专利名称：用于建立拦阻液体防护堤岸的筑坝装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种筑坝装置，其适用于构成拦阻液体防护堤岸，该筑坝装置中包含有用于将装置保持锚固在一个地面上的部件，更确切地讲，是通过在竖直方向液压将装置推向地面而引起的摩擦力的作用而锚固装置的，所述部件还反作用于从潮湿侧或洪水侧向干燥侧流动的液流，还有在地面与有效工作的防护堤岸之间安装的器具，用于排放可能在装置下方从洪水侧泄漏的液体，从而以大气压或接近于大气压的压力将地面与装置底侧保持在一起，该底侧则从排放器具的距洪水侧最近的边缘伸展到干燥侧，以便能够相对于用于将装置保持顶靠在地面上的液压获得最大的压差。
现有技术在SE 9500795-1中提出了一种上面描述的类型的筑坝装置。更确切地讲，该专利中公开了一种可移动装置，其中的液体拦阻部件由一个柔性套构成，在充入水或气体时，该套可以膨胀。这种装置的一个优点是可以在压瘪状态下储存，从而在存储和运输中占据最小的空间，之后，其可以在有洪水危险的区域以快速且简便的方式膨胀起来。此外，该装置易于柔性弯曲，这意味着该装置可以优选在柔软或不平坦的地面上拦阻水，而这种地面的支撑能力较差。在实际中，这种装置中还包含一个相对较宽的外裙，其连接着套的洪水侧，以构成装置的锚固部件。由于这种外裙较宽，因此可以获得可靠地锚固装置。然而，受应用场合的影响，这种现有筑坝装置具有一些缺点。其中，一个缺点是，由塑料或橡胶制成的柔性套在粗心操作时有被刺破的危险。另一个缺点是，套在外裙之外还要占据很大的宽度。为了阻抗具有高水位线的洪水，需要使套具有较大的高度，在这种情况下，装置的总体宽度就相当可观了。出于这个原因，这种装置的应用范围仅限于相对较低的水位，例如，0.5-1.5m范围内的水位。在更高的水位，装置需要有太大的宽度，以便能够成功地用于，例如，内部建筑密集的区域，特别是带窄街道的建筑区域。
除了上述筑坝装置，还有许多机械结构的实施例(例如US 898984，US 4 136 995，US 4 692 060，US 4 92 1373和US 5 470 177)用于洪水控制。这些现有的机械式洪水控制装置基于这样的事实，即水或液体的压力施加在这些装置上的能量会通过支撑腿或其它机械元件传递到地面上。然而，这需要地面具有很好的支撑能力。这在洪水地区经常难以做到。理论上讲，机械式筑坝装置可以竖立较高的高度，但这要求地面结实而且装置的结构非常坚固。同SE9500795-1中所采用的柔性可膨胀套相比，总体上说，现有的机械式筑坝装置至少在理论上具有更大的拦阻能力。但另一方面，上面提到的可膨胀套同机械式筑坝装置相比，具有更可靠的锚固能力。
本发明的目的和特征本发明的目的是消除上面提及的主要类型的筑坝装置中的上述缺点和短处并研制出一种改进了的筑坝装置。因此，本发明的一个基本目的是研制一种筑坝装置，其对于一个给定的总体宽度，能够控制较高水位。另一个目的是，研制一种装置，其没有被刺破的危险，因而不会在工作时坍塌。还有一个目的是，研制一种筑坝装置，其在拦阻液体的工作状态下非常耐用，而且结构简单、制造费用低。这种装置还在建立防护堤岸时易于运输和处理。
根据本发明，通过权利要求1的特征部分中所确定的特征，可以至少实现上述基本目的。本发明的各优选实施例则在从属权利要求中确定。
附图简要说明附图包括
图1-3是横截面简图，显示了根据本发明的筑坝装置的三种不同的主要变型；图4是一个透视图，显示了图1所示筑坝装置从干燥侧看时的情景；图5是一个前视图，显示了如何将一组图4所示装置组合在一起以构成一个位于不平坦地面上的相连防护堤岸；图6是一个透视图，显示了图5所示防护堤岸的一部分从洪水侧看时的情景；图7是一个透视图，显示了图2所示的可替换实施例中的筑坝装置从干燥侧看时的情景；图8是一个透视图，显示了由图7所示装置构成的防护堤岸的一部分从洪水侧看时的情景；图9是一个横截面图，显示了图3所示装置处于工作状态，即液体拦阻状态时的情景；图10是一个模拟横截面图，显示了装置中的各部分在最终组装之前的情景；图11是一个透视图，显示了由图9和10所示装置构成的防护堤岸从洪水侧看时的情景；和图12是一个透视图，显示了本发明的一个附加可替换的实施例。
本发明优选实施例的详细描述图1-3中显示了三个不同的本发明的实施例，它们的共同之处是都包含一个第一平铺板1和一个第二直立板2。在这两种板中，首先提到的第一板用于装置的整体锚固，更确切地讲，是通过以代号3表示的液体，特别是水，将装置推向地面或其它表面4而锚固装置，而第二板则用于拦阻大量液体。三个实施例的共同之处还在于，平铺板1在底侧带有器具5，其用以排放可能泄漏到板下的水。筑坝装置的潮湿侧即洪水侧总体上以6表示，而干燥侧以7表示。位于板1底侧的排放器具5优选采用一个层的形式并沿着板的整个宽度伸展，即从洪水侧伸展到干燥侧，当然也可以设想将排放层的宽度限制为锚固板整个宽度的一部分。在实际中，排放层可以通过多种不同的途径获得。排放层可以，例如，由一个成型多孔板构成，其或者是永久固定在锚固板的底侧，或者是不固定地敷设在板与地面之间。排放层也可以由一组板条、横杆、腿或其它间隔元件构成。在这个方面还应指出，排放层或板可以由楔形窄条构成，而不是以相等的厚度从干燥侧的最大高度伸展到潮湿侧区域的最小或微不足道的高度。
在图1至3中的所有实施例中，还显示了一个织物或由类似材料制成的弹性带元件8，其顶靠着地面4以及锚固板1的上侧。该织物可以是一个能覆盖多个彼此相连的锚固板的单独单元，也可以敷设在每个单个的板上并且延伸长度大于每个实际的板，以便能够搭接到相邻板上。
本发明的所有实施例的另一个共同特征是，当液体以竖直力作用在锚固板上同时又以水平力作用在拦阻板时，作用在两个板1、2之间的装置可以防止竖直的液体拦阻板从工作位置向干燥侧倾斜。
在下面的说明中，词语“宽度”用于描述锚固板在洪水侧的边缘与干燥侧的边缘之间的伸展的距离，而词语“长度”或“轴向伸展距离”用于描述锚固板在与宽度尺寸呈90°方向的伸展距离。然而，这种术语定义并不对锚固板的尺寸构成限制。在实际中，锚固板的宽度可以远大于长度。
现在请参考图4至6，它们与图1一起用于描述根据本发明的筑坝装置的第一个铲形实施例。在本例中，这种用于将拦阻板2保持在直立位置的装置中包含两个拉力承载连接装置，它们伸展在拦阻板的潮湿侧与锚固板1之间。更确切地讲，这些连接装置由沿着板1的两个相对的横向边缘伸展的端面9、9’以及板2的两个相对的直立边缘构成。板1、2以防水的方式沿连接线10相互连接，该连接线沿着拦阻板的下边缘和锚固板的上侧伸展。沿着线11、12同样存在防水连接，用于分别将每个端面与拦阻板2和锚固板1相连。在实际中，板1和2以及端面9、9’由板料制成，并通过焊接彼此联合起来。在这方面应当指出，端面9、9’也可以由弹性可弯曲材料制成。但是，在实际中优选将每个端面由形状牢固的材料制成，象拦阻板和锚固板那样，并且将端面与这些板刚性联合在一起以形成铲形结构，该铲形结构在工作中向着洪水侧张开。
为了形成图5和6中所示类型的连续防护堤岸，一组这样的铲形筑坝装置被彼此相邻着并排放置在一起。为了使组合防护堤岸中的相邻筑坝装置之间具有密封能力，优选采用横截面为大致U形的密封条13(或带)，它们被安装在相邻端面间的自由边缘上，以便将自由端面间可能出现的间隔跨接起来。
为了便于将筑坝装置竖立在图5所示类型的不平坦地面上，拦阻板2可以处于平直、无张力状态，并带有沿向上的方向彼此张开的倾斜边缘。在将这些边缘连接到端面9上后，它们也会将端面保持沿向上的方向彼此张开的状态，从而使得多个筑坝装置彼此贴合在一起。一个大致以14表示的加载或锁紧机构伸展在拦阻板2的侧边缘之间，用于在需要时减小侧边缘上部之间的距离，并因此减小端面之间的距离，更确切地讲，是通过使拦阻板2向着洪水侧凹陷而实现的，如图4所示。假定每个端面与附属锚固板之间的夹角在88-92°，以便确保一个相邻装置中的锚固板相对于水平面的斜度在+2°至-2°的范围内。在本例中，装置可以带有这样的端面，即每个端面与锚固板之间的夹角为，例如，93°。当这样的预制装置被安置到位后，可以通过减小加载机构14的长度而获得所需的倾斜角度，这样，在拦阻板2上在边缘区域中会向着洪水侧凹陷。这样不但能够带来使预制的防护堤岸的底部能够调节以适合于不平坦地面的优点，还能够使拦阻板所获得的力承载几何形状优于平面结构。
在其它方面，应当指出，所示实施例中的端面9、9’上分别成形有一个水平的上边缘15和一个从上边缘开始向下倾斜的边缘16，边缘16的端部位于距板1的后边缘10’一定距离处。由于事实上端面以这种形式终止于距边缘10’一定距离处，从而为上述密封织物或带8提供空间，这样，该带可以同时覆盖住预制防护堤岸中的几个连续的密封装置。为了减小被拦阻水域中可能会有的波浪和/或水流的影响，这些装置在需要时应当能够安装特别的板(未示出)，这些板顶靠或连接着端面9、9’的倾斜边缘部分。这样的附加板可以具有与每个筑坝装置相同的轴向伸展距离或者更长一些，以便能够覆盖住几个相邻放置的筑坝装置。然而，附加板必须使水能够出入端面间的空间，并优选通过附加板的下边缘与锚固板1之间的缝隙使水出入。
如果一个防护堤岸需要以不同的角度竖立在不同的段之间，则可以采用特别的筑坝装置，这种筑坝装置的底板横向边缘12不相互平行。通过四个垂直的角部装置和一定数量的标准装置，甚至可以在所需地面上建立一个临时水池。
现在请参考图7和8，它们与图2一起描述了本发明的第二个替换性实施例。在本例中，用于保持拦阻板1处于直立位置的装置中包含一个或多个压力承载支撑装置17，其作用在拦阻板2与锚固板1上的一个从拦阻板伸出的部分1’之间。在实际中，这些支撑装置有利地由直立板构成，所述直立板在工作状态以一个角度，例如直角，从拦阻板2的干燥侧伸出，并从伸出板部分1’的上侧向上伸出。虽然支撑板17可以刚性连接到板1、2中的至少一个上，但也可以柔性，例如通过铰链，连接所述板中的一个，从而可以折叠支撑板，例如向着拦阻板的干燥侧折叠，以减少支撑板的存储和运输空间。如果不采用这些板，也可以采用腿或杆以承载拦阻板干燥侧与板部分1’之间区域内的压力。
从图8中可以看出，在一个连续防护堤岸中的相邻筑坝装置之间出现的空间或开口可以通过一个单独的密封件18，例如一个带子或织物、一个带角板或类似物密封住。由于事实上密封件在其底侧具有局部空气间隙，因此密封件会被上方作用的水压保持压紧在所需位置上。密封件应具有足够的刚度，以便也能跨接更大的开口。如果密封件是由刚性材料制成的，则优选沿其长侧带有密封嵌条或在其底侧带有泡沫橡胶。作为附加的安全设施，特别是在低水位，密封件也可以机械式固定，例如通过弹性夹具夹紧、装配在挂钩下面等。
在图8中所示的最左侧相邻筑坝装置之间的接合处位于地面上的一个空洞之上，而下一个开口则位于一个山脊之上。在这两种情况下，相邻锚固板间的开口宽度相等，但在其中一种情况下，筑坝装置之间的开口是张开的，而在另一种情况下则是聚拢的。在图8中所示的最右侧三个筑坝装置竖立在平地上，但在地面上彼此之间倾斜一个角度，两个位于拦阻板之间的接合处沿相反的方向收缩为楔形。这样，锚固板之间的开口的宽度在此有变化，而相邻拦阻板间的开口则成为平行的。
现在请参考图9-11，它们与图3一起描述了本发明的第三个替换性实施例。在本例中，位于板1、2之间的拉力承载连接装置由一个窄长元件19构成，窄长元件19在其一端连接在拦阻板的潮湿侧，更确切地讲是连接在距拦阻板下边缘一定距离处，而在另一端则连接在锚固板上，更确切地讲是连接在距拦阻板一定距离处。在实际中，连接元件19可以由绳索、拉杆等构成并连接着紧固件。在本例中，板1、2由分开的部件构成，并且在需要时，即当将要竖立一个防护堤岸并需要这两种板实现它们的功能时，它们可以相互连接起来。虽然可以通过各种不同的方式实现这两种板的连接，但图9和10中显示的连接方式是，锚固板1在干燥侧带有一个槽20，用以插入拦阻板2的下边缘21。换言之，拦阻板的下边缘21构成一个插入元件，而槽20构成一个底座，以容纳这个插入元件。一个连续的防液织物22附属并固定在拦阻板2的内侧和锚固板1的上侧，织物上的一个弹性部分在这两个分开的板之间伸展。当两个板装配到一起时，织物在两个板之间的过渡处折叠，同时又不会失去防液能力。
从图11中可以看到，对于由板1、2构成的相邻的筑坝装置来说，织物22优选为通用的。这样，在相邻筑坝装置之间的边界区域，一个柔性织物部分22’将在不同板之间伸展并具有一定的活动能力。沿着竖立起来的预制防护堤岸上的面向洪水侧的长侧边缘，织物22的宽度大于锚固板1，这样，织物上的一个伸出部分可以实现密封以防止水从锚固板下面泄漏。
图12中显示了一个附加的实施例，其中，一组位于拦阻板2与锚固板1之间的由波纹构成的拉力承载连接装置总体上以23表示。每个波纹23均是连续的且横截面为拱形，其包含一个从拦阻板2向内弯曲的外凸板部24和一个从锚固板1向上弯曲的外凸板部25。在实际中，拱形板部24可以伸过拦阻板2的大部分高度(或者甚至是整个高度)，同时，锚固板1上相应的板部25则伸过锚固板的大部分宽度。板部24向着它的上端部24’逐渐变窄，而类似地，板部25向着一个距拦阻板2有一定距离的端部25’逐渐变窄。每个板部的细长形状分别是沿着侧向延伸和向下延伸的。由于竖直和水平板部具有这种细长波纹形状的水平和垂直的板部，因此可以将几个筑坝装置叠加铺设在一起。
在图12所示例子中，筑坝装置中包含四个相互平行的波纹23。板部25上的属于波纹一部分的自由端开口于一个共同的汇集通道26，该通道26由一个以27表示的板部限定，板部27则沿轴向伸展于锚固板1的两个相对的侧边缘之间。最适宜的结构是，通道26平行于拦阻板2伸展。一个织物或外裙28邻近于通道限定板部27敷设着，用于密封住地面，如前所述。当水从外裙28下面和板1的后部平面部分泄漏时，水可以通过通道26分配到一个或多个由拱形波纹所确定的通道中，并排放到筑坝装置的干燥侧。换言之，拱形波纹23不但在板1和2之间构成了拉力承载连接装置，还构成了排放装置。本发明的可行的改型本发明并不仅仅局限于上面描述和附图所示的各实施例。因此，可以只使用一个具有较大地面伸展距离的适合中央安置的刚性或柔性装置作为拉力承载装置，以取代在相对横边缘处的端面上设置两个(刚性或柔性)装置的做法。此外，对于图4-6中所示的铲形实施例，也可以使各板和端面之间可以折叠，以便于储存和运输。
权利要求
1.用于构成拦阻液体防护堤岸的筑坝装置，其包含有用于将装置保持锚固在一个地面上的部件，更确切地讲，是通过竖直方向液压将装置推向地面而引起的摩擦力的作用而锚固装置的，所述部件还反作用于从潮湿侧或洪水侧向干燥侧流动的液流，器具(5)装于地面与有效工作的防护堤岸之间，用于排放可能在装置下方从洪水侧泄漏的液体，从而以大气压或接近于大气压的压力将地面与装置底侧保持在一起，该底侧则从排放器具的距洪水侧最近的边缘伸展到干燥侧，以便能够相对于用于将装置保持顶靠在地面上的液压获得最大的压差，该装置的特征在于，上述部件包含至少一个第一板(1)，其在工作状态是平铺着的，用于被液体推向地面(4)以锚固该装置，以及至少一个第二板(2)，其在工作状态是直立的，用于拦阻液体，和作用在两个板之间的装置(9，9’；17，19，23)用于在液体同时以一个竖直力作用在锚固板(1)和以一个水平力作用在拦阻板(2)上时防止直立的液体拦阻板从工作位置向干燥侧倾斜。
2.根据权利要求1的筑坝装置，其特征在于，所述装置包含一个或多个在拦阻板(2)的潮湿侧与锚固板(1)之间伸展的拉力承载连接装置(9，9’；19，23)。
3.根据权利要求2的筑坝装置，其特征在于，两个板(1，2)以防水的方式沿着一个连接线(10)相互连接，该连接线在拦阻板的一个下边缘与锚固板的一个上侧之间伸展。
4.根据权利要求2和3的筑坝装置，其特征在于，拉力承载连接装置(9，9’)具有较大地面伸展距离。
5.根据权利要求4的筑坝装置，其特征在于，拉力承载连接装置由两个端面(9，9’)构成，每个端面均以防水的方式沿一个直立边缘连接着拦阻板(2)并沿一个平铺边缘连接着锚固板(1)，从而构成一个铲形结构，该铲形结构在工作时向着洪水侧张开。
6.根据权利要求5的筑坝装置，其特征在于，每个端面(9，9’)均是坚硬的，并且刚性组合到拦阻板和锚固板上。
7.根据权利要求5或6的筑坝装置，其特征在于，拦阻板(2)在平直、无张力状态下带有沿向上的方向彼此张开的倾斜边缘，在将所述边缘连接在端面上后，会迫使这些端面保持沿向上的方向彼此张开的状态，而且一个加载机构(14)伸展于所述拦阻板的侧边缘之间，用于在需要时减小侧边缘之间的距离，从而减小端面上部之间的距离，更确切地讲，是通过拦阻板(2)向着洪水侧凹陷而实现的。
8.根据权利要求5-7的筑坝装置，其特征在于，安置着密封元件(13)，以密封住一个组合防护堤岸中的相邻筑坝装置，所述元件可以安置到相邻端面(9，9’)的自由边缘上，以跨接边缘之间可能出现的空间。
9.根据权利要求1或2的筑坝装置，其特征在于，拉力承载连接装置由一个窄长元件(19)构成，该窄长元件在一端连接在拦阻板(2)的潮湿侧，更确切地讲是连接在距上述拦阻板下边缘一定距离处，而在另一端则连接在锚固板(1)上，更确切地讲是连接在距拦阻板一定距离处。
10.根据权利要求9的筑坝装置，其特征在于，板(1，2)通过一个防水连接件(22)，例如一个柔性织物，而相互连接在一起。
11.根据权利要求9或10的筑坝装置，其特征在于，所述板通过一个板上的一个或多个插入元件(21)而机械式连接在一起，该插入元件可以插入另外一个板上的相应数量的底座(20)中。
12.根据权利要求11的筑坝装置，其特征在于，一组相互间隔的锚固板(1)和一组同样相互间隔的拦阻板(2)被施加到一个织物(22)上。
13.根据权利要求1的筑坝装置，其特征在于，上述装置包含一个或多个压力承载支撑装置(17)，该支撑装置安置并作用在拦阻板(2)的干燥侧与锚固板(1)上的一个从拦阻板伸出的部分(1’)之间。
14.根据权利要求13的筑坝装置，其特征在于，上述支撑装置由直立板(17)构成，所述直立板在工作状态以一个角度从拦阻板的干燥侧伸出，并从伸出板部分(1’)的上侧向上伸出。
15.根据权利要求2或3的筑坝装置，其特征在于，作用在拦阻板(2)和锚固板(1)之间的拉力承载连接装置包含一个波纹(23)，该波纹是连续的且横截面为拱形，其包含一个从拦阻板(2)向内弯曲的外凸板部(24)和一个从锚固板(1)向上弯曲的外凸板部(25)。
16.根据权利要求15的筑坝装置，其特征在于，两个外凸板部(24，25)均沿着指向端部(24’，25’)的方向变窄，所述端部距两个板(1，2)之间的连接线有一定的距离。
17.根据权利要求15或16的筑坝装置，其特征在于，其包含一组相互平行的波纹(23)，而所述板部(25)的自由端部沿着向外的方向上凸成形于锚固板(1)中，并开口于一个共同的汇集通道(26)，该通道由一个板部(27)限定，板部(27)沿着向外的方向上凸成形于锚固板中并沿轴向伸展于锚固板的侧边缘之间。
全文摘要
一种用于构成拦阻液体防护堤岸的筑坝装置包含至少一个第一板(1),其在工作状态是平铺着的,用于被液体推向地面以锚固该装置,以及至少一个第二板(2),其在工作状态是直立的,用于拦阻液体。在锚固板(1)的底侧安装液体排放器具(5)。装置(9,9’)作用在两个板之间,用于在液体同时以一个竖直力作用在锚固板(1)和以一个水平力作用在拦阻板(2)上时防止拦阻板(2)从工作位置向干燥侧倾斜。
文档编号E04B2/02GK1255177SQ9880491
公开日2000年5月31日 申请日期1998年3月26日 优先权日1997年5月12日
发明者西古德·梅林 申请人:西古德·梅林