一种地铁口防雨水倒灌的浮力装置

1.本发明涉及地铁口防倒灌设备技术领域，具体涉及一种地铁口防雨水倒灌的浮力装置。


背景技术：

2.城市地铁的建设因其便利性成为城市公共交通的重要方式之一。地铁在地下通过若干座站点与地面相连，由于站点均位于城市主干道路两侧，出入口通常位于局部地势较低点，在短时强降雨天气的情况下，存在雨水倒灌现象，最终导致地铁站厅被淹。因此，需要研究一种地铁口防倒灌的应急装置，用以防止雨水到灌入地铁口内。
3.目前，地铁出入口多采用结构自防水与地下结构外包防水层结合、排水泵等排水措施进行地铁口挡水。当遇雨水较大情况，工作人员将利用防水挡板、沙袋等对出入口进行封堵，以防止雨水使地铁站定被淹等现象。例如，中国专利文献cn212614426u公开了一种地铁站台防汛挡水板。该挡水板包括地铁站台进口和防汛板。站台进口两侧设置卡接腔内侧安有防汛板卡。防汛板包括防水板、伸出板、第一配合板和第二配合板。该挡水板通过压紧结构中的压紧板、滑块、转动杆、调节盘、支杆之间的配合，可以对地铁站口边缘处接触处进行压紧密封处理，降低边缘处接触处的漏水量。该挡水板设计合理，能在需要时调节挡水板的长度，并方便进行多组组装。
4.然而，上述防汛挡水板需要人工搬运至地铁口处进行挡水，不仅应急响应慢，而且后期清理繁杂，人工成本较大。
5.经检索，中国专利文献cn214118014u中公开了一种地铁防雨水倒灌的柔性快速防汛挡水板装置。该装置包括底座带有挡水板容置槽，水平放置在底座的挡水板容置槽内且可翻转至竖直状态进行挡水的挡水板。柔性挡水连接板的前侧缘固定在底座的上端面的前侧缘上,其后侧缘固定在挡水板的上板面的前侧缘上。至少一安装在挡水板的下板面上的用于对翻转至竖直状态时的挡水板进行支撑的支撑板。
6.虽然，上述挡水板装置设置于地铁出入口地面或者地铁出入口门槛处，与地铁设施连为整体，平时可以作为一般通道，有利于提高地铁的空间利用效率，但是，该装置自动化程度不高，在雨水倒灌时，缺乏应急自主性。
7.综上所述，在地铁口处理排水的过程中，如何设计一种疏水排水装置，用以优化地铁站出入口的疏水排水设施，避免雨水倒灌入地铁站内，提高防水效果，就成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于，为地铁口处理排水的过程中，提供一种疏水排水装置，用以优化地铁站出入口的疏水排水设施，避免雨水倒灌入地铁站内，提高防水效果。
9.为实现上述目的，本发明采用如下方案：提出一种地铁口防雨水倒灌的浮力装置，包括防水挡板、塑料箱体和供雨水存储的浮力腔室，所述浮力腔室嵌入在地铁站出入口的
地面下方；
10.所述浮力腔室的内部具有容纳防水挡板和塑料箱体的空间，所述浮力腔室的顶部设置有供防水挡板伸出的升降通道，所述升降通道的一侧设置有排水沟，所述排水沟与浮力腔室相连，所述浮力腔室的内壁上设置有卡槽，所述卡槽沿着浮力腔室的高度方向延伸，所述浮力腔室的底部连接有排水管；
11.所述防水挡板与塑料箱体相连，所述塑料箱体上设置有支撑杆，所述支撑杆的一端与塑料箱体相连，所述支撑杆的另一端嵌入在卡槽中，所述防水挡板具有收回状态和挡水状态；
12.当处于收回状态，所述塑料箱体的底部与浮力腔室的底部相接触，所述防水挡板的顶部嵌入在升降通道中，所述防水挡板的顶部端面与地铁站出入口的地面相齐平；
13.当处于挡水状态，雨水经排水沟进入浮力腔室，并在浮力腔室中积聚，所述塑料箱体在雨水提供的浮力作用下向浮力腔室的顶部升起，所述防水挡板随塑料箱体的上升伸出升降通道。
14.作为优选，塑料箱体的内部具有多个独立腔室，独立腔室分别沿着塑料箱体的长度方向和宽度方向呈线性阵列排布。如此设置，多个独立腔室的设计，使得在塑料箱体的某一处出现破损时，仍然能够保证塑料箱体的基本上浮功能，进而保证了防水挡板的挡水效果，避免了雨水倒灌。
15.作为优选，防水挡板通过环氧树脂ab胶与塑料箱体的顶部相连，支撑杆通过环氧树脂ab胶与塑料箱体相连。如此设置，便于塑料箱体分别与防水挡板和支撑杆的连接，环氧树脂ab胶保证了连接强度，有利于提升防水挡板在升降过程中的稳定性。
16.作为优选，排水沟的顶部设置有钢格板，钢格板嵌入在排水沟的顶部，排水沟位于地铁站出入口的外侧。如此设置，钢格板一方面用于使得排水沟的顶部与地铁站出入口的底面齐平，另一方面对进入排水沟的雨水实施过滤，避免了杂物对排水沟形成堵塞。
17.作为优选，防水挡板为铝合金板材制成，支撑杆为铝合金棒材制成。如此设置，有利于提升防水挡板和支撑杆的刚性，进而有利于保证防水挡板在升降通道内顺利上升或者下降。
18.作为优选，升降通道的宽度与防水挡板的厚度为间隙配合。如此设置，有利于防水挡板在处于收回状态时，更好地隐藏在地铁站出入口的地面下。
19.作为优选，防水挡板的顶部粘贴有反光条。如此设置，当防水挡板处于挡水状态时，反光条用于在照明条件不佳的情况下对来往人员起到提示作用，有利于提升浮力装置的使用安全性。
20.作为优选，排水沟与升降通道之间设置有提示禁止遮挡升降通道的标识块，标识块与地铁站出入口的地面相连。如此设置，标识块用以提醒在防水挡板升降通道的上方禁止放置杂物，避免在雨水来临时防水挡板难以升起，进而使得防水挡板难以起到防止雨水倒灌的效果。
21.作为优选，浮力腔室的内壁上设置有4条卡槽，每一条卡槽内均嵌入有一支撑杆，一对卡槽位于浮力腔室的第一壁面上，另一对卡槽位于浮力腔室的第二壁面上，第一壁面平行于第二壁面。如此设置，4条卡槽有利于提升塑料箱体在浮力腔室中上升或者下降的平稳性，4条支撑杆分别嵌入在相应的卡槽中，提高了防水挡板两侧在上升或者下降过程中的
同步性。
22.作为优选，防水挡板与地铁站出入口的墙面之间设置有密封条，密封条与地铁站出入口的墙面相连。如此设置，当防水挡板处于挡水状态时，防水挡板的侧壁嵌入在密封条中，进而在防水挡板与地铁站出入口的墙面之间形成侧密封结构，进一步提升了防水效果。
23.本发明提供的一种地铁口防雨水倒灌的浮力装置的工作原理如下：在强降雨天气下，雨水通过地铁出入口排水沟倒灌使浮力腔室内部充水，从而塑料箱体依靠浮力带动防水挡板和支撑杆向上浮起，从而起到防水效果，防止雨水倒灌入地铁口内。该装置利用浮力腔室内汇集的雨水对塑料箱形成上浮力，进而带动防水挡板上升在地铁口处形成阻水挡水的功能。
24.本发明提供的一种地铁口防雨水倒灌的浮力装置与现有技术相比，具有如下突出的实质性特点和显著进步：
25.1、该地铁口防雨水倒灌的浮力装置在浮力腔室的内部设置塑料箱体、防水挡板，充分利用了雨水倒灌使浮力腔室充水产生的浮力，使塑料箱体和防水挡板向上浮起，解决了在强降雨天气影响下，地铁出入口等地需要解决挡水的问题，优化了地铁站出入口的疏水排水设施，避免了雨水倒灌入地铁站内，提高了防水效果；
26.2、该地铁口防雨水倒灌的浮力装置在塑料箱体与浮力腔室之间设置支撑杆，并在浮力腔室的内壁上开有卡槽，支撑杆嵌入卡槽内，在防水挡板上升过程中，支撑杆对塑料箱体和防水挡板起稳固作用，有效保证浮力装置垂直升起；
27.3、该地铁口防雨水倒灌的浮力装置通过排水沟将雨水迅速集合，灌入浮力腔室内部的形成聚集，进一步提高了防水挡板的挡水效率；
28.4、该地铁口防雨水倒灌的浮力装置建造方便、节省空间，能够实现自主升降，安全可靠，省时省力，能够有效避免雨水进入地铁站，减少雨水对地铁站设备和列车的损害。
附图说明
29.图1是本发明实施例中一种地铁口防雨水倒灌的浮力装置的立体结构示意图；
30.图2是图1中一种地铁口防雨水倒灌的浮力装置的内部结构示意图；
31.图3是图2中a-a处的剖视图；
32.图4是图2中b-b处的剖视图；
33.图5是塑料箱体的内部结构示意图。
34.附图标记：1、防水挡板；2、塑料箱体；3、浮力腔室；4、排水沟；5、排水管；6、反光条；7、支撑杆；8、卡槽；9、独立腔室；10、标识块。
具体实施方式
35.下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
36.如图1-5所示的一种地铁口防雨水倒灌的浮力装置，用以优化地铁站出入口的疏水排水设施，避免雨水倒灌入地铁站内。该地铁口防雨水倒灌的浮力装置在浮力腔室的内部设置塑料箱体、防水挡板，充分利用了雨水倒灌使浮力腔室充水产生的浮力，使塑料箱体和防水挡板向上浮起，解决了在强降雨天气影响下，地铁出入口等地需要解决挡水的问题，优化了地铁站出入口的疏水排水设施，避免了雨水倒灌入地铁站内，提高了防水效果。在强
降雨天气下，雨水通过地铁出入口排水沟倒灌使浮力腔室内部充水，从而塑料箱体依靠浮力带动防水挡板和支撑杆向上浮起，从而起到防水效果，防止雨水倒灌入地铁口内。该装置利用浮力腔室内汇集的雨水对塑料箱形成上浮力，进而带动防水挡板上升在地铁口处形成阻水挡水的功能。
37.实施例1
38.如图1结合图2所示，一种地铁口防雨水倒灌的浮力装置包括防水挡板1、塑料箱体2和供雨水存储的浮力腔室3，浮力腔室3嵌入在地铁站出入口的地面下方。浮力腔室3的内部具有容纳防水挡板1和塑料箱体2的空间。浮力腔室3的顶部设置有供防水挡板1伸出的升降通道。升降通道的一侧设置有排水沟4。排水沟4与浮力腔室3相连。浮力腔室3的内壁上设置有卡槽8。卡槽8沿着浮力腔室3的高度方向延伸。浮力腔室3的底部连接有排水管5。
39.如图3所示，防水挡板1与塑料箱体2相连。塑料箱体2上设置有支撑杆7。支撑杆7的一端与塑料箱体2相连。支撑杆7的另一端嵌入在卡槽8中。防水挡板1具有收回状态和挡水状态。当处于收回状态，塑料箱体2的底部与浮力腔室3的底部相接触，防水挡板1的顶部嵌入在升降通道中，防水挡板1的顶部端面与地铁站出入口的地面相齐平；如图4所示，当处于挡水状态，雨水经排水沟4进入浮力腔室3，并在浮力腔室3中积聚，塑料箱体2在雨水提供的浮力作用下向浮力腔室3的顶部升起，防水挡板1随塑料箱体2的上升伸出升降通道。
40.如图5所示，塑料箱体2的内部具有多个独立腔室9。独立腔室9分别沿着塑料箱体2的长度方向和宽度方向呈线性阵列排布。如此设置，多个独立腔室9的设计，使得在塑料箱体2的某一处出现破损时，仍然能够保证塑料箱体2的基本上浮功能，进而保证了防水挡板1的挡水效果，避免了雨水倒灌。
41.其中，浮力腔室3的内壁上设置有4条卡槽8。每一条卡槽8内均嵌入有一支撑杆7。一对卡槽8位于浮力腔室3的第一壁面上。另一对卡槽8位于浮力腔室3的第二壁面上。第一壁面平行于第二壁面。如此设置，4条卡槽8有利于提升塑料箱体2在浮力腔室3中上升或者下降的平稳性。4条支撑杆7分别嵌入在相应的卡槽8中，提高了防水挡板1两侧在上升或者下降过程中的同步性。
42.如图1所示，防水挡板1的顶部粘贴有反光条6。如此设置，当防水挡板1处于挡水状态时，反光条6用于在照明条件不佳的情况下对来往人员起到提示作用，有利于提升浮力装置的使用安全性。
43.如图1所示，排水沟4与升降通道之间设置有提示禁止遮挡升降通道的标识块10。标识块10与地铁站出入口的地面相连。如此设置，标识块10用以提醒在防水挡板1升降通道的上方禁止放置杂物，避免在雨水来临时防水挡板1难以升起，进而使得防水挡板1难以起到防止雨水倒灌的效果。
44.排水沟4的顶部设置有钢格板。钢格板嵌入在排水沟4的顶部。排水沟4位于地铁站出入口的外侧。如此设置，钢格板一方面用于使得排水沟4的顶部与地铁站出入口的底面齐平；另一方面对进入排水沟4的雨水实施过滤，避免了杂物对排水沟4形成堵塞。
45.为了便于浮力装置的装配和组装，防水挡板1通过环氧树脂ab胶与塑料箱体2的顶部相连。支撑杆7通过环氧树脂ab胶与塑料箱体2相连。如此设置，便于塑料箱体2分别与防水挡板1和支撑杆7的连接。环氧树脂ab胶保证了连接强度，有利于提升防水挡板1在升降过程中的稳定性。
46.为了进一步提高防水挡板1和支撑杆7的刚性，防水挡板1为铝合金板材制成。支撑杆7为铝合金棒材制成。如此设置，有利于提升防水挡板1和支撑杆7的刚性，进而有利于保证防水挡板1在升降通道内顺利上升或者下降。例如，升降通道的宽度与防水挡板1的厚度为间隙配合。如此设置，有利于防水挡板1在处于收回状态时，更好地隐藏在地铁站出入口的地面下。
47.为了进一步提升防水挡板1的防水效果，防水挡板1与地铁站出入口的墙面之间设置有密封条。密封条与地铁站出入口的墙面相连。如此设置，当防水挡板1处于挡水状态时，防水挡板1的侧壁嵌入在密封条中，进而在防水挡板1与地铁站出入口的墙面之间形成侧密封结构，进一步提升了防水效果。其中，密封条选用橡胶密封条。
48.实施例2
49.一种地铁口防雨水倒灌的浮力装置，如图1-5所示，包括防水挡板1、塑料箱体2、浮力腔室3、排水沟4、排水管5、反光条6、支撑杆7、卡槽8、独立腔室9和“禁止堆放”标识块。
50.地铁出入口地面下部设有浮力腔室3，防水挡板1、塑料箱体2和支撑杆7安装在浮力腔室3中。在浮力腔室3未充水时，塑料箱体2底部与地面接触，沿塑料箱体2中部竖向方向一层设置防水挡板1，防水挡板1位于浮力腔室上方的防水挡板1升降通道，升降通道厚度与防水挡板1的厚度一致，防水挡板上端地铁出入口地面齐平。在防水挡板1两侧设有支撑杆，防水挡板1、塑料箱体2和支撑杆7用环氧树脂ab胶相连接。
51.假设防水挡板高2米，宽8米，水密度ρ＝1000kg/m3，重力加速度g＝9.8n/kg。当防水挡板完全升起，取防水挡板最上端中心为o点，竖向x轴，横向y轴，建立坐标轴。取x为积分变量，则x∈[0,2]，在[0,2]上任取一区间[x，x dx]，则在此小区间的压力微元为：
[0052][0053]
由此可知，雨水经排水沟倒灌使浮力腔室内部充水，从而塑料箱体因浮力从而带动防水挡板向上浮起，从而起到挡水作用。当防水挡板完全升起后，防水挡板靠外一侧可承受压力大约有156800n。
[0054]
防水挡板1的长度与左右两侧墙壁内侧间距一致，误差不超过3mm，同时前后两侧墙壁设有4个卡槽8，卡槽8的形状与所述支撑杆7两端形状一致，支撑杆7的长度与卡槽8内侧间距一致，误差不超过3mm。
[0055]
在地铁出入口地面设置若干排排水沟4，有利于将雨水迅速集合，灌入浮力腔室内部，提高挡水效率。
[0056]
雨水经排水沟倒灌使浮力腔室3内部充水，从而塑料箱体2因浮力带动防水挡板1和支撑杆7向上浮起，同时支撑杆伸入前后两面墙卡槽8内，有效保证浮力装置垂直升起，从而构成自动化升降的浮力驱动装置；
[0057]
浮力腔室3中底部设有与下水道相连的排水管5，保证水经过排水管5进入地下室，延长防倒灌装置的使用寿命。
[0058]
防水挡板1和支撑杆7的材质均采用铝合金制成，防汛挡板1和支撑杆7的长度、宽度和形状可以根据地铁口或者需要安装的场所的情况定制尺寸。
[0059]
防水挡板1靠外一侧上部贴反光条6，在夜间没有灯光的情况下，对来往人员和车辆起较好的警示作用。
[0060]
在塑料箱体2内部可以设计多个独立腔室9，使得在塑料箱体2的某一处出现破损时，仍能够保证塑料箱体的基本上浮功能。
[0061]
地铁出入口需放置“禁止堆放”标识装置10，用以提醒在防水挡板升降通道的上方禁止堆放杂物，避免在雨水来临时防水挡板难以升起，进而使得防水挡板难以起到防止雨水倒灌的效果。
[0062]
本发明实施例2中提出的一种地铁口防雨水倒灌的浮力装置通过浮力带动塑料箱体实现了防水挡板自动升降，无需人力，自动防汛，能够有效预防强降雨天气等相关自然灾害对地铁带来的损失，同时避免了传统挡水板拆卸不及时阻挡人们出行的缺点。该浮力装置不仅可以安装在地铁口，也可以安装在地下商场或地下车库等地势低洼、易积水的地方，减少汛期带来的损失。
[0063]
本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。