CN114108550B - 一种水流驱动的震动式应急防水装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水流驱动的震动式应急防水装置，包括：挡水板；所述挡水板上设有空腔；所述挡水板的底部设置为流线型倒三角状结构；过水装置，设于所述挡水板上，位于所述空腔的侧壁处；震动装置，设于所述挡水板上；若干支撑装置，与所述挡水板相连接。本发明还提供一种所述水流驱动的震动式应急防水装置的使用方法。本发明具有结构稳定，取材方便，挡水效果佳，人力、物力和财力大幅度减少等优点，能够为应急防洪工程提供有效的技术支撑。

Description

一种水流驱动的震动式应急防水装置及其使用方法

技术领域

本发明属于防水装置技术领域，具体是一种水流驱动的震动式应急防水装置及其使用方法。

背景技术

随着全球气候恶化，极端天气发生概率逐步上升，我国每年在汛期易遭遇严重的洪涝灾害，对周边居民生命、财产安全造成了极大威胁。洪涝、溃堤等灾害发生时，受时间、人力、物力的限制，在较短时间内建造临时挡水装置挡住洪水下泄存在较大困难，因此如果能突破限制因素，发明一种快速、有效、省力的应急挡水装置，会大幅度提高我国防洪手段的防洪效果，有效减少突发水灾带来的危害。

国内目前鲜有关于应急挡水装置的专利，以往发生突发性洪水或防洪堤被冲垮时，为了在短时间内形成一定高度的挡水设施，通常采用堆放沙袋的方式，该方式不便于就地取材，耗费大量物力与时间，且沙袋易被急湍水流冲走破坏整个挡水设施。在短时间内应急挡水方面存在诸多弊端，挡水高度、长度与效果有限，现有的其他防洪挡水装置效率也较低、所耗费财力和人力与防洪效果不成良性正比。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种水流驱动的震动式应急防水装置及其使用方法，具有结构稳定，取材方便，挡水效果佳，人力、物力和财力大幅度减少等优点，为应急防洪工程提供有效的技术支撑。

本发明提供的一种水流驱动的震动式应急防水装置，包括：

挡水板；所述挡水板上设有空腔；所述挡水板的底部设置为流线型倒三角状结构；

过水装置，设于所述挡水板上，位于所述空腔的侧壁处；

震动装置，设于所述挡水板上；

若干支撑装置，与所述挡水板相连接。

优选地，还包括：提手，设于所述挡水板上。

优选地，所述过水装置包括：若干进水口和若干出水口；所述进水口均匀分布于所述空腔的一侧壁上，所述出水口均匀分布于所述空腔的另一侧壁上；所述进水口上设有进水盖，所述出水口上设有出水盖；所述进水口和出水口上均设有土工滤网。

优选地，所述震动装置包括设于挡水板内部的震动马达；所述震动马达与第一转轴连接，所述第一转轴上套设第一齿轮；所述第一齿轮的一侧端与第二齿轮齿合连接，所述第二齿轮与第一齿轮垂直相交，所述第二齿轮套设于第二转轴上，所述第二转轴延伸至挡水板外部与螺旋叶片连接；所述第一齿轮的另一侧端设有控制开关，所述控制开关用于制动第一齿轮。

优选地，所述控制开关包括制动杆，所述制动杆的一侧端与卡环连接，所述卡环用于制动第一齿轮，所述制动杆的另一侧端延伸至挡水板外部与机械式按钮连接。

优选地，所述第一齿轮与第二齿轮均为圆锥齿轮。

优选地，所述支撑装置包括上支架和下支架；所述上支架的上侧端通过铰支座与挡水板连接，所述上支架的下侧端与伞状脚架可转动连接；所述下支架的上侧端通过套筒滑杆与上支架连接，所述下支架的下侧端通过铰支座与挡水板连接。

优选地，所述伞状脚架包括伞柱和数个骨架，所述伞柱自上而下依次设有上弹节片、收纳管、下弹节片和伞面，所述骨架的一侧端与伞面铰连接，另一侧端与收纳管铰连接。

优选地，所述套筒滑杆包括滑动轨道，所述滑动轨道上设有调节按钮。

本发明还提供一种所述的水流驱动的震动式应急防水装置的使用方法，包括下述步骤：

S1、利用吊车通过所述提手将挡水板提至一定高度处，通过自由落体使挡水板的底端进入地面一定深处，起到初步稳定效果；

S2、就地取石料、土料等填充物料，填充至所述空腔中，增加稳定性；

S3、打开所述机械式按钮，利用迎水面水流带动所述螺旋叶片转动，通过齿轮连接使所述震动马达启动，进而带动整个挡水板在土壤中震动，基于流沙特性松动挡水板底部周边土壤，有利于挡水板嵌入地面更深处；同时在上部用重物垂直向下锤击挡水板，将挡水板打入更深处，有利于挡水板的稳定；

S4、关闭所述机械式按钮，打开背水面的支撑装置，调整至最佳角度，有利于对抗迎水面水压力；

S5、打开所述进水盖和出水盖，使一部分迎水面的水流经挡水板，减小挡水板两侧水的压力差，有利于挡水板稳定；

S6、待水流经一段时间，所述挡水板两侧水位差达到预期后，盖上所述进水盖和出水盖，至此应急防洪挡水板安装结束。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

1、本发明的底部采用流线型倒三角状结构，依据泥沙动力学特性，采取该型状易于通过吊起后自由落体产生的动能将挡水板嵌入地面。

2、本发明采用中空型式，便于就地取材进行填充，如石料、土料等，通过自重保持挡水板整体稳定。

3、本发明内部所述的震动装置，将震动马达通过齿轮和转轴与螺旋叶片相连，利用水能作为带动装置震动的能源，不用额外接通其他能源，减少能源与人力消耗。震动装置利用流沙特性，松动周围土壤，使装置在被重锤时易于向土壤更深处嵌入，利于装置稳固。

4、本发明内部所述的齿轮为圆锥齿轮，可垂直连接与螺旋叶片相连的齿轮以及与震动马达相连的齿轮，节省震动装置所占空间。

5、本发明内部所述的震动装置控制开关为机械式自锁按钮，与制动杆相连，制动杆与齿轮齿状相匹配的卡环相连，通过将卡环卡入齿轮限制其转动达到关闭震动装置的目的，无需接通额外的能源来源。

6、本发明所述过水装置，通过螺纹旋转式盖子开关进、出水口，开关方式简单，当进出口开启时，可以联通迎水面与背水面水流，减小挡水板前后水压差，有利于装置稳定。

7、本发明所述过水装置，采用在迎水面与背水面均匀布设圆形进、出水口的方式，可以使水流流经挡水装置时，给挡水装置施加的力较分散，不会由于水流给予侧壁力过于集中而破坏侧壁。且在所述过水装置进、出水口上均设置土工滤网，在水流可以通过的情况下，防止填充土料随着水流被冲出。

8、本发明采用倒U型提手与钢管焊接，便于通过器械将挡水板吊起。同时不会影响使用重锤对填充材料进行压实以及通过重锤将其锤入土壤更深处。钢管与挡水板采用嵌入形式，当提手出现变形无法实现功用时，易于拆卸。

9、本发明背水面设置上支架和下支架，两支架连接处采用套筒滑杆，易于调整支架处于最佳角度，有利于支撑挡水板整体承受水压力。

10、本发明支架底部采用通过手动开合的伞状脚架，采用倒伞形式，当挡水板嵌入到目标深度时，打开伞状脚架可增大支架与地面接触面积，同时可以扭松固定螺丝调整脚架角度，使伞状脚架能够处于最佳角度，有效支撑挡水板防止其下陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例的内部结构示意图。

图3为本发明实施例中进水盖或出水盖的结构示意图。

图4为本发明实施例中卡环的结构示意图。

图5为本发明实施例中卡环与第一圆锥齿轮相接的结构示意图。

图6为本发明实施例中支撑装置的结构示意图。

图7为本发明实施例中套筒滑杆的结构示意图。

图8为本发明实施例中伞状脚架的结构示意图。

其中，100、挡水板；101、不透水板；102、支架凹槽；200、过水装置；201、进水口；202、出水口；203、进水盖；204、出水盖；300、震动装置；301、震动马达；302、第一转轴；303、第一圆锥齿轮；304、第二圆锥齿轮；305、第二转轴；306、螺旋叶片；307、制动杆；308、卡环；309、机械式按钮；400、支撑装置；401、上支架；402、下支架；403、铰支座；404、伞状脚架；4041、伞柱；4042、骨架；4043、伞面、4044、上弹节片；4045、收纳管；4046、下弹节片；405、套筒滑杆；4051、滑动轨道；4052调节按钮；406、固定螺丝；500、提手。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

实施例

参照图1-8，一种水流驱动的震动式应急防水装置，包括：挡水板100、过水装置200、震动装置300、支撑装置400和提手500。

其中，参照图1，挡水板100整体设置为中空结构，中空结构的上端开口，以便向挡水板100内填充物料。利用泥沙动力学特征，挡水板100的底部设置为流线型倒三角状结构。

参照图1、2，过水装置200开设在挡水板100的侧壁上，包括数个圆形的进水口201和数个圆形的出水口202，进水口201均匀分布在迎水面一侧，进水口201上设有进水盖203和土工滤网，出水口202均匀分布在背水面一侧，出水口202上设有出水盖204和土工滤网。参照图3，进水盖203与出水盖204均为螺纹旋转式盖子，顶部中间凸起，两侧凹陷便于转动。

参照图1、2，震动装置300包括设于挡水板100内部的震动马达301，震动马达301置于挡水板100的底部空腔内，与其上部的空腔通过不透水板101隔开；震动马达301与第一转轴302连接，第一转轴302上套设第一圆锥齿轮303；第一圆锥齿轮303的一侧端与第二圆锥齿轮304齿合连接，第一圆锥齿轮303与第二圆锥齿轮304垂直相交，第二圆锥齿轮304套设于第二转轴305的一端上，第二转轴305的另一端延伸至挡水板100外部与螺旋叶片306固定连接；第一圆锥齿轮303的另一侧端设有控制开关，所述控制开关用于制动第一圆锥齿轮303，所述控制开关包括制动杆307，制动杆307的一侧端与卡环308连接，参照图4、5，卡环308的形状与第一圆锥齿轮303相匹配，可卡入第一圆锥齿轮303中限制其转动。制动杆307的另一侧端延伸至挡水板100外部与机械式按钮309连接，推动或拉动机械式按钮309，即可将卡环308卡入第一圆锥齿轮303或脱离第一圆锥齿轮303。

参照图1、6,支撑装置400设为两个，设置在背水面一侧。挡水板100上设有两个支架凹槽102，支撑装置400包括上支架401和下支架402；上支架401的上侧端通过铰支座403与支架凹槽102的上部连接，上支架401的下侧端与伞状脚架404可转动连接；下支架402的上侧端通过套筒滑杆405与上支架401连接，下支架402的下侧端通过铰支座403与支架凹槽102的下部连接。参照图7，套筒滑杆405包括设于上支架401上的滑动轨道4051，滑动轨道4051上设有调节按钮4052。下支架402的上侧端与调节按钮4052固定连接，通过调节按钮4052，控制下支架402与上支架401的相对滑动，进而调整支撑装置400的角度。

参照图6、8，伞状脚架404包括伞柱4041和八根骨架4042，伞柱4041自上而下依次设有上弹节片4044、收纳管4045、下弹节片4046和伞面4043，骨架4042的一侧端与伞面4043铰连接，另一侧端与收纳管4045铰连接，伞柱4041的顶部与上支架401的下侧端通过固定螺丝406可转动连接。通过推动收纳管4045至下弹节片4046的下端即可打开底部的伞状脚架404并固定，通过固定螺丝406调整伞状脚架404的角度。

参照图1、提手500为倒U型，设置为两个，分别置于挡水板100的两端部，挡水板100上嵌入有固定钢管，提手500焊接在固定钢管上。

本实施例的水流驱动的震动式应急防水装置的使用方法包括下述步骤：

S1、利用吊车通过两端的提手500将挡水板100提至一定高度处，通过自由落体使挡水板100的底端进入地面一定深处，起到初步稳定效果；

S2、就地取石料、土料等填充物料，填充至挡水板100中，增加稳定性；

S3、打开机械式按钮309，利用迎水面水流带动螺旋叶片306转动，通过齿轮连接使震动马达301启动，进而带动整个挡水板100在土壤中震动，基于流沙特性松动挡水板底部周边土壤，有利于挡水板100嵌入地面更深处；同时在上部用重物垂直向下锤击挡水板100，将挡水板100打入更深处，有利于挡水板100的稳定；

S4、关闭机械式按钮309，打开背水面的支撑装置400，调整至最佳角度，有利于对抗迎水面水压力；

S5、打开进水盖203和出水盖204，使一部分迎水面的水流经挡水板100，减小挡水板100两侧水的压力差，有利于挡水板100稳定；

S6、待水流经一段时间，挡水板100两侧水位差达到预期后，盖上进水盖203和出水盖204，至此应急防洪挡水板安装结束。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种水流驱动的震动式应急防水装置，其特征在于，包括：

挡水板；所述挡水板上设有空腔；所述挡水板的底部设置为流线型倒三角状结构；

过水装置，设于所述挡水板上，位于所述空腔的侧壁处；

震动装置，设于所述挡水板上；所述震动装置包括设于挡水板内部的震动马达；所述震动马达与第一转轴连接，所述第一转轴上套设第一齿轮；所述第一齿轮的一侧端与第二齿轮齿合连接，所述第二齿轮与第一齿轮垂直相交，所述第二齿轮套设于第二转轴上，所述第二转轴延伸至挡水板外部与螺旋叶片连接；所述第一齿轮的另一侧端设有控制开关，所述控制开关用于制动第一齿轮；

若干支撑装置，与所述挡水板相连接。

2.如权利要求1所述的水流驱动的震动式应急防水装置，其特征在于，还包括：提手，设于所述挡水板上。

3.如权利要求2所述的水流驱动的震动式应急防水装置，其特征在于，所述过水装置包括：若干进水口和若干出水口；所述进水口均匀分布于所述空腔的一侧壁上，所述出水口均匀分布于所述空腔的另一侧壁上；所述进水口上设有进水盖，所述出水口上设有出水盖；所述进水口和出水口上均设有土工滤网。

4.如权利要求3所述的水流驱动的震动式应急防水装置，其特征在于，所述控制开关包括制动杆，所述制动杆的一侧端与卡环连接，所述卡环用于制动第一齿轮，所述制动杆的另一侧端延伸至挡水板外部与机械式按钮连接。

5.如权利要求4所述的水流驱动的震动式应急防水装置，其特征在于，所述第一齿轮与第二齿轮均为圆锥齿轮。

6.如权利要求4所述的水流驱动的震动式应急防水装置，其特征在于，所述支撑装置包括上支架和下支架；所述上支架的上侧端通过铰支座与挡水板连接，所述上支架的下侧端与伞状脚架可转动连接；所述下支架的上侧端通过套筒滑杆与上支架连接，所述下支架的下侧端通过铰支座与挡水板连接。

7.如权利要求6所述的水流驱动的震动式应急防水装置，其特征在于，所述伞状脚架包括伞柱和数个骨架，所述伞柱自上而下依次设有上弹节片、收纳管、下弹节片和伞面，所述骨架的一侧端与伞面铰连接，另一侧端与收纳管铰连接。

8.如权利要求6所述的水流驱动的震动式应急防水装置，其特征在于，所述套筒滑杆包括滑动轨道，所述滑动轨道上设有调节按钮。

9.一种如权利要求4-8任一项所述的水流驱动的震动式应急防水装置的使用方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、通过所述提手将挡水板提至一定高度处，通过自由落体使挡水板的底端进入地面一定深处；

S2、取填充物料，填充至所述空腔中；

S3、打开所述机械式按钮，利用迎水面水流带动所述螺旋叶片转动，通过齿轮连接使所述震动马达启动，进而带动整个挡水板在土壤中震动；同时在上部用重物垂直向下锤击挡水板，将挡水板打入更深处；

S4、关闭所述机械式按钮，打开背水面的支撑装置，调整至最佳角度；

S5、打开所述进水盖和出水盖，使一部分迎水面的水流经挡水板，减小挡水板两侧水的压力差；

S6、待水流经一段时间，所述挡水板两侧水位差达到预期后，盖上所述进水盖和出水盖，至此应急防洪挡水板安装结束。

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