堤坝决口快速封堵方法及装置与流程

本发明属于防汛抢险方法及器材技术领域，特别是一种技术适用性好、封堵时机早、技术实现方便、堵口效率高、器材便于储备、成本低的堤坝决口快速封堵方法及实现本方法的装置。

背景技术：

洪灾是最常见的自然灾害之一，每年多地会发生洪灾，由此造成的损失往往十分惨重，为此我国每年都要进行防汛抢险。目前我国防汛抢险中的一项主要工作和难点工作，决口若不能及时封堵，不仅会造成十分巨大的经济财产和人民生命损失，而且还会影响社会稳定。因此防汛堤坝一旦发生决口，必须快速封堵，以此来减少洪水对河流沿岸城市、村庄等的破坏。此项工作时间十分紧迫、作业风险很大，工程量也往往十分巨大。

目前防汛抢险中封堵决口方法有多种，主要有：沉船、抛石(钢格石笼、钢筋石笼)戗堤、钢栅拦石结构、钢木结合构架、石袋堆码结构、杩槎结构等等，这些技术尽管最终封堵成功，但总体上存在如下突出问题：

一是技术适用性较低，多数技术通常是在堤坝决口处流速较低、内外水头差较小的情况下才能实施成功；

二是封堵时机较晚。决口初期往往流速较大，许多抛投的物料易被水流冲走，打桩作业也很危险，因此多种堵口方法都是在决口处的流速不大、内外水头差较小的情况下才开始实施。正因为这些技术通常不能在第一时间内封堵决口，使得大量水流外泄，造成附近地区已经形成了一定程度甚至严重的灾情；

三是目前比较快速且可靠的抛投用的钢格石笼、钢筋石笼，由于是焊接结构物且装填了大量块石，其重量较大，必须采用具有起吊设备的较大的运输船才能将其运送至决口处，但有许多决口处的水深不够，使得运输船的无法到达；

四是现有抛投用的钢格石笼、钢筋石笼器材，由于焊接而成体积大，平时不便于储存，需要时临时加工，影响了封堵决口的效率；

五是有的技术需要大量人员下水作业，存在较大的安全风险；

六是沉船堵口虽然速度较快，但也受制于能否征用到合适的船舶以及驾驶员的操纵水平等因素，而且代价较高。

总之，现有技术存在的问题是：技术适用性较低，封堵时机晚，技术实现较困难，堵口效率不高，作业安全性不高、器材难以储备，代价较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种堤坝决口快速封堵方法，技术适用性好、封堵时机早、技术实现方便、堵口效率高、器材便于储备、成本低。

本发明的另一目的在于提供一种堤坝决口快速封堵装置。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种堤坝决口快速封堵方法，采用多个四面体堵口结构物对决口进行封堵，所述四面体堵口结构物外框为现场拼装。

所述现场拼装的四面体堵口结构物的内容物为遇水快速发泡包。

实现本发明另一目的的技术解决方案为：

一种堤坝决口快速封堵装置，包括四面体结构外框和置于所述四面体结构外框内的充填物，所述四面体结构外框由4块三角形网板可拆式固定连接而成。

所述充填物为遇水快速发泡包。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

1、技术适用性高：本技术不需要作业机械，也不用人员下水作业，人工在决口处两端直接将堵口结构物推入水中一定位置(计算确定)即可。若水流流速大，则该位置距离决口处可远一些；反之也然。若决口处水较深，则多推送若干个堵口结构物，反之也然。简言之，该技术受流速、水深的影响很小，相比于其它同类技术，技术的适用性显著提高。

2、封堵时机早：本技术所使用的器材平时可储备在各地的防汛仓库中，一旦需要，立即运输至决口处。人工现场拼组后即可投入水中。由于其基本不受决口情况的限制，因此能在第一时间实施决口的封堵。由于堵口时机早，也极大程度上减轻了洪水对当地的破坏作用。

3、技术实现方便：本技术所使用的器材，由于是拆装式结构，便于车辆运输至决口河段，也便于人工抬运至决口处。而且堵口结构物拼组完毕的初期，其总重量不大，不需要起吊设备，只要人工推送就能将其推入水中实施堵口。

4、堵口效率高：由于本技术封堵时机早、实现方便，堵口速度快、效率高。

5、器材便于储备：本技术所使用的器材，由于是拆装式结构，便于预先加工、储存，这也极大程度上缩短了堵口作业的准备时间，进一步提高了堵口效率。

6、作业安全性：由于本技术不用人员下水作业，作业安全性较其它技术也明显提高。

7、成本低：本技术所使用的器材，因采用常规钢构件焊接而成的带有钢筋网格的三角形钢框架，并在现场拼组而成，各种材料成本低廉，生产加工简单；其内部所设置的遇水快速发泡包也为成品，同样阻水效果下其成本相比于钢格石笼、钢筋石笼等技术中充填大块石的开采、运输等成本还要低。因此总体上本技术的成本低，便于大量储存和应用。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明堤坝决口快速封堵装置的结构总体示意图。

图2为图1不包含遇水快速发泡袋时的结构示意图。

图3为图1中的卸扣结构示意图。

图4为图1中的一个主要面的储存状态示意图。

图5为图4中结点的局部放大图。

图6为图4中小三角形翻转至一定角度时的结构示意图(工作状态)。

图7为图4中小三角形翻转至设计角度的结构示意图(工作状态)。

图中，1三角形网板，11钢筋网格，12三角形框架；2遇水快速发泡包；3三角形搁架，31搁架钢筋网格，32搁架底边，33限位座，34垫块；4卸扣；5塑料拉紧扣(或其它绳索)。

具体实施方式

本发明堤坝决口快速封堵方法，采用多个四面体堵口结构物对决口进行封堵，所述四面体堵口结构物外框为现场拼装。

优选地，所述现场拼装的四面体堵口结构物的内容物为遇水快速发泡包。

如图1所示，本发明堤坝决口快速封堵装置，包括四面体结构外框和置于所述四面体结构外框内的充填物，所述四面体结构外框由4块三角形网板1可拆式固定连接而成。

如图2所示，所述三角形网板1包括三角形框架12和钢筋网格11，所述钢筋网格11的周边与三角形框架12固定连接。

所述三角形网板1之间采用卸扣4扣接。

图3是市场上通用卸扣，采用卸扣扣接，可大大提高现场拼组堵口结构物的速度和结构的强度、刚度、可靠性。

所述三角形框架12是由钢构件相互焊接；相临三角形面之间可采用通用卸扣、钢丝绳、铁丝、尼龙绳等绑扎材料在现场连接固定。

四面体结构外框内的充填物可以是各种比重大于水的块状物。如块石。

优选地，所述充填物为遇水快速发泡包2。

遇水快速发泡包为成品，在同样阻水效果下，其成本相比于钢格石笼、钢筋石笼等技术中充填大块石的开采、运输等成本还要低。

遇水快速发泡包市场上有售。其形状、尺寸可以根据需要定制。样品试验所用遇水快速发泡包2购买自河北五星电力设备有限公司发明的“防汛快速膨胀袋”。

如图4所示，在所述四面体结构外框的一块三角形网板1的内侧还间隔设有多个带有钢筋网格31的三角形搁架3，所述多个三角形搁架3的底边32均平行于该三角形网板1的同一边，所述每个三角形搁架3的底边与三角形网板1边框的另两边活动连接，每个三角形搁架3可贴附于三角形网板1上，并可绕自身的底边翻转直至与三角形网板1成固定角度，所述遇水快速发泡包2为多个，分别固定在三角形搁架3上。

当每个三角形搁架3贴附于三角形网板1上时，三角形搁架3的两侧边位于三角形网板1的三角形框架12内。

如图5、6、7所示，所述三角形网板1边框与三角形搁架3的底边活动连接部位下方设有限制三角形搁架翻转角度的限位座33。

为了便于多层平行的三角形搁架3翻转折叠成一个整体平面，不同位置的多层平行的三角形搁架3的限位座下面设置的垫块34高度是不同的。

图6是多层平行的三角形搁架3翻转到一定角度的状态。

图7是多层平行的三角形搁架3翻转到设计角度的状态。使三角形搁架3水平。

所涉及的堵口结构物，是由钢构件组成的四面体。其每个面都是三角形网板1，三角形网板1的框架12由钢构件相互焊接，其内面为钢筋网格11，平时成片状储存，大大缩小了仓储空间，也便于人工将其抬运至决口现场。使用时，在现场将四面体的四个相临三角形网板1之间采用多个通用卸扣4相互扣紧固定。四面体的一个面内侧上设置了多层平行的三角形搁架3，这些三角形搁架3可绕各自的一边翻转一定角度，满足储存和使用要求，其上可放置多个遇水快速发泡包2。实际使用中，当三角形搁架3翻转到设计角度后，可采用多个塑料拉紧扣(或其它绳索)5将三角形搁架3的自由边固定在紧邻的四面体钢筋网格11上，以进一步确保三角形搁架3可承载多个遇水快速发泡包2吸水的重量。

本发明的堤坝决口快速封堵装置可按下述方法使用：

先将成片包装的堵口器材运输至堤坝决口现场；人工快速拼组成多个四面体堵口结构物；在堵口结构物内设置多个遇水快速发泡包2；在决口的上、下游两端同时将多个堵口结构物推下决口前沿的一定位置；多个堵口结构物在水中快速吸水，遇水快速发泡包2的体积快速膨胀，逐步充满四面体框架；四面体则在水流作用下边吸水边逐步移位至决口位置，形成一道堵水坝；在决口水势、流量得到明显控制的情况下，再采取从决口两端大量抛石等技术，最后完全封堵决口。

更进一步：为了适用于不同决口规模，四面体堵口结构物的主体尺寸可实现系列化。当四面体堵口结构物的主体尺寸较大时，还可以在其四个面内再设置一根或多根加强的撑杆，这些撑杆和该面的框架相互焊接(这种加强的方式多种，在此不作阐述)，以进一步提高四面体结构的受力性能。