一种带有复合浮动体的防汛挡水工程结构的制作方法

1.本实用新型涉及防汛装置领域，具体为一种带有复合浮动体的防汛挡水工程结构。


背景技术：

2.在城市或乡村突降暴雨时，往往容易造成低洼地带及其周边区域发生严重积水现象，严重时积水通过地铁门道、地下停车场出入口匝道、民用建筑底层门前道路、地下工程施工现场出入口或其周边等各类门道入室入区发生雨水倒灌现象，造成众多暴雨灾害。目前，街区管办常用的临时性防汛措施包括准备防水沙袋，防水沙袋长期堆积在各类门道旁，影响街区容貌。应用的防汛挡水板还存在诸多不足，首先需要人工临时安装，在突降暴雨或者低洼地带遇水突然汇集情况下，往往来不及安装，其次，现有的防汛挡水板的材质多为铝合金或者塑料，在突发暴雨时，由于变形刚度不足或者端部紧急固定措施不到位，积水突破或者冲溃防汛挡水板的情况时有发生，因此研发一种具体自动提升特征的防汛挡水装置，实现在暴雨来临时能够自动响应升起及时起到防汛挡水作用，同时也可以抵御暴雨积水的更大冲击力具有重要的现实意义。


技术实现要素：

3.本实用新型为了解决现有防汛沙袋和现有防汛专用挡水板在使用时都需要临时安装，而在实际生活中遇到暴雨情况，无法给人们反应和安装的时间，造成防汛不及时的情况发生，其次现有的防汛板都是铝合金和塑料材质，挡水板本身刚度或者临时安置固定措施不到位等原因导致的无法抵御暴雨积水冲击作用的问题；进而提供一种利用暴雨积水和浮力原理的浮式防汛挡水复合结构；
4.一种带有复合浮动体的防汛挡水工程结构，所述复合装置包括浮动体和预设沟槽，预设沟槽设置在需要布置防汛挡水装置的防水门道的顶部，浮动体设置在预设沟槽中，预设沟槽的外侧加工有导流槽，导流槽上盖装有雨水篦子，导流槽的底部沿导流槽的轮廓方向均布设有若干根导管，每根导管的一端与导流槽连通设置，每根导管的另一端与预设沟槽连通设置；
5.进一步地，所述预设沟槽沿需要布置防汛挡水装置的防水门道的轮廓闭合设置，并确保预设沟槽能够将门道封闭；
6.进一步地，所述若干根导管均沿斜向插入在预设沟槽底部，每根导管的倾斜角度为60
°‑
80
°
；
7.进一步地，所述每根导管与预设沟槽的连通处有溢流导口，每个溢流导口的出口处安装有一个过滤筛网；
8.进一步地，所述预设沟槽的底部沿预设沟槽的轮廓等距布置有多个间隔式支座，相邻两个间隔式支座之间形成一个支座间距，支座间距为200mm-400mm，预设沟槽的内壁顶部设有顶部内嵌翼缘，且顶部内嵌翼缘与预设沟槽的内壁可以采用混凝土整体浇筑，也可
以采用砌体砌筑成型；
9.进一步地，所述间隔式支座的高度为20mm-100mm，间隔式支座的长度为200mm-300mm；
10.进一步地，所述顶部内嵌翼缘的高度为60mm-150mm，顶部内嵌翼缘的宽度为40mm-100mm；
11.进一步地，所述浮动体包括顶部翼缘板、填充材料芯、中部内侧止浮翼缘板、底部翼缘板、内侧腹板、外侧腹板和中部外侧止浮翼缘组件；
12.所述内侧腹板贴附在填充材料芯的内侧，外侧腹板贴附在填充材料芯的外侧，顶部翼缘板贴附在填充材料芯的顶部，且顶部翼缘板与内侧腹板的顶部和外侧腹板的顶部整体式制作或者装配式连接，底部翼缘板贴附在填充材料芯的底部，且底部翼缘板与内侧腹板的底部和外侧腹板的底部固定连接，中部内侧止浮翼缘板固接在内侧腹板远离填充材料芯的一侧上，且中部内侧止浮翼缘板沿内侧腹板的高度方向设置在距离内侧腹板底部2/3～3/4高度处，中部外侧止浮翼缘组件固接在外侧腹板远离填充材料芯的一侧上，且中部外侧止浮翼缘组件与中部内侧止浮翼缘板相对设置；
13.进一步地，所述中部外侧止浮翼缘组件包括多个间隔式凸起翼缘板，多个间隔式凸起翼缘板沿外侧腹板的外轮廓等距设置，且每个间隔式凸起翼缘板与外侧腹板固定连接，相邻两个间隔式凸起翼缘板之间设计制作有一个间隔槽，间隔槽的长度为200mm-500mm；
14.进一步地，所述顶部翼缘板、间隔式凸起翼缘板、中部内侧止浮翼缘板以及底部翼缘板的材质纤维增强超高性能混凝土，内侧腹板和外侧腹板为玻璃钢复合板和纤维增强超高性能混凝土中的一种。
15.本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
16.1、本实用新型提供的一种带有复合浮动体的防汛挡水工程结构，具有自动提升防水挡板的功能，通过利于暴雨积水产生的浮力控制浮力体的上升，对防水门道进行有效的阻挡，有效防止暴雨积水倒灌入低洼区域造成财产损失，且挡水浮体嵌固在预设沟槽内，增强了防汛挡水板与地面的整体性。本方案中浮力体在非暴雨天气中会隐藏在预设沟槽中，并且浮力体的顶部与预设沟槽的上表面的地面铺装层共面设计，方便了人们正常行走。
17.2、本实用新型提供的一种带有复合浮动体的防汛挡水工程结构，其中浮力体的外壁上设有限位板，避免了积水过多将浮力体顶出预设沟槽，使装置失效。
18.3、本实用新型提供的一种带有复合浮动体的防汛挡水工程结构，其中每根导管与预设沟槽的连通处设计有溢流导口。预留沟槽上铺装的雨水篦子可以为镂空不锈钢或者镂空混凝土制品雨水篦子，保证导流雨水入预设沟槽的同时确保能够阻隔大粒杂物进入导管。此外，每个溢流导口的出口处也可以设计有一个过滤筛网，过滤筛网可以有效阻挡积水中的杂物，避免杂物进入到预设沟槽中并堆积在沟槽底部，阻碍浮力体下降，或者不能下降到初始位置，但是过滤网要保证与沟槽内壁整体浇筑或者砂浆固定，确保过滤筛网不能日久脱落。
19.4、本实用新型提供的一种带有复合浮动体的防汛挡水工程结构，在预设沟槽中设置有多个间隔式支座，可以对浮力体进行有效支撑，同时可以保证暴雨积水进入到浮力体下方，并在浮力的作用下降浮力体顶起。
附图说明
20.图1为本实用新型整体结构示意图(浮力体常规状态)；
21.图2为本实用新型整体结构主剖示意图；
22.图3为本实用新型整体结构示意图(浮力体上升状态)；
23.图4为本实用新型中预设沟槽的结构示意图；
24.图5为本实用新型中浮力体的结构示意图；
25.图中1浮动体、2预设沟槽、3雨水篦子、4防水门道、5导管、6间隔式支座、7溢流导口、8导流槽、9顶部翼缘板、10填充材料芯、12间隔式凸起翼缘板、13间隔槽、14中部内侧止浮翼缘板、15底部翼缘板、16内侧腹板、17外侧腹板、18支座间距和19顶部内嵌翼缘。
具体实施方式
26.具体实施方式一：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式提供一种带有复合浮动体的防汛挡水工程结构，其特征在于：所述复合装置包括浮动体1和预设沟槽2，预设沟槽2设置在需要布置防汛挡水装置的防水门道4的顶部，浮动体1设置在预设沟槽2中，预设沟槽2的外侧加工有导流槽8，导流槽8上盖装有雨水篦子3，导流槽8的底部沿导流槽8的轮廓方向均布设有若干根导管5，每根导管5的一端与导流槽8连通设置，每根导管5的另一端与预设沟槽2连通设置。
27.本实施方式提供的一种浮式防汛挡水复合装置，通过利于暴雨积水产生的浮力控制浮力体的上升，对需要防水的建筑门前道路或者广场进行有效的阻挡，有效防止暴雨积水倒灌入低洼区域造成财产损失，本方案中浮力体在非暴雨天气中会隐藏在预设沟槽中，并且浮力体的顶部与预设沟槽的上表面地面铺装层共面设置，方便了人们正常行走。在需要布置防汛装置的防水门道4外围布置预设沟槽2，内部放置浮动体1。当雨水溢流至防水门道4前的平面时，雨水经雨水篦子3及其下方的导流槽8，经导管5溢流入预留沟槽2的底部，当浮力大于浮动体1的重力时，浮动体1随着雨水持续注入，当浮力大于浮体重力后，挡水浮体逐渐自动升起，至设计标高后，在止浮翼缘板反力作用下，停止上浮，并实现内部围合边缘的封闭，本技术中雨水篦子3的顶面均布有若干的小圆通孔，用于阻挡石块或是大的土块进入到导流槽8中。
28.具体实施方式二：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的预设沟槽2作进一步限定，本实施方式中，所述预设沟槽2沿需要布置防汛挡水装置的防水门道4的轮廓闭合设置。其它组成及连接方式与具体实施方式一相同。
29.如此设置，可以提高浮动体1上升后的围挡效果，便于完全包围在需要布置防汛装置的建筑等防水门道4的门前，保证了隔水效果，并并确保预设沟槽2中浮动体1升起时能够将防水门道4封闭。
30.具体实施方式三：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式二所述的导管5作进一步限定，本实施方式中，所述若干根导管5沿斜向插入在防水墩中，每根导管5的倾斜角度为60
°‑
80
°
。其它组成及连接方式与具体实施方式二相同。
31.如此设置，每根导管5均沿斜向插入在预设沟槽中是为了在导管5进行引流时，避免造成堵塞，增加引流的流畅性，导管5也可以进行折线型布置，但是需要采用弯头连接，此种布置方式一般用于导管管径较粗时，不需要担心堵塞的问题，同时这种布置方式在设置
时更加为简便，不需要对导管的倾斜角度进行调整计算，节约了布置成本。
32.具体实施方式四：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的导管5作进一步限定，本实施方式中，所述每根导管5与预设沟槽2的连通处加工有溢流导口7，每个溢流导口7的出口处安装有一个过滤筛网。其它组成及连接方式与具体实施方式三相同。
33.如此设置，过滤筛网可以有效阻挡积水中的杂物，避免杂物进入到预设沟槽中并堆积在沟槽底部，阻碍浮力体下降，或者不能下降到初始位置，同时溢流导口7尽量靠近预设沟槽的底部设置，可以将积水直接引流至槽底。
34.具体实施方式五：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式四所述的预设沟槽2作进一步限定，本实施方式中，所述预设沟槽2的底部沿预设沟槽的轮廓等距布置有多个间隔式支座6，相邻两个间隔式支座6之间形成一个支座间距18，支座间距18长度的取值范围为200mm-400mm，预设沟槽2的内壁顶部设有顶部内嵌翼缘19，且顶部内嵌翼缘19与预设沟槽2的内壁采用混凝土整体浇筑或者砂浆砌体砌筑成型。其它组成及连接方式与具体实施方式四相同。
35.如此设置，在预设沟槽中设置有多个间隔式支座，可以对浮力体进行有效支撑，同时可以保证暴雨积水进入到浮力体下方，并在浮力的作用下降浮力体顶起。
36.具体实施方式六：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的间隔式支座6作进一步限定，本实施方式中，所述间隔式支座6的高度为20mm-100mm，间隔式支座6的长度为200mm-300mm。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。
37.具体实施方式七：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的顶部内嵌翼缘19作进一步限定，本实施方式中，所述顶部内嵌翼缘19的高度为60-150mm，顶部内嵌翼缘19的宽度为40-100mm。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。
38.具体实施方式八：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的浮动体1作进一步限定，本实施方式中，所述浮动体1包括顶部翼缘板9、填充材料芯10、中部内侧止浮翼缘板14、底部翼缘板15、内侧腹板16、外侧腹板17和中部外侧止浮翼缘组件；
39.所述内侧腹板16贴附在填充材料芯10的内侧，外侧腹板17贴附在填充材料芯10的外侧，顶部翼缘板9贴附在填充材料芯10的顶部，且顶部翼缘板9与内侧腹板16的顶部和外侧腹板17的顶部固定连接，底部翼缘板15贴附在填充材料芯10的底部，且底部翼缘板15与内侧腹板16的底部和外侧腹板17的底部固定连接，中部内侧止浮翼缘板14固接在内侧腹板16远离填充材料芯10的一侧上，中部外侧止浮翼缘组件固接在外侧腹板17远离填充材料芯10的一侧上，且中部外侧止浮翼缘组件与中部内侧止浮翼缘板14相对设置。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。
40.本实施方式中，浮力体1由上部防汛部和下部浮箱部组成(以中部内侧止浮翼缘板14为分界线，上方为上部防汛部，下方为下部浮箱部)。上部防汛挡和下部浮箱部截面均由外壳和填充材料芯10组成。填充材料芯10采用硬质聚氨酯发泡等轻质防水材料。外壳包括顶部翼缘板9、中部外侧止浮翼缘组件、中部内侧止浮翼缘板14、底部翼缘板15、内侧腹板16、外侧腹板17组成；
41.外壳顶部翼缘板9和底部翼缘板15采用纤维增强的高性能或者超高性能混凝土制
备，立方体抗压强度等级不低于c100mpa。中部外侧间隔止浮翼缘板、中部内侧止浮翼缘板14可采用玻璃钢复合板制作，也可以采用纤维增强高性能或者超高性能混凝土制作，当采用纤维增强高性能或者超高性能混凝土制作时，壁厚15mm-20mm。内侧腹板16和外侧腹板17可采用玻璃钢复合板制作，也可以采用纤维增强超高性能混凝土制作，当采用纤维增强超高性能混凝土制作时，二者壁厚为10mm-20mm，且中部内侧止浮翼缘板14沿内侧腹板16的高度方向设置在距离内侧腹板16底部2/3～3/4高度处；
42.本实施方式中，当顶部翼缘板9、底部翼缘板15、内侧腹板16和外侧腹板17的材质相同均为纤维增强高性能或者超高性能混凝土时，三者可以采用整体浇筑的方式实现固定连接，当顶部翼缘板9、底部翼缘板15、内侧腹板16和外侧腹板17的材质不同时，其中顶部翼缘板9和底部翼缘板15的材质为纤维增强高性能或者超高性能混凝土，而内侧腹板16和外侧腹板17的材质为玻璃钢复合板时，可以利用销钉等连接件并采用装配式连接的方式实现固定连接。
43.具体实施方式九：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的中部外侧止浮翼缘组件作进一步限定，本实施方式中，所述中部外侧止浮翼缘组件包括多个间隔式凸起翼缘板12，多个间隔式凸起翼缘板12沿外侧腹板17的外轮廓等距设置，且每个间隔式凸起翼缘板12与外侧腹板17固定连接，相邻两个间隔式凸起翼缘板12之间加工有一个间隔槽13，间隔槽13的长度为200mm-500mm。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。
44.本实施方式中间隔槽13长度为200-500mm，间隔式凸起翼缘板12宽度为30mm-60mm，间隔式凸起翼缘板12同预设沟槽2的顶部内嵌翼缘19接触后用于止浮作用，顶部内嵌翼缘19可以由砖砌体砌筑成型，其截面高度为60mm-150mm，悬挑宽度为40mm-60mm。顶部内嵌翼缘19外边缘涂抹润滑油脂，确保减小浮力体1上浮过程中的阻力。间隔槽13用于溢流导口7的溢流注水用。中部内侧止浮翼缘板14为三边或者多边封闭构造，同预设沟槽2的顶部内嵌翼缘19接触用于止浮和闭水作用；
45.本实施方式中，当间隔式凸起翼缘板12和外侧腹板17的材质相同均为纤维增强高性能或者超高性能混凝土时，三者可以采用整体浇筑的方式实现固定连接，当间隔式凸起翼缘板12和外侧腹板17的材质不同时，其中间隔式凸起翼缘板12的材质为纤维增强高性能或者超高性能混凝土，而内侧腹板16和外侧腹板17的材质为玻璃钢复合板时，可以利用销钉等连接件并采用装配式连接的方式实现固定连接。
46.具体实施方式十：参照图1至图5说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式五所述的顶部翼缘板9作进一步限定，本实施方式中，所述顶部翼缘板9的厚度、间隔式凸起翼缘板12的厚度、中部内侧止浮翼缘板14的厚度以及底部翼缘板15的厚度均相同。其它组成及连接方式与具体实施方式五相同。
47.如此设置，便于统一加工，同时在工作时有利于保证浮力体1在受到冲击时，各个板材协同内部填充材协同受力，有利于保证浮力体1在工作时的稳定。
48.本实用新型已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，但是凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施案例所做的任何简单修改、等
同变化与修饰，均仍属本实用新型技术方案范围。
49.工作原理
50.本实用新型主要应用在暴雨天气中，在暴雨天气中，雨水会沿着雨水篦子3进入到导流槽8中，雨水在经过设置在导流槽8底部的多根导管5进入到预设沟槽2中，并储存在预设沟槽2中，随着预设沟槽2中的水量增加，浮力会逐渐大于浮动体1的重力，浮动体1随着雨水持续注入，自动升起，至设计标高后，在止浮翼缘板反力作用下，停止上浮，并实现内部围合边缘的封闭，位于浮动体1外侧的间隔式凸起翼缘板12同预设沟槽2的顶部内嵌翼缘19接触后用于止浮作用，顶部内嵌翼缘19外边缘涂抹润滑油脂，确保减小浮力体1上浮过程中的阻力，间隔槽13用于溢流导口7的溢流注水用。中部内侧止浮翼缘板14为三边封闭构造，同预设沟槽2的顶部内嵌翼缘19接触用于止浮和闭水作用，在暴雨停歇后，通过在浮体上均布附加重物砝码，把预设沟槽内的积水在浮体下沉过程中渐进排出。尺寸较大的浮体，在条件具备的情况下也可以打开雨水篦子3，通过抽水机将导流槽8和预设沟槽2中的积水抽出，实现了浮动体1的下沉动作，受到回抽水流的影响，在水流带动下进入沟槽的渣土，也可以通过抽水机抽水方法将导管5中遗留的渣土一并抽出，有利于装置的高效反复利用时，导管5的导流效果。
51.实施例：
52.本实用新型在使用时具体浮动体1的设计尺寸、外壳壁厚，可以根据设计防汛挡水高度需求进行设计计算确定.下面以中部外侧间隔止浮翼缘板组件、中部内侧止浮翼缘板14、内侧腹板16和外侧腹板17采用纤维增强超高性能混凝土制作，防汛挡水高度500mm为例，介绍不同外壳壁厚、浮体宽度下的下部浮箱最小设计高度限值的实施方案。
53.实施方案如下：
54.(1)浮动体1壁厚20mm，浮动体1宽度350mm，下部浮箱部高度不小于730mm
55.(2)浮动体1壁厚20mm，浮动体1宽度400mm，下部浮箱部高度不小于630mm
56.(3)浮动体1壁厚20mm，浮动体1宽度450mm，下部浮箱部高度不小于570mm
57.(4)浮动体1壁厚10mm，浮动体1宽度300mm，下部浮箱部高度不小于460mm
58.(5)浮动体1壁厚10mm，浮动体1宽度350mm，下部浮箱部高度不小于420mm
59.(6)浮动体1壁厚10mm，浮动体1宽度400mm，下部浮箱部高度不小于380mm
60.(7)浮动体1壁厚10mm，浮动体1宽度450mm，下部浮箱部高度不小于360mm
61.以上七种实施例中，上部防汛部的高度均大于500mm，可以在模拟暴雨天气环境中达到阻水防汛的效果，同时浮动体1的壁厚和宽度设置也可以抵御住浮力体1外部产生积水时的冲击，并在积水存在的3-6小时内，浮力体1没有发生形变，可以进行多次反复使用。