专利名称：用于河槽的可重配置障碍物系统的制作方法
用于河槽的可重配置障碍物系统相关申请的交叉引用本申请要求于2009年4月9日提交的名称为“用于河槽的可重配置障碍物系统” 的美国临时专利申请序列号61/168，098的受益权和优先权，特别地，对于该申请所公开和教导的全部内容通过参引合并到本文中。
背景技术：
存在许多形式的水上娱乐活动。常见的类型包括划皮艇和划独木舟，在划皮艇和划独木舟期间，人们常常喜欢乘坐这种船沿急流而下。自然环境提供急流，上述急流是水从较高海拔流向较低海拔的河床中的地质构造。许多人进行白水急流旅行(white water rapid trips)并还将其看作一种运动。随着城市人口的增长，对附近水上运动的需求增加。
发明内容
本发明的实施例因此可包括构造用于在河槽中流动的水的障碍物组件的方法，该方法包括提供布置在河槽中的多个支撑槽轨；提供第一障碍物，第一障碍物包括第一中空结构箱体、包括由第一支腿和第二支腿分隔开的开槽面和相对地布置的腹板的第一支撑槽架、以及贯穿第一中空结构箱体和第一支撑槽架的第一连接件，第一支撑槽架的腹板邻接第一中空结构箱体；利用第一连接件和布置在河槽中的多个支撑槽轨将第一障碍物附连到河槽上，由此压紧第一中空结构箱体；提供第二障碍物，第二障碍物包括第二中空结构箱体、包括由第一支腿和第二支腿分隔开的开槽面和相对地布置的腹板的第二支撑槽架、 以及贯穿第二中空结构箱体和第二支撑槽架的第二连接件，第一支撑槽架的腹板邻接第二中空结构箱体；利用第二连接件将第二障碍物附连到第一障碍物上，由此压紧第二中空结构箱体并构造用于在河槽中流动的水的障碍物组件。本发明的实施例还可包括一种用于使河槽中的水流转向的可重配置障碍物，该可重配置障碍物包括中空结构箱体，该中空结构箱体包括顶部和相对地布置的底部，顶部和相对地布置的底部通过左侧和相对地布置的右侧、前侧和相对地布置的后侧相互偏移， 中空结构箱体限定由顶部、底部、左侧、右侧、前侧和后侧分隔开的内部部分和外部部分，第一组多个开口穿过中空结构箱体的顶部形成，第二组多个开口穿过中空结构箱体的底部形成，第二组多个开口与第一组多个开口对齐；支撑槽架，该支撑槽架包括由第一支腿和第二支腿分隔开的开槽面和相对地布置的腹板，支撑槽架的腹板邻接中空结构箱体的顶部，第三组多个开口形成在支撑槽架的腹板中，第三组多个开口与中空结构箱体的第一组多个开口对齐；第一连接件，该第一连接件限定第一端和相对地布置的第二端，第一连接件包括 附连在第一连接件的第一端上的固定件和附连在第一连接件的第二端上的紧固件；第一连接件延伸穿过中空结构箱体的底部和障碍物的顶部，由此穿透中空结构箱体的内部部分； 第一连接件定向为使得第一连接件的固定件邻接中空结构箱体的底部并定位在中空结构箱体的外部部分中，并且，使得第一连接件的紧固件邻接支撑槽架的开槽面并定位在中空结构箱体的外部部分中；第一连接件穿透中空结构箱体的第一组多个开口中的至少一个、中空结构箱体的第二组多个开口中的至少一个、以及支撑槽架的第三组多个开口中的至少一个；以及，将第一连接件的固定件附连到河槽上，由此使河槽中的水流转向。本发明的实施例还可包括一种制造可重配置障碍物的方法，该方法包括在高于 130华氏度的温度下形成限定内部部分和外部部分的中空结构箱体；在将中空结构箱体冷却到130华氏度以下之前邻接支撑槽架，该支撑槽道包括形成在其内的开口 ；移除中空结构箱体的与支撑槽架的开口对齐的部分从而形成开口 ；以及，将穿过中空结构箱体的内部的连接件安装在中空结构箱体的开口和支撑槽架的开口中。本发明的实施例还可包括一种构造用于在河槽中流动的水的障碍物组件的方法， 该方法包括提供第一障碍物，该第一障碍物包括第一中空结构箱体和贯穿第一中空结构箱体的第一连接件；利用第一连接件将第一障碍物附连到河槽上；提供第二障碍物，该第二障碍物包括第二中空结构箱体和贯穿第二中空结构箱体的第二连接件；利用第二连接件将第二障碍物附连到第一障碍物上，由此构造用于在河槽中流动的水的障碍物组件。
图1是示出采用本发明的实施例的河滨公园的透视示意图。图2是示出图1的河滨公园的河槽的透视图，其中，河槽设置有用于使河槽中的水转向的障碍物组件的可重配置障碍物系统的实施例。图3A是布置在图2中示出的河槽的基部上的多个支撑槽轨的透视图，并且是由图 2中的假想线3指示的细节。图;3B是可替代的支撑槽轨的示图。图3C是可用于改变现有河床的支撑槽轨的另一实施例。图3D改进的河槽的示例的示图。图4是图2中示出的障碍物组件的透视图，并且是由图2中的假想线4指示的细节。图5是示出图4中所示障碍物组件的示例性障碍物壁的实施例的透视图。图6是示出图5的障碍物壁的侧视图。图7A是示出图5中所示障碍物壁的示例性障碍物的透视图。图7B是紧固到基部上的障碍物的示图。图7C是多个叠置的障碍物的示图。图7D是多个叠置的障碍物的另一个示图。图7E是可放置在叠置的障碍物的顶部上的盖的示图。图7F是叠置的障碍物和盖的透视图。图7G是盖放置在叠置的障碍物的顶部表面上的叠置的障碍物的侧视图。图8是图7中示出的障碍物的分解透视图，该分解透视图示出支撑槽架、中空结构箱体以及多个连接件的示例性实施例。图9是示出图7的障碍物的俯视图。图10是示出图7的障碍物的正视图。图11是示出图8的中空结构箱体的底部表面的透视图。图12是示出图8的中空结构箱体的顶部表面的透视图。
图13是示出图8的中空结构箱体的正视图。图14是示出图8的中空结构箱体的俯视图。图15是示出图8的中空结构箱体的右侧视图。图16是示出穿过图13中的平面16-16截取的具有可见的压制边缘的中空结构箱体的截面图。图17是示出穿过图14中的平面17-17截取的具有可见的压制边缘的中空结构箱体的截面图。图18是示出图8的支撑槽架的俯视图。图19是示出穿过图18中的平面19-19截取的具有可见的压制边缘的支撑槽架的截面图。图20是示出图18的支撑槽架的正视图。图21是示出图18的支撑槽架的右侧视图。图22是示出图18的支撑槽架的顶部透视图。图23是示出图8的连接件中的一个的侧视图。图M是示出图23的连接件的透视图。图25是示出由图7的障碍物组成的示例性对称柱状物的实施例的透视图。图沈是示出用于提高水坝的存储能力的水坝延伸部的实施例的透视图。图27是示出键合障碍物的实施例的俯视图。图观是示出图27的键合障碍物的侧视图。图四是示出以配合组件设置的图27的多个键合障碍物的俯视图。图30是具有三角形形状的障碍物3000的透视图。图31是图30中示出的障碍物3000的另外的透视图。
具体实施例方式图1是用于水上娱乐的人工河滨公园100的一个实施例的透视图，人工河滨公园 100建造在具有向下方向102的山坡上。人工河滨公园100是能够用于许多不同地点的人造娱乐公园，使得不居住在自然地层水附近或者不能利用自然地层水的人们能够练习水上运动。水上运动包括但不限于滑板滑水、划艇、人体冲浪、冲浪板冲浪、肌板冲浪、内胎划水、 划木筏以及任何其他的水上运动。河滨公园100模拟人们能够在其中玩乐、竞技水上运动的自然河流，并且还为救援潜水员提供场所以执行或训练救援行动。河滨公园100建造在山上，允许重力产生沿大致的向下方向102的水流。换句话说，水从上部水池104沿着河槽120流入下部水池106中。当水沿着河槽120流下时，水被障碍物组件1 阻碍，障碍物组件1 使水加速、改变方向并通常为划皮艇和其他的水上运动提供挑战性的环境。在水从河槽120流出到达下部水池106后，水经由泵站110被机械地泵送到上部水池104。可替代地，水来自诸如河流或湖泊的水源，并流出下部水池106，流入低海拔处的河流或另一个湖泊中。比如单独的皮艇114-118的河滨公园使用者从上部水池104沿着河槽120下行至下部水池106。河槽120设置有干扰水在河槽120中的流动的障碍物组件126，从而使沿河槽120向下的通道具有挑战性。障碍物组件1 是可重配置的。换句话说，障碍物组件126可被重新构造以允许各种类型的急速向下的河槽120。例如，图1中示出的模仿自然河床中的地质构造的障碍物组件1 被构造成允许水从一侧运动到另一侧。障碍物组件126附连到河槽120的基部122上，其中，支撑槽轨IM嵌入河槽基部122中。障碍物组件1 包括组装并附连到河槽120上的至少一个障碍物壁128。一旦皮艇118或其他的水上公园使用者行驶通过河槽120并想返回到上部水池 104时，可经由传送带108或将皮艇114-118或其他水上公园使用者从下部水池106传送到上部水池104的类似装置而实现上升。可由位于控制塔112内的工作人员监控河滨公园 100中的活动，以提供安全和令人享受的体验。应当指出的是，其他水上公园使用者可包括滑板滑水者、划艇者、人体冲浪者、冲浪板冲浪者、趴板冲浪者、内胎划水者、划木筏者以及任何其他参与水上运动的人，水上公园使用者在本文中一般指划艇者。图1还示出可选择的岛130。图2是具有障碍物组件126的河槽120的透视图。如图2所示，河槽120包括基部122、左壁204和右壁202。基部122、左壁204和右壁202可由多种耐用材料中的任意一种制成，例如混凝土。基部122可与山的布局一致，其中，水通常沿着向下方向102流动，但为了说明的目的，基部122示为平的部分。左壁204以一定角度(例如直角，或者介于垂直和水平之间的任意其他角度)与基部122相交并高出基部122 ；例如，高出大约六英尺或更多。右壁202与所说明的左壁204相似。基部122、左壁204以及右壁202形成用于沿向下方向102承载水的河槽120。虽然在图2中示出的河槽120为平直的，但河槽120可以沿一个或更多个方向弯曲。图3A是由图2中的假想线3指示的多个支撑槽轨124的透视图。如图3A所示， 多个支撑槽轨1 可嵌入河槽基部122中，或者可替代地，以下面描述的方式附连到河槽基部122上。如图3A所示，如果支撑槽轨IM嵌入河槽基部122中，则支撑槽轨124与河槽120的基部122的上部表面314齐平。支撑槽轨IM包括单独的支撑槽轨302-312。虽然支撑槽轨1 示出为市场上可买到的支撑槽道，但可以采用允许用于连接和拆开连接件 526(图8)的简易连接/拆开结构的其他实施例。对支撑槽轨IM的说明，例如对单独的支撑槽轨302的说明，适用于其他支撑槽轨304-312，这是由于支撑槽轨304-312与支撑槽轨 302具有相似性。支撑槽轨302包括支撑基部316、第一支腿318、第二支腿320以及开槽顶部322。第一支腿318和第二支腿320大致垂直地连接到支撑基部316上，形成开口 324。 如图19所示，可以通过卷拢第一和第二支腿318、320的端部形成开槽顶部322，以产生能够容置连接件的特征。当支撑槽轨1 造型就位时，可利用可去除泡沫插入物(未示出)以防止湿的水泥进入开口 324。在混凝土变硬后，可将可去除泡沫插入物从开口 3 去除，以允许使用支撑槽轨124。如图3A所描述和所示出的，支撑槽轨IM可以在制造河槽120期间造型就位，或者支撑槽轨口4可附连到河槽120的预先造型的基部122上。如果支撑槽轨1 附连到预先造型的河槽基部122上，则支撑槽轨IM可与例如锚状物附连，将支撑槽轨IM稳固地紧固到基部122上，如根据图19更充分地公开的。无论支撑槽轨IM嵌入基部122中还是通过锚状物附连到基部122上，支撑槽轨IM都可以定位在沿支撑槽轨1 的长度的任意位置中。图3A示出平行于水流的支撑槽轨124，支撑槽轨IM将施加到障碍物组件1 上的作用力分布在支撑槽轨124的整个长度上。支撑槽轨302的开槽顶部322 允许障碍物组件126(图2~)附连到河槽120中的若干不同位置中。这些位置可以根据需要而改变，以“调节”河槽120中的水流，从而形成具有挑战性的水上公园环境。
图;3B是支撑槽轨326的另一实施例的等轴测图。如图所示，支撑槽轨3 具有第一支腿330、第二支腿332和基部340。第一支腿330和第二支腿332形成开口 328。 第一支腿330和第二支腿332具有形成钩状部342、344的弯曲形状。凸缘334、336、338由基部340形成。当形成基部122时，凸缘334-338辅助将支撑槽轨3 锚定在基部122 (图 3A)中。例如，支撑槽轨3 可定位在混凝土中，使得凸缘334-338将支撑槽轨3 保持在硬化的混凝土中。图3C示出支撑槽轨346的另一实施例。如图3C所示，支撑槽轨346包括第一支腿348、第二支腿350和基部352。比如为开口邪4、356的开口形成在基部352中。支撑槽轨346可用作用于改变现有河槽的槽轨，比如改变图2中示出的包括支撑槽轨的河槽120。图3D是其中比如为支撑槽轨346的支撑槽轨可用于改变现有河槽120的方式的示例的示图。如图3D所示，利用锚定螺栓360将支撑槽轨346锚定到原始河槽基部358上。 一旦支撑槽轨346安装到原始河槽基部358上，就利用混凝土或水泥浆362填充包围支撑槽轨346的部分。图4是由图2中的假想线4指示的附连到河槽120的支撑槽轨124上的障碍物组件126的示图。尽管可以组装大量和各种尺寸和几何形状的障碍物组件126，提供示例性实施例用于例示的目的，应当理解的是，可根据需要形成其他构型。如图4所示，障碍物组件126的一个示例性实施例是包括第一障碍物402、700，第二障碍物404，第三障碍物406， 第四障碍物408以及第五障碍物410的障碍物壁128。障碍物组件1 可以以多种不同构型中的任意一种附连到河槽120上。例如，障碍物壁1 经由支撑槽轨IM附连到河槽120 上，以形成单排的障碍物，而其他障碍物壁使用多排。图5是图4中示出的障碍物壁128的实施例的透视图。如图5所示，障碍物壁1 由形成在层504中的多个单独的障碍物502构成。图5中示出的障碍物壁1 包括第一层 506、第二层508、第三层510、第四层512以及第五层514。如上所述，层504中的每一层都具有多个单独的障碍物502。例如，第一层506具有第一障碍物402、第二障碍物404、第三障碍物406、第四障碍物408以及第五障碍物410。第一层506的障碍物402-410首尾对齐以形成障碍物壁128的连续部分。其他层504以相似的方式具有单独的障碍物502。例如，为了组装障碍物壁128，第一层506附连到河槽基部122(在图3中示出)的支撑槽轨 124上，其中，第一层506包括第一障碍物402、第二障碍物404、第三障碍物406、第四障碍物408以及第五障碍物410。第二层508的单独的障碍物502以相似的方式附连到第一层 506上。关于这一点，连接件5 连接到第一层506中的障碍物的支撑槽架5 上。以相似的方式，第三层510附连到第二层508上，第四层512附连到第三层510上，第五层514 附连到第四层512上。各层506-514以物理方式附连到位于下方的层上，例如，第二层508 附连到第一层506上。邻接层的物理附连经由贯穿障碍物502并附连在下面层上的连接件 526，并经由位于连接件5 和支撑槽架528的底部的固定件实现。图6是图5中示出的障碍物壁128的侧视图。如图6所示，障碍物壁128具有相互叠置并附连的单独的层504，以形成障碍物壁128。各个块以支承壁结构的方式装配在一起。图7A是与其他障碍物402-410 (在图5中示出)基本相同的示例性障碍物700的透视图。虽然示例性障碍物700被描述和示出为矩形物体，但还可以采用其他立体形状，比如正方形、圆形、三角形等等。障碍物700是具有用于在其被安装在河槽120(在图1中示出)中时产生湍流的平的表面的立体形状。如图7A所示，障碍物700包括顶部702、底部 704、前侧706、后侧708、左侧710以及右侧712。顶部702和底部704相互平行并通过高度 714分隔开。顶部702和底部704通过前侧706、后侧708、左侧710以及右侧712分隔开。 前侧706和后侧708相互平行并通过厚度715分隔开。左侧710和右侧712相互平行并通过长度716分隔开。在一个示例性实施例中，高度714为大约十英寸(10")，厚度715为大约二十英寸)，长度716为大约四十英寸)。障碍物700包括支撑槽架718、 中空结构箱体720以及多个连接件526。一般地，支撑槽架718位于障碍物700的顶部702 上，中空结构箱体720位于障碍物700的中间，多个连接件5 从障碍物700的底部704延伸到顶部702。当如图7A所示地组装时，支撑槽架718装配到中空结构箱体720的支撑槽道凹部802(图8)中，使得支撑槽架718中的开口 1812、1826、1840、1854(图18)与在中空结构箱体720中的顶部开口 812(图12)对齐。如下文所述，支撑槽架718和中空结构箱体 720中的对准的开口容置连接件526。图7B是障碍物700的另一视图，其中障碍物700示出为附连到基部122上。如图 7B所示，基部122具有形成在其内的支撑槽轨，比如支撑槽轨302。障碍物700经由连接件 526连接到支撑槽轨302上。连接件5 可包括具有拧紧到垫圈722上的螺母724的螺纹杆。垫圈722将支撑槽架5 紧压在障碍物700的表面上，以将障碍物700保持到支撑槽轨302和基部122上。图7C示出叠置的障碍物734。叠置的障碍物734包括障碍物728、障碍物730以及障碍物732。障碍物728以关于图7B所述的方式联接到支撑槽轨736、738上。障碍物 730联接到障碍物7 的支撑槽架上，比如联接到图7B中示出的支撑槽架5 上。类似地， 利用比如为连接件740的连接件将障碍物732联接到障碍物730的支撑槽架上。图7D是其中多个障碍物可连接以形成壁或塔的方式的示图。障碍物728、730、732 以图7C中示出的方式联接在一起。类似地，障碍物742、744、750相互连接以形成图7D中示出的多个叠置的障碍物752。该过程可以重复，以形成所需高度的叠置障碍物的壁。图7E是盖754的示图。如在图7B、7C和7D中所示，连接件从叠置的障碍物的顶部延伸。例如，在图7C中，连接件740从叠置的障碍物734向上延伸。想要保护比如为河滨公园100(图1)的河滨公园的使用者不被连接件所伤害。因此，可设置盖754，盖7M覆盖从叠置的障碍物向上延伸的连接件。可采用联接到顶部障碍物的支撑槽架上的弹簧加载连接件，比如弹簧加载连接件756。可采用比如为弹簧加载连接件756的四个弹簧加载连接件，以将盖7M锚定到顶部叠置障碍物上，比如锚定到图7D中的障碍物750上。盖7M具有圆角758以防止伤害。另外，防滑表面760可模制在盖754的顶部表面中，以有助于防止河滨公园的使用者滑倒。图7F是多个叠置的障碍物766和盖764的透视图。盖764设置在叠置的障碍物 766的顶部。位于叠置的障碍物766的顶层的顶部表面上的突出部，比如突出部762，与盖 764中的凹部或开口(未示出)配合。还如图7F所示，盖764具有防滑表面760。图7G是叠置的障碍物766的侧视图，盖764和盖768设置在叠置的障碍物766的顶部上。如图7G所示，盖764、768具有圆角，以防止可能滑过叠置的障碍物766的顶部表面或者站在叠置的障碍物766的顶部表面上的水上公园100的使用者受伤。
图8是图7中示出的障碍物700的分解透视图。如图8所示，可以在中空结构箱体仍然热(130华氏度以上)时组装支撑槽架718、中空结构箱体720和多个连接件526，使得支撑槽架718被压入支撑槽架凹部802中。支撑槽架718定向为使得支撑槽道1802、1804、 1806、1808(图18)的腹板1814、1816、1828、1842 (图18)分别接触支撑槽道凹部802的底部，中空结构箱体720的多个顶部开口 812(图12)与支撑槽道1802、1804、1806、1808(图 18)中的开口对齐。当被完全地压入支撑槽道凹部802中时，支撑槽架718的顶部表面与中空结构箱体720的顶部702齐平。中空结构箱体720的冷却引起收缩，将支撑槽架718牢固地附连到中空结构箱体720上。接着，多个底部开口 1112(图11)切入如前所述的中空结构箱体720中。然后，第一连接件804、第二连接件806、第三连接件808以及第四连接件 810可附连到中空结构箱体720和附连到中空结构箱体720上的支撑槽架718上。可替代地，可以模制和铆接中空结构箱体720，并且支撑槽架718可以在中空结构箱体不热(S卩，不超过130华氏度)时设置到支撑槽道凹部802内，连接件804-810可将支撑槽架718附连到中空结构箱体720上。由于在一个示例性实施例中，在将比如为障碍物700的障碍物安装到河槽基部 122上的过程中，障碍物402-410是基本相同的，应当理解的是，其他障碍物以相同的方式附连。假设第一障碍物402是障碍物700，通过将第一连接件804(图8)和第二连接件 806(图8)的固定件(例如，图对中的第一连接件固定件231 连接到支撑槽轨304上，并将第三连接件808(图8)和第四连接件810(图8)的固定件连接到支撑槽轨302上，将障碍物700附连到基部122上。在连接件804-810与支撑槽轨304、302接合后，障碍物700 的底部704(图7)接触河槽120的基部122。拧紧连接件804-810的紧固件(例如图23中的第一连接件的紧固件2314)，以使连接件张紧。连接件中的张力的反作用力产生对中空结构箱体720的压紧。压紧中空结构箱体720的反作用力由于几个因素是有益的。第一，反作用力是障碍物700的底部704(图7)与河槽120的基部122之间的法向力。法向力和相对较高的摩擦系数引起大于沿着河槽120流下的水的力的摩擦力。因此，障碍物700在其改变在河槽120中流动的水的方向时不会移动。在障碍物700，也被称为第一障碍物402， 附连到河槽基部122上后，第二障碍物404可附连到河槽120的基部122上。第三障碍物 406、第四障碍物408和第五障碍物410也以类似的方式附连到河槽120上。这些障碍物 402、404、406、408和410的附连形成了障碍物壁128的第一层506。图9是图7中示出的障碍物700的俯视图。如图9所示，障碍物700形成具有多个偏移表面902的大致的矩形形状，上述偏移表面902比如是第一偏移表面904和第二偏移表面906。偏移表面904、906形成为与前侧706平行并从前侧706偏移。偏移表面902 (具体地为偏移表面904、906)及其壁打破平面几何形状并通过帮助防止由于压曲引起的失效而提高中空结构箱体的承压能力。图7还示出支撑槽架718。图10是图7中示出的障碍物700的正视图。如图10所示，支撑槽架718的开槽面1002、1004与障碍物700的顶部702共面。另外，连接件5 从障碍物700的底部704 和顶部702延伸。图11是图8中示出的中空结构箱体720的透视图。如图11所示，中空结构箱体 720限定顶部702、底部704、前侧706、后侧708、左侧710以及右侧712。顶部702和底部 704相互平行。顶部702和底部704通过前侧706、后侧708、左侧710以及右侧712分隔开。前侧706和后侧708相互平行。左侧710和右侧712相互平行。中空结构箱体720由诸如塑料的相对较薄的壁材料制成。在一个示例性实施例中，中空结构箱体720通过被称为旋转模制(rotation molding)的工艺由高密度聚乙烯〃 HDPE"制成。旋转模制需要由金属制成的多体型腔，当把多体型腔紧固在一起时，形成与中空结构箱体720的几何形状相反的型腔。紧固在一起的多体型腔封装预定量的热塑性塑料(比如HDPE)，然后在型腔旋转时承受高温。多体型腔的高温将热量传递到热塑性塑料，使得预定量的热塑性塑料从硬质塑料颗粒转变成流体粘性状态。当热塑性塑料为流体时，塑料随着多体型腔沿多个方向的旋转涂覆多体型腔的内部。一旦流体塑料已完成涂覆多体型腔的内部，将型腔和涂覆的塑料从加热处移走，并允许型腔和涂覆的塑料冷却到塑料足够坚硬以便从多体型腔中移除的温度。在一个示例性方案中，该温度为大约一百三十华氏度(130下)。中空结构箱体 720的薄壁可以为从1毫米(0. 039英寸)到10毫米(0. 390英寸)变化的多种厚度中的任意一种或者更大，但平均值大约为7毫米(0. 273英寸)。但是，也可以在冷的状态或者室温状态下组装中空结构箱体720。换句话说，在130华氏度以下。如同任何有壳的部件一样， 中空结构箱体720通常限定内部部分1102和外部部分1104。内部部分1102和外部部分 1104由顶部702、底部704、前侧706、后侧708、左侧710和右侧712分隔开。还如图11所示，中空结构箱体720可设置有形成在底部704中的多个底部开口 1112。图11示出六个底部开口 1112，然而可设置少于六个的底部开口 1112，也可设置多于六个的底部开口 1112。换句话说，底部开口 1112的数量可变，并且最大数量不限于图11中示出的实施例。多个底部开口 1112通常与支撑槽架(图18)中的多个开口对齐，以容置连接件526，如下文所述。在中空结构箱体720形成之后，多个顶部开口 1204(图12)和多个底部开口 1112切入中空结构箱体720内以形成通道。用于切削的一个示例性工艺是使用具有附连到底部704上的模板的刨槽机。图12是图8中示出的中空结构箱体720的顶部702的透视图。如图12所示，中空结构箱体720可包括形成在顶部702中的支撑槽架凹部1202，用于容置图7、9和10中示出的支撑槽架718。中空结构箱体720还可包括形成在支撑槽架凹部1202中的多个顶部开口 1204。图12示出六个顶部开口 812，然而可设置多于六个的顶部开口 812，或者可设置少于六个的顶部开口 812。多个顶部开口 1204与多个底部开口 1112(图11)对齐。可以以上述相同的方式切削多个顶部开口 1204。图13是图8中示出的中空结构箱体720的前侧706的侧视图。如图13所示，第一偏移表面1302和第二偏移表面1304形成在中空结构箱体720的前侧706中。中空结构箱体720还具有形成在中空结构箱体顶部702中的支撑槽架凹部1202。图13还示出限定中空结构箱体720的截面图的观察平面16-16，该截面图在图16中示出。图14是图8中示出的中空结构箱体720的俯视图。如图14所示，中空结构箱体 720可设置有多个偏移表面1402，比如第一偏移表面1302、第二偏移表面1304、第三偏移表面1404、第四偏移表面1406、第五偏移表面1408以及第六偏移表面1410。如前所述，第一偏移表面1302和第二偏移表面1304形成为平行于前侧706并从前侧706偏移。第三偏移表面1404和第四偏移表面1406形成为平行于后侧708并从后侧708偏移。参照示出中空结构箱体720的右侧712的图15，第五偏移表面1408形成为平行于右侧712并从右侧712 偏移。第六偏移表面1410形成为平行于左侧710并从左侧710偏移。多个偏移表面1402在其偏移的基部结构之间形成壁部分。偏移表面及其壁打破平面几何形状并通过增大壁部分的惯性矩而提高中空结构箱体720的承压能力。例如，形成在前侧706中的第一偏移表面1302具有连接两个特征1302、706并且限制中空结构箱体720在水的作用力下的压曲的壁部分。图15是中空结构箱体720的右侧视图。图15示出第五偏移表面1408。图16是穿过图13中的平面16-16截取的图13所示的中空结构箱体720的截面图。如图16所示，中空结构箱体1720的内部部分1102是空的。中空结构箱体720的薄壁结构限定与外部部分1104相对的内部部分1102。图16的截面图示出中空结构箱体720的底部部分704。图17是穿过图14中的平面17-17截取的图12和14中示出的中空结构箱体720 的截面图。为清楚起见，图16和17示出压制的可见边缘。在图16和17中，清楚地示出中空结构箱体720的相对薄的壁。图16和17有助于表达限定内部部分1102和外部部分 1104的中空结构箱体720的几何形状。图18是图8中示出的支撑槽架718的俯视图。如图18所示，支撑槽架718可包括前支撑槽道1802、后支撑槽道1804、右支撑槽道1806以及左支撑槽道1808。在一个示例性实施例中，支撑槽架718的支撑槽道1802、1804、1806和1808由已经辊轧成型并通过工业中已知的方法处理的不锈钢或镀锌钢制成。再次参照图18，前支撑槽道1900形成以第一斜接端1810和相对地布置的第二斜接端1812为末端的长形槽道。如图所示，斜接端1810、1812形成为45度角。前支撑槽道 1802具有形成在腹板1814中的两个开口 1812。然而，前支撑槽道1802可以具有多于两个的开口 1812或少于两个的开口 1812。后支撑槽道1804包括腹板1816、第一支腿1818、第二支腿1820以及开槽面2002 (图20)。第一支腿1818和第二支腿1820以直角与腹板1816 一体地形成。开表面2002 —体地形成在支腿1818、1820上。后支撑槽道1804形成以第一斜接端1822和相对地布置的第二斜接端1拟4为末端的长形槽道。如图所示，斜接端1822、 1拟4形成为45度角。后支撑槽道1804具有形成在腹板1816中的两个开口 1826，然而，后支撑槽道可以具有多于两个的开口 1拟6或者少于两个的开口 1826。右支撑槽道1806包括腹板1828、第一支腿1830、第二支腿1832以及开槽面1834(图21)。第一支腿1830和第二支腿1832以直角与腹板1拟8 —体地形成。开槽面1834可以一体地形成在支腿1830、 1832上。右支撑槽道1806形成以第一斜接端1836和相对地布置的第二斜接端1838为末端的长形槽道。如图所示，斜接端1836、1838形成为45度角。右支撑槽道1806具有形成在腹板1拟8中的开口 1840。然而，右支撑槽道可具有多个开口 1840。左支撑槽道1808包括腹板1842、第一支腿1844、第二支腿1846以及开槽面1848(图21)。第一支腿1844和第二支腿1846以直角与腹板1842 —体地形成。开槽面1848 —体地形成在支腿1844、1846 上。左支撑槽道1808形成以第一斜接端1850和相对地布置的第二斜接端1852为末端的长形槽道。如图所示，斜接端1850、1852形成为45度角。左支撑槽道1808具有形成在腹板1842中的开口 1邪4。然而，左支撑槽道1808可以具有多于一个的开口 1邪4。图19是穿过图18中的平面19-19截取的前支撑槽道1900的截面图。如图19所示，前支撑槽道1900包括腹板1814、第一支腿1902、第二支腿1904以及开槽面1906。第一支腿1902和第二支腿1904以直角与腹板1814 —体地形成。开槽面1906 —体地形成在支腿1902、1904上，如图19所示。还如图19所示，分别位于开槽支腿1904、1902的端部处的钩状部1908、1910形成开槽面1906。钩状部1908、1910接合图23中进一步公开的附连到杆体2306上的固定件2312。杆体2306和固定件2312包括联接到诸如前支撑槽道1900 的支撑槽道上的连接件。钩状部1908、1910提供与固定件2312的接合面，以将连接件紧固到支撑槽道上。图20是图8中示出的支撑槽架1718的侧视图。如图20所示，开槽面1821设置在后支撑槽道1804的相对侧上。图21是图18中示出的右支撑槽道1806的侧视图。如图21所示，第一支腿1830 具有开槽面1834。图22是图18中示出的支撑槽架718的透视图。如图22所示，支撑槽架718可以构造有以各种附连方法中的任意一种，比如焊接，相互附连的前支撑槽道1802、后支撑槽道 1804、右支撑槽道1806以及左支撑槽道1808。如果焊接，则前支撑槽道1802的第一斜接端 1810通过焊接附连到左支撑槽道1808的第一斜接端1850上。以类似的方式，左支撑槽道 1808的第二斜接端1852附连到后支撑槽道1804的第一斜接端1822上。后支撑槽道1804 的第二斜接端1拟4附连到右支撑槽道1806的第二斜接端1838上。并且，右支撑槽道1806 的第一斜接端1836附连到前支撑槽道1802的第二斜接端1812上。图23是图8中示出的多个连接件5 中的一个的侧视图。如图23所示，在一个示例性实施例中，连接件5 相似或者相同。因此，将提供第一连接件804的说明，并且应理解的是，用于第一连接件804的说明和参考数字可用于描述第二连接件806 (图8)、第三连接件808(图8)以及第四连接件810(图8)。第一连接件804设置有螺纹杆体2302、第一端 2308以及第二端2310。杆体2306包括大约百分之二十五的螺纹杆体2302，杆体2306的其余部分是无螺纹杆2304。然而，第一连接件804可设置为全部带螺纹或部分带螺纹。杆体 2306以第一端2308和第二端2310为末端。第一连接件804还可设置有固定地附连到第一端2308上的固定件2312。固定件2312构造成与支撑槽架718的槽道1802、1804、1806、 1808中的任何一个或与支撑槽轨124(图幻接合。第一连接件804还设置有垫圈2316和紧固件2314。如图23所示，垫圈2316滑过第二端2310，然后紧固件2314拧到第一连接件 804的杆体2306上。由于紧固件2314定位在槽内并稳定地保持连接件，因此垫圈2316是方形的。但是，垫圈2316可以为其他不同的形状，比如多边形或者圆形。图M示出图23的第一连接件804的透视图。固定件2312可构造成具有矩形形状，以进入单个支撑轨道并转而锁定在咬入第一支腿和第二支腿1902、1904的齿状下缘内的齿状槽中。再次参照图1和图4，前述示例性组装过程形成被构造并附连到河槽120上的障碍物壁128。在如图所示地构造障碍物壁1 后，控制塔112中的工作人员可以打开沿河槽 120而下的水流。为了使水沿着河槽120向下流，泵站110将水从下部水池106传送到上部水池104。沿河槽120向下流的水第一次从中空结构箱体720的外部部分1104(图11)流到内部部分1102(图11)。在河槽120中流动的水在水位升高到完全浸没障碍物壁128时填充每个障碍物502(图幻的内部部分1102。当水流动时，水冲击障碍物壁1 并被改变方向，以在使水从上部水池104运动到下部水池106的重力的作用下越过障碍物。如前所述，水向障碍物壁128的障碍物502上施加力。多个连接件526(图8)中的连接件的张力和中空结构箱体720(图8)的承压能力承受由水施加的力。如图4所示，若干障碍物组件1 可构造为使水沿各个方向流动。障碍物组件1 的特定构型改变沿着河槽120下行的难度，比如从上部水池104划皮艇到下部水池106。 如果操作水上公园100的工作人员因为各种原因想要改变水流，则可重新构造障碍物组件 126以达到期望的变化。图25是可替代实施例，该实施例示出通过实现各种障碍物组件1 的构造而使当前障碍物系统模块化的益处。图25示出由与障碍物402相同的多个单独的障碍物502组成的对称柱状物2500。在一个示例性实施例中，障碍物700的长度716(图7)是障碍物402 的厚度715(图7)的两倍。换句话说，障碍物700可具有四十英寸的长度和二十英寸的厚度，形成四十乘二十英寸的覆盖区。长度与宽度的比例使得能够交替各层中的成对的障碍物，因此障碍物形成图25中示出的对称柱状物2500。在一个示例性应用中，可采用对称柱状物2500以形成下部水池106中的岛130。另一个可替代实施例是图沈中示出的水坝延伸部沈00。参照图26，在该实施例中，水坝沈02可能需要水坝沈02的顶部沈04的临时或半永久性的延伸部。障碍物502 (图 5)可被构造成形成水坝延伸部沈00，水坝延伸部沈00具有取决于障碍物502的特定几何形状和用于形成水坝延伸部2600的层的数量的厚度。此外，可以利用障碍物502形成临时或永久性质的低水头型水坝。临时水坝经常在河槽内建设过程中使用，以使河床的区域干涸，从而为用于改变和/或建造比如为桥梁、落差结构或控制结构的结构的土方工程机械的进入做准备。临时性水坝可建造成半圆形或类似的结构，该结构包围河槽内作业地点并在完成河槽内建设后被拆除。在更永久性的实施例中，障碍物可用于防洪或者用来保护河床区域免受水流损坏。在图27中示出另一个可替代实施例，图27示出键合障碍物2700的俯视图。参照图27，键合障碍物2700设置有从键合障碍物2700突出的突出偏移表面2702-2706。突出偏移表面2702-2706可插入其他障碍物的规则偏移表面2708-2712中，以对齐邻接的障碍物2700，如图29所示。图28是键合障碍物2700的侧视图。再次，键合障碍物2700具有另外的突出偏移表面观02-2806，突出偏移表面观02-2806从键合障碍物2700突出并与邻接的障碍物的规则偏移表面2708-2712对齐。此外，键合障碍物2700可具有提状结构。图30是具有三角形形状的障碍物3000的透视图。障碍物3000具有座置在河槽 120(图1)的基部122(图3A)上的基部3008。侧壁3010、3012相对于沿河槽120而下的水流形成斜角。比如为突出部3002的突出部与比如为图7F和7G中示出的盖764、768盖的盖配合，以覆盖设置在障碍物3000中示出的凹槽中的支撑槽架。开口 3004、3006允许将障碍物3000紧固到比如为支撑槽轨302(图3A)的支撑槽轨上。图31是图30中示出的障碍物3000的另一个透视图。如图31所示，开口 3004、 3006形成在侧壁3012的倾斜表面中。再次，比如为突出部3002的突出部与比如为盖764、 768(图7G)的盖中的凹槽配合，以将盖稳定并固定到侧壁3012上。具有比如在图30和31中示出的倾斜障碍物的优势在于，一些河槽120具有倾斜的侧壁，这些倾斜障碍物构造成装配在直的侧壁障碍物与倾斜的河岸之间。此外，能够产生与由直的侧壁障碍物产生的水流型式不同的水流型式。这样，河滨公园100(图1)可设计为根据需要形成不同的水流型式。当然，侧壁的角度和陡度可根据需要改变。在另一个可替代实施例中，图8中示出的连接件5 可比所示出的实质上更长。 参照图8，连接件5 可足够长以夹紧多个层504(图幻。例如，连接件5 可夹紧第五层 514(图5)、第四层512(图5)、第三层510(图5)、第二层508以及第一层506 (图5)。这些更长的连接件5 可专门用于建造障碍物壁128(图幻，或者可与在前所述的连接件526 结合使用。在图7中最佳地示出的另一个可替代实施例中，连接件5 突出到障碍物700的顶部702之上。突出的连接件5 与形成在中空结构箱体720的底部704中的底部开口 1112接合。接合的连接件5 通过在障碍物壁的层504(图6)之间传递载荷来提高障碍物 700的组件的承压能力。在另一个可替代实施例中，比如为盖、成角度的提状物、平台、岩石状顶部以及其他几何形状的另外的形状可附连到系统的顶部上或用作系统的组成部分。在另一个可替代实施例中，障碍物可构造成形成救生平台，救援潜水员可从救生平台下潜到河流或槽道中以执行或训练救援行动。为了说明和描述的目的，已经给出了本发明的上述描述。并非意在穷举或将本发明限制于所公开的精确的形式，并且根据上述启示的其他改进和变化是可能的。选择和描述实施例是为了最佳地说明本发明的原理以及本发明的实际应用，从而能够使本领域的技术人员以适合于预期的特定使用的各种实施例和各种改进最佳地利用本发明。随附权利要求意在解释为包括除由现有技术限制的范围以外的本发明的其他可替代实施例。
权利要求
1.一种构造用于在河槽中流动的水的障碍物组件的方法，所述方法包括 提供布置在所述河槽中的多个支撑槽轨；提供第一障碍物，所述第一障碍物包括 第一中空结构箱体；第一支撑槽架，所述第一支撑槽架包括由第一支腿和第二支腿分隔开的开槽面和相对地布置的腹板，所述第一支撑槽架的所述腹板邻接所述第一中空结构箱体；以及第一连接件，所述第一连接件贯穿所述第一中空结构箱体和所述第一支撑槽架； 利用所述第一连接件和布置在所述河槽中的所述多个支撑槽轨将所述第一障碍物附连到所述河槽上，由此压紧所述第一中空结构箱体； 提供第二障碍物，所述第二障碍物包括 第二中空结构箱体；第二支撑槽架，所述第二支撑槽架包括由第一支腿和第二支腿分隔开的开槽面和相对地布置的腹板，所述第一支撑槽架的所述腹板邻接所述第二中空结构箱体；以及第二连接件，所述第二连接件贯穿所述第二中空结构箱体和所述第二支撑槽架； 利用所述第二连接件将所述第二障碍物附连到所述第一障碍物上，由此压紧所述第二中空结构箱体，并构造用于在所述河槽中流动的所述水的所述障碍物组件。
2.根据权利要求2所述的方法，还包括提供第二支撑槽架，所述第二支撑槽架包括由第一支腿和第二支腿分隔开的开槽面和相对地布置的腹板，所述第二支撑槽架的所述腹板邻接所述第二中空结构箱体，其中，所述利用所述第二连接件将所述第二障碍物附连到所述第一障碍物上将所述第二中空结构箱体压紧在所述第一支撑槽架与所述第二支撑槽架之间。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括提供形成在所述第一中空结构箱体中的第一通道，用于允许水从所述第一中空结构箱体的外部部分流入其内部部分；以及提供形成在所述第二中空结构箱体中的第二通道，用于允许水从所述第二中空结构箱体的外部部分流入其内部部分。
4.一种用于使河槽中的水流转向的可重配置障碍物，包括中空结构箱体，所述中空结构箱体包括顶部和相对地布置的底部，所述顶部和所述底部通过左侧、相对地布置的右侧、前侧和相对地布置的后侧相互偏移；所述中空结构箱体限定由所述顶部、所述底部、所述左侧、所述右侧、所述前侧和所述后侧分隔开的内部部分和外部部分；第一组多个开口穿过所述中空结构箱体的顶部形成；第二组多个开口穿过所述中空结构箱体的底部形成，所述第二组多个开口与所述第一组多个开口对齐；支撑槽架，所述支撑槽架包括由第一支腿和第二支腿分隔开的开槽面和相对地布置的腹板，所述支撑槽架的所述腹板邻接所述中空结构箱体顶部；第三组多个开口形成在所述支撑槽架的所述腹板中，所述第三组多个开口与所述中空结构箱体的所述第一组多个开口对齐；第一连接件，所述第一连接件限定第一端和相对地布置的第二端，所述第一连接件包括附连在所述第一连接件的所述第一端上的固定件和附连在所述第一连接件的所述第二端上的紧固件；所述第一连接件延伸穿过所述中空结构箱体的底部和所述障碍物的顶部，由此穿透所述中空结构箱体的内部部分；所述第一连接件定向为使得所述第一连接件的所述固定件邻接所述中空结构箱体的底部并定位在所述中空结构箱体的外部部分中；并且，使得所述第一连接件的所述紧固件邻接所述支撑槽架的所述开槽面并定位在所述中空结构箱体的外部部分中；所述第一连接件穿透所述中空结构箱体的所述第一组多个开口中的至少一个、所述中空结构箱体的所述第二组多个开口中的至少一个、以及所述支撑槽架的所述第三组多个开口中的至少一个；以及所述第一连接件的所述固定件附连到所述河槽上，由此使所述河槽中的水流转向。
5.根据权利要求6所述的可重配置障碍物，其中，所述中空结构箱体是塑料的。
6.根据权利要求1所述的可重配置障碍物，还包括通道，所述通道形成在所述中空结构箱体的底部中，用于允许水从所述外部部分流入到所述内部部分中。
7.根据权利要求6所述的可重配置障碍物，还包括多个支撑槽轨，所述多个支撑槽轨布置在所述河槽中；所述第一连接件的固定件附连到所述支撑槽轨上。
8.根据权利要求6所述的可重配置障碍物，还包括偏移表面，所述偏移表面形成在所述中空结构箱体的所述顶部、所述底部、所述左侧、 所述右侧、所述前侧和所述后侧中的至少一个中。
9.根据权利要求6所述的可重配置障碍物，还包括第一偏移表面和第二偏移表面，所述第一偏移表面和所述第二偏移表面形成在所述中空结构箱体的所述顶部、所述底部、所述左侧、所述右侧、所述前侧和所述后侧中的至少两个中。
10.根据权利要求6所述的可重配置障碍物，还包括障碍物宽度，所述障碍物宽度由所述中空结构箱体的所述前侧和所述后侧的长度限定；以及障碍物厚度，所述障碍物厚度由所述中空结构箱体的所述左侧和所述右侧的长度限定，所述障碍物厚度是所述障碍物宽度的一半，使得多个障碍物能够以交替成对的方式叠置，以形成具有方形覆盖区的对称柱状物。
11.一种制造可重配置障碍物的方法，包括在高于130华氏度的温度下形成限定内部部分和外部部分的中空结构箱体；在将所述中空结构箱体冷却到130华氏度以下之前邻接支撑槽架，所述支撑槽道包括形成在其内的开口；移除所述中空结构箱体的与所述支撑槽架的所述开口对齐的部分，由此形成中空结构箱体的开口 ；以及将穿透所述中空结构箱体的内部的连接件安装到所述中空结构箱体的开口和所述支撑槽架的开口中。
12.—种构造用于在河槽中流动的水的障碍物组件的方法，包括提供第一障碍物，所述第一障碍物包括第一中空结构箱体；以及第一连接件，所述第一连接件贯穿所述第一中空结构箱体； 利用所述第一连接件将所述第一障碍物附连到所述河槽上； 提供第二障碍物，所述第二障碍物包括 第二中空结构箱体；以及第二连接件，所述第二连接件贯穿所述第二中空结构箱体；以及利用所述第二连接件将所述第二障碍物附连到所述第一障碍物上，由此构造用于在所述河槽中流动的所述水的所述障碍物组件。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括提供第一支撑槽架，所述第一支撑槽架包括由第一支腿和第二支腿分隔开的开槽面和相对地布置的腹板，所述第一支撑槽架的所述腹板邻接所述第一中空结构箱体，其中，所述利用所述第一连接件将所述第一障碍物附连到所述河槽上将所述第一中空结构箱体压紧在所述河槽与所述第一支撑槽架之间。
14.根据权利要求12所述的方法，还包括提供布置在所述河槽中的多个支撑槽轨，其中，所述利用所述第一连接件将所述第一障碍物附连到所述河槽上包括将所述第一连接件附连到所述多个支撑槽轨中的一个上。
全文摘要
公开了一种用于河滨公园中的河槽的可重配置障碍物系统。每个障碍物组件包括多个障碍物。障碍物可以包括在将障碍物安装到河槽中时相互配合以使水转向的中空结构箱体、支撑槽架和多个连接件。多个连接件在将障碍物保持就位时穿过中空结构箱体。障碍物组件可以根据需要重新配置，例如，根据增大波幅、加速水流、改变深度等等的需要。
文档编号E02B5/02GK102388186SQ201080015718
公开日2012年3月21日 申请日期2010年4月9日 优先权日2009年4月9日
发明者安德鲁·邓肯·莱尔德, 斯科特·里士满·希普利 申请人:激流障碍系统