部铰接在水池C2的外壁上，液压缸31的顶部铰接有支架32，支架32固定在水池C2的外壁上，出水管33与翻板阀17之间设有密封圈34。
水池A6左侧后角设有集水槽二5，水池A6的右侧后角设有集水槽三26，立柱7的左侧固定有斜支撑9，斜支撑9下端固定在水池A6的底部，抽水管上设有过滤器15。
挡网12后侧的隔板10上固定有两个支撑架39，两个支撑架39之间转动安装有支撑轴一38，支撑轴一38上固定有两个主动链轮36，支撑轴一38一端固定有打捞电机35，支撑轴一38正下方的开口11上转动安装有支撑轴二，支撑轴二上固定有两个从动链轮46，上下相对应的主动链轮36和从动链轮46通过链条45连接，杂物拦截提篮37固定在链条45上。
支撑架39左侧的隔板10上固定有支撑板41，支撑板41与水池A6的右侧壁之间固定有两条相互平行的滑轨二44，每条滑轨二44上固定有滑块二47，滑块二47顶部固定有滑板二42，滑板二42的顶部设有接杂箱43，滑板二42的底部固定有同步带，同步带的两端连接有主动同步带轮20和从动同步带轮40，主动同步带轮20固定连接有移动电机21，从动同步带轮40转动安装在支撑板41上。
接杂箱43的右端底部铰接在滑板二42上，接杂箱43的左端底部铰接有翻转气缸48，翻转气缸48的下端铰接在滑板二42上，滑轨二44右端对应的水池A6的外侧壁上固定有接杂管19。液压缸的控制阀门连接控制器，可以通过控制器控制液压缸的升降，从而控制翻板阀的开启角度，并且可以控制开启的顺序。
实施例2，本发明提供一种防洪板试验方法，包括上述所述的防洪板试验装置，试验方法步骤如下：S1、把拼接的防洪板4安装在放置凹槽一内，并安装好密封件，然后在开口11内的放置凹槽二内安装上溢流板22，溢流板22高度低于防洪板4高度；S2、将外水引入水池B3内，同时启动抽水泵16为水池C2灌水；S3、水池C2即将灌满后，打开全部的翻板阀17，水流冲击被试防洪板4，测试初始洪水冲击防洪板4强度，当水位涨到防洪板4设计高度时，水流从溢流板22溢出，关闭所有的翻板阀17，利用抽水泵16重新蓄水，蓄水达到设计要求后抽水泵16停泵；S4、此时进行防洪板4静水压测试，通过激光测距仪51的升降测量防洪板4的形变；S5、静水压试验完成后，轮流打开翻板阀17，各个翻板阀17的间隔为2秒，启动抽水泵16，模拟洪水造浪试验，调节翻板阀17开度，模拟不同浪涌高度和水流冲击，按照防洪板4设计要求反复开启翻板阀17，并调整翻板阀17开度，试验动态压力。通过观看是否漏水和防洪板4是否损坏来检测防洪板的质量是否合格。
步骤S5结速后，进行S6、在水道18上方放置不同尺寸的木材等杂物，然后开启翻板阀17，水流冲击防洪板4，模拟洪水中夹杂木材等杂物的情况下，防洪板4的抗冲击能力，通过观看是否漏水和防洪板4是否损坏来检测防洪板的质量是否合格，S7、把滑板一49升高，同时在集水槽二5中放置潜水泵，加高溢流板22的高度，使之高于被试防洪板4，反复开启翻板阀17，同时开启潜水泵，按照标准要求设置洪水漫过防洪板4时间，达到时间后，关闭翻板阀17，抽掉7中的水，待地面干燥后，重新启动造浪试验程序，记录防洪板4此时的泄露量；另外S4步骤中还包括：通过高清摄像头27观察漏水情况，对应测试不同时间，观察集水槽二5中的集水水量。
本发明的真实模拟了洪水发生、发展的全过程，模拟了洪水中漂浮物，全面考察防洪板的各种状体下的质量。造价较低，安装简单，试验周期较短。实验过程全面采用自动化设备，人员远程操控和测量，避免人身伤害记录防洪板形变采用搭载激光测距仪和观察漏水情况高清摄像头，避免人员站在防洪板后，一旦产生防洪板垮塌造成伤害。翻板阀采用液压开启，不用人工开启，避免人员坠落风险。漂浮杂物收集采用阻拦提篮装置，人员不用下到水路中操作，避免风险，并且杂物收集后可以自动运输到接杂管排出，方便快捷。采用在防洪板上设置压力传感器的方式，记录压力曲线，换算成浪高和水流压力，完整测试防洪板动态水压承载能力，翻板阀具有开启限位装置，可以控制造浪强度和造浪高度。通过调节溢水板高度，可以试验防洪板在漫水状态下的结构稳定性。整套装置试验过程可反复进行，保证结果的复现性。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”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而不是要求本发明必须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。
Claims (10)
1.一种防洪板试验装置，其特征在于：包括水池(1)和水池C(2)，水池(1)通过隔板(10)分割成水池A(6)和水池B(3)，水池C(2)的底部高于水池(1)的顶部，水池C(2)靠近水池(1)一侧下部设有多个出水口，每个出水口的外侧设有翻板阀(17)，每个翻板阀(17)的外侧铰接有液压缸(31)，液压缸(31)的另一端铰接在水池C(2)的侧壁上，出水口下部设有连通水池A(6)的水道(18)，水道(18)的两侧设有挡水板(25)，水池A(6)的中部侧壁和挡板一侧固定有相互配合的立柱(7)，立柱(7)的内侧和水池A(6)的底部设有供防洪板(4)插入的放置凹槽一，放置凹槽一内设有密封垫一(8)，防洪板(4)中间左侧的水池A(6)的侧壁上设有可以上下移动的滑板一(49)，滑板一(49)上固定有激光测距仪(51)，防洪板(4)右侧的隔板(10)上设有连通水池A(6)和水池B(3)的开口(11)，开口(11)的侧壁和底部设有放置凹槽二，放置凹槽二内设有密封垫二(23)，放置凹槽二内设有溢流板(22)，溢流板(22)后侧的开口(11)上固定有挡网(12)，挡网(12)的后侧设有可以升降的杂物拦截提篮(37)，水池B(3)的右侧底部设有集水槽一，集水槽一的顶部固定有滤网(14)，集水槽一的底部连接有抽水管，抽水管另一端连接到水池C(2)上，抽水管上设有抽水泵(16)，水池C(2)左侧设有杂物槽(24)。
2.根据权利要求1所述的防洪板试验装置，其特征在于：滑板一(49)的左侧设有两条竖直的滑轨一(28)，每条滑轨一(28)上固定有滑块一(50)，滑块一(50)与滑板一(49)固定，滑板一(49)的左侧固定有螺母(52)，螺母(52)连接丝杠(29)，丝杠(29)两端转动安装在水池A(6)侧壁上，丝杠(29)上端固定有升降电机(30)。
3.根据权利要求2所述的防洪板试验装置，其特征在于：所述滑板一(49)上固定有摄像头(27)，摄像头(27)连接有控制器，控制器连接激光测距仪(51)和升降电机(30)。
4.根据权利要求3所述的防洪板试验装置，其特征在于：所述防洪板(4)的后侧设有压力传感器，压力传感器连接控制器，水池C(2)的每个出水口内固定有出水管(33)，翻板阀(17)设置在出水管(33)的外侧，翻板阀(17)顶部铰接在水池C(2)的外壁上，液压缸(31)的顶部铰接有支架(32)，支架(32)固定在水池C(2)的外壁上，出水管(33)与翻板阀(17)之间设有密封圈(34)。
5.根据权利要求4所述的防洪板试验装置，其特征在于：水池A(6)左侧后角设有集水槽二(5)，水池A(6)的右侧后角设有集水槽三(26)，立柱(7)的左侧固定有斜支撑(9)，斜支撑(9)下端固定在水池A(6)的底部，抽水管上设有过滤器(15)。
6.根据权利要求5所述的防洪板试验装置，其特征在于：挡网(12)后侧的隔板(10)上固定有两个支撑架(39)，两个支撑架(39)之间转动安装有支撑轴一(38)，支撑轴一(38)上固定有两个主动链轮(36)，支撑轴一(38)一端固定有打捞电机(35)，支撑轴一(38)正下方的开口(11)上转动安装有支撑轴二，支撑轴二上固定有两个从动链轮(46)，上下相对应的主动链轮(36)和从动链轮(46)通过链条(45)连接，杂物拦截提篮(37)固定在链条(45)上。
7.根据权利要求6所述的防洪板试验装置，其特征在于：支撑架(39)左侧的隔板(10)上固定有支撑板(41)，支撑板(41)与水池A(6)的右侧壁之间固定有两条相互平行的滑轨二(44)，每条滑轨二(44)上固定有滑块二(47)，滑块二(47)顶部固定有滑板二(42)，滑板二(42)的顶部设有接杂箱(43)，滑板二(42)的底部固定有同步带，同步带的两端连接有主动同步带轮(20)和从动同步带轮(40)，主动同步带轮(20)固定连接有移动电机(21)，从动同步带轮(40)转动安装在支撑板(41)上。
8.根据权利要求7所述的防洪板试验装置，其特征在于：接杂箱(43)的右端底部铰接在滑板二(42)上，接杂箱(43)的左端底部铰接有翻转气缸(48)，翻转气缸(48)的下端铰接在滑板二(42)上，滑轨二(44)右端对应的水池A(6)的外侧壁上固定有接杂管(19)。
9.一种防洪板试验方法，其特征在于：包括上述1-8任一项权利要求所述的防洪板试验装置，试验方法步骤如下：S1、把拼接的防洪板(4)安装在放置凹槽一内，并安装好密封件，然后在开口(11)内的放置凹槽二内安装上溢流板(22)，溢流板(22)高度低于防洪板(4)高度；S2、将外水引入水池B(3)内，同时启动抽水泵(16)为水池C(2)灌水；S3、水池C(2)即将灌满后，打开全部的翻板阀(17)，水流冲击被试防洪板(4)，测试初始洪水冲击防洪板(4)强度，当水位涨到防洪板(4)设计高度时，水流从溢流板(22)溢出，关闭所有的翻板阀(17)，利用抽水泵(16)重新蓄水，蓄水达到设计要求后抽水泵(16)停泵；S4、此时进行防洪板(4)静水压测试，通过激光测距仪(51)的升降测量防洪板(4)的形变；S5、静水压试验完成后，轮流打开翻板阀(17)，启动抽水泵(16)，模拟洪水造浪试验，调节翻板阀(17)开度，模拟不同浪涌高度和水流冲击，按照防洪板(4)设计要求反复开启翻板阀(17)，并调整翻板阀(17)开度，试验动态压力。
10.根据权利要求9所述的一种防洪板试验方法，其特征在于：步骤S5结速后，进行S6、在水道(18)上方放置不同尺寸的木材等杂物，然后开启翻板阀(17)，水流冲击防洪板(4)，模拟洪水中夹杂木材等杂物的情况下，防洪板(4)的抗冲击能力，S7、把滑板一(49)升高，同时在集水槽二(5)中放置潜水泵，加高溢流板(22)的高度，使之高于被试防洪板(4)，反复开启翻板阀(17)，同时开启潜水泵，按照标准要求设置洪水漫过防洪板(4)时间，达到时间后，关闭翻板阀(17)，抽掉7中的水，待地面干燥后，重新启动造浪试验程序，记录防洪板(4)此时的泄露量；另外S4步骤中还包括：通过高清摄像头(27)观察漏水情况，对应测试不同时间，观察集水槽二(5)中的集水水量。
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