一种新型自调节式轻便防洪装置及使用方法

1.本发明属于防汛抢险工程技术领域，具体涉及一种新型自调节式轻便防洪装置及使用方法。

背景技术：

2.洪涝灾害时常威胁着人民的生命财产安全，防汛设施在滨水城市内河防汛抢险中起着非常重要的作用。传统的防汛方法是用沙袋堆高方式来构筑临时性的防洪堤坝，这种工程做法需耗费大量的人力和物力，而且作业效率较低，特别是实施起来需要一定的时间，对于发生河水突涨的城市内河洪水往往会存在准备时间不足的问题。因此，防洪墙作为城市河段防洪的一种主要结构被逐步应用于城市防洪中。
3.现有防洪墙有永久性和临时性两种，两者在使用过程中都存在一些问题。永久性防洪墙结构简单，建成后可长期使用，但无法适应不同的水位变化，且对堤坝结构产生较大的影响，并影响城市景观，无法满足市民亲水性需求。临时性防洪墙虽然一定程度上弥补了永久性防洪墙的不足，但是在实际使用时也存在耗费大量的人力和物力，运输安装极为不便，并且在洪水退去后防洪墙需要特定的空间存放等问题。因而，提供一种既能适应水位涨落变化以实时满足防洪需求，又不影响城市美观，且操作方便、作业效率高、人力成本低、耐久性好、可重复利用的永久性防洪墙十分必要。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种新型自调节式轻便防洪装置及使用方法，以满足较高的防洪作业效率、较高的重复利用率、大幅降低人力成本的需求，达到无需人力或较少人力辅助作业下，在洪水来临时快速升起以实时适应洪水位变化及防洪高度，在洪水退去时自动降下收拢以满足河道两岸观景视野通透要求的效果，同时采用耐腐蚀材料以实现防洪设施全寿命周期的经济成本控制。
5.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：第一方面，本发明提供一种新型自调节式轻便防洪装置，包括折叠式挡水板组件、伸缩式立柱组件、浮筒和基座；所述折叠式挡水板组件上端连接浮筒，下端连接基座，横向两端连接所述伸缩式立柱组件；所述基座固定在地基底部，所述浮筒能够随水位上升并提供浮力，牵引伸缩式立柱组件伸长和折叠式挡水板组件展开。
6.进一步的，所述折叠式挡水板组件包括若干块挡水板和一片防水布，挡水板在防水布两面按一定间距上下排布，并与所述防水布粘结连成一体，通过上下挡水板间隙之间的防水布作为柔性关节实现整个挡水板组件的便捷伸展与折叠；所述防水布延伸出一段长度，用以和浮筒和伸缩式立柱组件相连，从而实现折叠式挡水板组件、伸缩式立柱组件及浮筒三者连接为一体，并使折叠式挡水板组件和伸缩式
立柱组件在浮筒浮力作用下同时升降。
7.进一步的，所述伸缩式立柱组件包括若干首尾相连的分段管、立柱盖板、限位环和伸缩式柔性连接装置；每段分段管均为中空的管状结构，若干分段管同轴线但截面依次减小且层层嵌套；所述立柱盖板与分段管的最上端固定连接，同时立柱盖板与伸缩式柔性连接装置的顶端连接；所述立柱盖板与所述防水布连接，从而使立柱盖板在浮筒浮力牵引下带动所述伸缩式立柱组件升降。
8.所述伸缩式柔性连接装置为风琴状结构，套于分段管外侧，并可随分段管上下运动实现自由伸缩。
9.进一步的，所述折叠式挡水板组件横向两端局部延伸出部分防水布，并且该部分防水布采用结构胶连接在立柱盖板处。
10.折叠式挡水板组件横置在伸缩式立柱组件上，所述挡水板两端通过搭靠在立柱上获得支撑，以抵抗侧水压力；所述防水布与伸缩式柔性连接装置粘结。
11.进一步的，每段分段管两端的内侧和外侧分别安装有限位环，分布在相邻分段管的相连处的内外限位环相互匹配以防止截面轮廓尺寸较小的分段管在伸缩时滑出。
12.进一步的，所述分段管为方形或矩形或圆形截面；所述限位环与分段管之间采用结构胶进行拼装连接或直接在加工时成型为一体。
13.进一步的，所述折叠式挡水板组件最上端的防水布向上延伸出一段长度，环绕并包裹住浮筒；延伸出的防水布与浮筒通过结构胶固化连接而形成一体；进一步的，所述浮筒为空心方形或矩形或圆形管状截面的筒状结构。
14.进一步的，基座上设有用于收储折叠式挡水板组件、伸缩式立柱组件和浮筒的容纳槽；所述伸缩式立柱组件的最下部分段管与基座通过螺栓固定或埋嵌入基座体内。
15.进一步的，所述防水布和伸缩式柔性连接装置采用柔性复合材料，除防水布和伸缩式柔性连接装置外，折叠式挡水板组件、伸缩式立柱组件、浮筒的其他部件均为刚性复合材料或铝合金制作而成；所述基座为钢筋混凝土制作而成。
16.第二方面，本发明提供一种新型自调节式轻便防洪装置使用方法，包括如下步骤：在河道两岸构筑钢筋混凝土基座，同步加工制备若干折叠式挡水板组件、伸缩式立柱组件和浮筒的基本构件，并运输至施工现场，采用简易工具现场组装成若干个新型自调节式轻便防洪装置。
17.将若干个新型自调节式轻便防洪装置沿河流河道两岸并列布置形成永久性防洪设施，折叠式挡水板组件、伸缩式立柱组件和浮筒在非汛期时均隐藏于基座的容纳槽中，不影响河道两岸城市视野；在洪水来临，河水上涨到特定水位后，浮筒的浮力牵引伸缩式立柱组件伸长和折叠式挡水板组件展开，并随着水位的升降自动调整挡水高度，以实时满足防洪需求，大幅提高防洪作业效率，且防洪效果好。
18.在洪水退去后，在装置自身重力作用下，伸缩式立柱组件自动收缩，折叠式挡水板组件自动折叠并收入容纳槽中，作业方式简单，无需人工作业，重复利用率高。
19.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：1、本发明采用自调节式防洪装置，既解决了传统沙袋挡水墙构筑时间长、作业效率低、劳动强度大的问题，也避免了传统临时性防洪墙运输安装不便、需耗费大量人力和物力、需特定空间存放的问题，又弥补了普通永久性防洪墙对堤坝结构有不利影响、无法适应水位变化、影响河岸和城市景观、无法满足人们亲水性要求的问题。
20.2、本发明利用轻质浮筒的浮力，采用折叠结构和伸缩装置，可以控制挡墙高度随着水位实时升降，人力成本低、防洪效果好、作业效率高。
21.本发明采用复合材料或者铝合金材料，轻质高强、便于快速拼装；耐腐蚀性好，维护费用低，全寿命周期内的成本低、性价比较高；复合材料构件本身可设计成不同的颜，便于城市河流岸边装饰和美观需要。
附图说明
22.图1是本发明一种新型自调节式轻便防洪装置并列布置示意图；图2是单片新型自调节式轻便防洪装置完全展开的装置示意图；图3是本发明的折叠式挡水板组件的正视图和左视图；图4是本发明的伸缩式立柱组件的剖面图；图5是图4中圈示部分的局部放大图；图6是本发明伸缩式立柱组件内部视图；图7是挡水板组件与浮筒连接示意图；图8是挡水板组件与立柱组件连接示意图；图9是单个新型自调节式轻便防洪装置半展开的装置示意图；图10是单个新型自调节式轻便防洪装置完全收拢状态的装置示意图；图中：1、折叠式挡水板组件；101、挡水板；102、防水布；2、伸缩式立柱组件；201、分段管；202、立柱盖板；203、限位环；204、伸缩式柔性连接装置；3、浮筒；4、基座；401、容纳槽。
具体实施方式
23.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
24.在本实施例的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施例的限制。
25.实施例一：本实施例提供新型自调节式轻便防洪装置，如图1所示一种新型自调节式轻便防洪装置，一般沿河岸并列布置，包括折叠式挡水板组件1、伸缩式立柱组件2、浮筒3和基座4。为方便介绍下面以图2一片防洪装置为例进行介绍。
26.如图2和图3所示，折叠式挡水板组件1包括若干块挡水板101和整片防水布102，所
述若干挡水板101在整片防水布102两侧按一定间距上下排布，利用结构胶与防水布102粘结连成一体，并利用利用上下挡水板101间隙中的防水布102作为柔性关节实现折叠。
27.所述若干块挡水板101为大小相同的长条状薄板结构。
28.具体的，如图4和图5所示，伸缩式立柱组件2包括若干首尾相连的分段管201、立柱盖板202、限位环203和伸缩式柔性连接装置204。
29.所述若干分段管201为空心方形或矩形或圆形截面管状结构，所述伸缩式柔性连接装置204套于分段管201外侧，并可随分段管201上下运动实现自由伸缩。
30.具体的，如图6所示，若干分段管201同轴线但截面依次减小且层层嵌套。在各段分段管201两端的内侧和外侧分别安装有限位环203，相邻分段管201在相连处的两限位环203相互匹配以防止截面轮廓尺寸较小的分段管在伸缩时滑出。所述限位环203与分段管201界面之间采用结构胶进行拼装连接或直接在加工时成型为一体。
31.所述折叠式挡水板组件1最上端的防水布102向上延伸出一段长度，并对浮筒3进行环向包裹，并采用结构胶将延伸出的防水布102与浮筒3进行固化连接而形成一体，所述浮筒3为空心方形或矩形或圆形管状截面的筒状结构。
32.具体的，如图7所示，浮筒3通过防水布102的环绕和包裹并用结构胶相互粘结而实现与折叠式挡水板组件1连为一体，折叠式挡水板组件1与伸缩式立柱组件2的连接结构为：将折叠式挡水板组件1两端局部延伸出的防水布102在立柱盖板202处采用结构胶粘接，通过粘贴于立柱盖板上的经在两侧局部延长的防水布实现，立柱盖板202与伸缩式柔性连接装置204的连接通过结构胶粘接实现，从而使折叠式挡水板组件1和伸缩式立柱组件2在浮筒3浮力作用下同步升降；叠式挡水板组件1横置在伸缩式立柱组件2前，两端挡板通过搭靠在立柱组件上获得支撑，以抵抗侧水压力，挡水板组件1的防水布102与伸缩式柔性连接装置204粘结，既可防止洪水渗透，又可使挡水板组件1折叠与立柱伸缩组件2上下运动相协调。
33.具体的，如图1和图5所示，基座4由钢筋混凝土制备，其上设有用于收储折叠式挡水板组件1、伸缩式立柱组件2和浮筒3的容纳槽401，同时所述伸缩式立柱组件2的分段管201的最下端与基座4之间利用螺栓固定或直接埋入基座体内。
34.具体的，防水布102和伸缩式柔性连接装置204采用柔性复合材料，除防水布102和伸缩式柔性连接装置204外，折叠式挡水板组件1、伸缩式立柱组件2、浮筒3的其他部件均为刚性复合材料或铝合金制作而成；复合材料或者铝合金力学性能好、耐腐蚀性好、维护费用低、全寿命周期内成本低，同时复合材料可以设计成不同的颜，利于河流岸边防洪装置的装饰和城市美观。
35.具体的，如图2、图9和图10所示，折叠式挡水板组件1、伸缩式立柱组件2和浮筒3在非汛期时均隐藏于基座4的容纳槽401中；实施原理：在洪水来临，河水上涨到特定水位后，浮筒3的浮力牵引伸缩式立柱组件2伸长和折叠式挡水板组件2展开，并随着水位的升降自动调整挡水高度；洪水退去后，在重力作用下，伸缩式立柱组件2自动收缩，折叠式挡水板组件1自动折叠并收入容纳槽中。
36.实施例二：本实施例提供一种新型自调节式轻便防洪装置使用方法，基于实施例一所述的新
型自调节式轻便防洪装置，包括如下步骤：在需要挡水的位置，比如城市内河河道两岸，构筑钢筋混凝土基座4，同步加工制备若干折叠式挡水板组件1、伸缩式复立柱组件2和浮筒3的基本构件，并运输至施工现场，采用简易工具现场组装成若干个新型自调节式轻便防洪装置。
37.将若干个新型自调节式轻便防洪装置沿河流河道两岸并列布置形成永久性防洪设施，折叠式挡水板组件1、伸缩式立柱组件2和浮筒3在非汛期时均隐藏于基座的容纳槽401中，不影响河道两岸城市观景视野；在洪水来临，河水上涨到特定水位后，浮筒3的浮力牵引伸缩式立柱组件2伸长和折叠式挡水板组件1展开，并随着水位的升降自动调整挡水高度，以实时满足防洪需求，大幅提高防洪作业效率和防洪效果。
38.在洪水退去后，在装置自身重力作用下，伸缩式立柱组件2自动收缩，折叠式挡水板组件2自动折叠并收入容收纳槽401中，作业方式简单，无需人工作业，重复利用率高。
39.需要说明的是，本发明所提供的装置和方法并不特意限定使用范围，除防洪防涝外，还可以用于防沙防风防雪等，本领域技术人员所能想到的简单应用和变形均属于本发明的保护范围。
40.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
41.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
43.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”，“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
44.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：

1.一种新型自调节式轻便防洪装置，其特征在于，包括折叠式挡水板组件(1)、伸缩式立柱组件(2)、浮筒(3)和基座(4)；所述折叠式挡水板组件(1)上端连接浮筒(3)，下端连接基座(4)，横向两端连接所述伸缩式立柱组件(2)；所述基座(4)固定在地基底部，所述浮筒(3)能够随水位上升并提供浮力，牵引伸缩式立柱组件(2)伸长和折叠式挡水板组件(1)展开。2.根据权利要求1所述的新型自调节式轻便防洪装置，其特征在于，所述折叠式挡水板组件(1)包括若干块挡水板(101)和一片防水布(102)，挡水板(101)在防水布(102)两面按一定间距上下排布，并与所述防水布（201）粘结连成一体，通过上下挡水板(101)间隙间的防水布（201）作为柔性关节实现整个挡水板组件（1）的便捷折叠；所述伸缩式立柱组件(2)包括若干首尾相连的分段管(201)、立柱盖板(202)、限位环(203)和伸缩式柔性连接装置（204）；每段分段管(201)均为中空的管状结构，若干分段管(201)同轴线但截面依次减小且层层嵌套；所述立柱盖板(202)与分段管(201)的最上端固定连接，同时立柱盖板(202)与伸缩式柔性连接装置(204)的顶端连接；所述立柱盖板(202)与所述防水布(102)连接，从而使立柱盖板(202)在浮筒(3)浮力牵引下带动所述伸缩式立柱组件(2)升降；所述伸缩式柔性连接装置(204)为风琴状结构，套于分段管(201)外侧，并可随分段管(201)上下运动实现自由伸缩，从而使所述伸缩式立柱组件（2）的伸缩与折叠式挡水板组件（1）的折叠相协调。3.根据权利要求2所述的新型自调节式轻便防洪装置，其特征在于，所述折叠式挡水板组件(1)横向两端局部延伸出部分防水布(102)，并且该部分防水布(102)采用结构胶连接在立柱盖板(202)处；折叠式挡水板组件(1)横置在伸缩式立柱组件(2)上，所述挡水板(101)两端通过搭靠在立柱上获得支撑，以抵抗侧水压力；所述防水布(102)与伸缩式柔性连接装置(204)粘结。4.根据权利要求2所述的新型自调节式轻便防洪装置，其特征在于，每段分段管(201)两端的内侧和外侧分别安装有限位环(203)，分布在相邻分段管(201)的相连处的内外限位环(203)相互匹配以防止截面轮廓尺寸较小的分段管(201)在伸缩时滑出。5.根据权利要求2所述的新型自调节式轻便防洪装置，其特征在于，所述复分段管(201)为方形或矩形或圆形截面；所述限位环(203)与分段管(201)之间采用结构胶进行拼装连接或直接在加工时成型为一体。6.根据权利要求2所述的新型自调节式轻便防洪装置，其特征在于，所述折叠式挡水板组件(1)最上端的防水布(102)向上延伸出一段长度，环绕并包裹住浮筒(3)；延伸出的防水布(102)与浮筒(3)通过结构胶固化连接而形成一体。7.根据权利要求1所述的新型自调节式轻便防洪装置，其特征在于，所述浮筒(3)为空心方形或矩形或圆形管状截面的筒状结构。8.根据权利要求2所述的新型自调节式轻便防洪装置，其特征在于，基座(4)上设有用于收储折叠式挡水板组件(1)、伸缩式立柱组件(2)和浮筒(3)的容纳槽；
所述伸缩式立柱组件(2)的最下部分段管(201)与基座(4)通过螺栓固定或埋嵌入基座(4)体内。9.根据权利要求1所述的新型自调节式轻便防洪装置，其特征在于，所述防水布（102）和伸缩式柔性连接装置（204）采用柔性复合材料，除防水布（102）和伸缩式柔性连接装置（204）外，折叠式挡水板组件(1)、伸缩式立柱组件(2)、浮筒(3)的其他部件均为刚性复合材料或铝合金制作而成；所述基座(4)为钢筋混凝土制作而成。10.一种新型自调节式轻便防洪装置使用方法，其特征在于，包括如下步骤：在河道两岸构筑钢筋混凝土基座(4)，同步加工制备若干折叠式挡水板组件(1)、伸缩式立柱组件（2）和浮筒(3)的基本构件，并运输至施工现场，采用简易工具现场组装成若干个新型自调节式轻便防洪装置；将若干个新型自调节式轻便防洪装置沿河流河道两岸并列布置形成永久性防洪设施，折叠式挡水板组件(1)、伸缩式立柱组件（2）和浮筒(3)在非汛期时均隐藏于基座(4)的容纳槽(401)中，不影响河道两岸城市视野；在洪水来临，河水上涨到特定水位后，浮筒(3)的浮力牵引伸缩式立柱组件(2)伸长和折叠式挡水板组件(1)展开，并随着水位的升降自动调整挡水高度，以实时满足防洪需求，大幅提高防洪作业效率，且防洪效果好；在洪水退去后，在装置自身重力作用下，伸缩式立柱组件(2)自动收缩，折叠式挡水板组件(1)自动折叠并收入容纳槽(401)中，作业方式简单，无需人工作业，重复利用率高。

技术总结

本发明公开了一种新型自调节式轻便防洪装置及使用方法，防洪装置沿河岸并列布置，包括折叠式挡水板组件、伸缩式立柱组件、浮筒和基座。本发明结构为一体式可伸缩和折叠结构，可随着河流水位变化而自调节结构挡水高度，在非汛期时挡水板、立柱和浮筒隐藏在防洪墙基座的收纳槽内，不会阻碍城市河流观景视线，而当洪水到来并达到特定水位时，防洪挡板和立柱将在浮筒浮力的牵引下自动上升，以实时地满足防洪需求。本发明装置可提前安装，并构筑为永久性设施，但不像传统永久性防洪墙一样会影响城市河流两岸观景视野，也无需像传统临时性防洪装置一样在汛期来临时才进行现场拼装，避免了传统临时性拆装式防洪墙拼装构件多、劳动强度大、作业时间长等问题，大幅提高了城市河流汛期防洪作业效率，降低了人工和运输成本。降低了人工和运输成本。降低了人工和运输成本。