公路隧道建筑自动防洪装置的制作方法

1.本发明涉及一种公路建筑防洪装置，特别是一种公路隧道建筑自动防洪装置。


背景技术：

2.目前，随着环境污染的日益严重，以及碳排放的不断增加，洪水的泛滥也越来越严重；原来的公路隧道建筑的防洪设置，已不能满足防洪的要求，机动车进入水浸隧道的事故也不断发生，严重威胁到人民的生命以及财产的安全，一种防止机动车驶入水浸公路隧道的公路隧道建筑自动防洪装置，已成为公路隧道建筑防洪的需要。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种全新的公路隧道建筑自动防洪装置，用于防止机动车驶入水浸的公路隧道内，维护人们的生命以及财产的安全。
4.本发明所采用的技术方案是：公路隧道建筑自动防洪装置包括有自动阻拦装置，自动阻拦装置包括有洪水箱、洪水箱水槽、主动臂、铰接座、被动臂、弹性阻拦胎以及阻拦胎导槽；洪水箱水槽建筑于公路隧道的隧道路面的下面，洪水箱的箱口与公路隧道的洪水入口连通，洪水入口比隧道路面高，铰接座设置于公路旁边的基础建筑上，洪水箱水槽、阻拦胎导槽以及公路隧道的洪水入口由混凝土建筑构成；阻拦胎导槽设置于进入公路隧道前面的入隧道前路面的下面；洪水箱与洪水箱水槽动配合连接，洪水箱与主动臂固定连接，洪水箱通过主动臂与铰接座铰接；弹性阻拦胎与阻拦胎导槽动配合连接，弹性阻拦胎与被动臂固定连接，弹性阻拦胎通过被动臂与铰接座铰接；洪水箱水槽位于铰接座的一侧，阻拦胎导槽位于铰接座的另一侧；洪水箱的底部设有排水孔，洪水箱水槽设有排水通道，排水通道与公路排水沟的底部连通；洪水箱的底部高于公路排水沟的底部，以达到洪水箱的洪水能自动排到公路排水沟的目的；自动阻拦装置初始状态是：洪水箱未进水，洪水箱处于洪水箱水槽的上限位的位置，弹性阻拦胎处于下限位的位置，弹性阻拦胎的胎面未凸出于入隧道前路面；弹性阻拦胎的胎底面与阻拦胎导槽的底面接触，洪水箱的箱底面与洪水箱水槽的底面留有间隙；弹性阻拦胎与被动臂的力矩大于洪水箱与主动臂的力矩。
5.公路隧道建筑自动防洪装置的使用方法是：当洪水进入公路隧道其水位超过洪水入口的高度时，洪水由公路隧道的洪水入口经洪水箱的箱口进入洪水箱，随着洪水不断进入洪水箱内，洪水箱的重量不断增加，当洪水箱与主动臂的力矩大于弹性阻拦胎与被动臂的力矩时，洪水箱以及主动臂在其力矩的作用下，洪水箱以及主动臂自动向下摆动，同时，弹性阻拦胎以及被动臂跟随洪水箱以及主动臂自动向上摆动，使弹性阻拦胎摆出到入隧道前路面的上方；当洪水箱摆动到其箱底面与洪水箱水槽的底面接触时，洪水箱被洪水箱水槽的底面限制，洪水箱停止向下摆动，使洪水箱处于下限位的位置；在洪水箱向下摆动到下限位的同时，弹性阻拦胎也跟随洪水箱向上摆动到上限位；使弹性阻拦胎摆出路面，利用弹性阻拦胎阻拦机动车进入被洪水浸没的公路隧道，维护机动车以及人员安全，特别是客车或者公交车；同时，洪水箱内的洪水通过其排水孔排到洪水箱水槽，并由洪水箱水槽的排水
通道排到公路排水沟；当洪水退去时，洪水箱内的洪水自动不断由洪水箱的排水孔、洪水箱水槽的排水通道以及公路排水沟排走，洪水箱重量随着洪水的减少而不断减少；当洪水箱的洪水排完后，弹性阻拦胎与被动臂力矩大于洪水箱与主动臂的力矩，弹性阻拦胎以及以及被动臂在其力矩的作用下，弹性阻拦胎以及被动臂自动向下摆动；当弹性阻拦胎摆动到其胎底面与阻拦胎导槽的底面接触时，弹性阻拦胎被阻拦胎导槽的底面挡住，弹性阻拦胎停止摆动，弹性阻拦胎复位到初始状态 ，弹性阻拦胎的胎面入隧道前路面平齐，恢复正常的交通，同时，洪水箱以及主动臂自动向上摆动复位到初始状态。
6.本发明的有益效果是：公路隧道建筑自动防洪装置，包括有自动阻拦装置，自动阻拦装置包括有洪水箱、洪水箱水槽、主动臂、铰接座、被动臂、弹性阻拦胎以及阻拦胎导槽，洪水箱水槽、阻拦胎导槽以及公路隧道的洪水入口由混凝土建筑构成；洪水浸没公路隧道时，洪水由洪水入口进入洪水箱，利用洪水驱动洪水箱摆动，洪水箱通过主动臂、铰接座以及被动臂带动弹性阻拦胎摆动上升到入隧道前路面，挡住机动车进入被被洪水浸没的隧道，解决机动车进入被水浸隧道的安全问题，维护人们的生命财产以及地铁设施的安全；洪水退去后，弹性阻拦胎自动摆动下降复位，恢复正常的交通。
附图说明
7.图1是公路隧道建筑自动防洪装置的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是洪水浸入公路隧道时的公路隧道建筑自动防洪装置示意图；图4是的弹性阻拦胎的结构示意图。
具体实施方式
8.下面结合附图与具体实施例对本发明进行进一步的说明：如图1所示的公路隧道建筑自动防洪装置的结构示意图、图2所示图1的俯视图以及图3所示的洪水浸入公路隧道时的公路隧道建筑自动防洪装置示意图；公路隧道建筑自动防洪装置包括有自动阻拦装置1，自动阻拦装置1包括有洪水箱2、洪水箱水槽3、主动臂4、铰接座5、被动臂6、弹性阻拦胎7以及阻拦胎导槽8；洪水箱水槽3建筑于公路隧道9的隧道路面29的下面，洪水箱2的箱口10与公路隧道9的洪水入口11连通，洪水入口11比隧道路面29高30厘米至50厘米，铰接座5设置于公路旁边的基础建筑12上，洪水箱水槽3、阻拦胎导槽8以及公路隧道9的洪水入口11由混凝土建筑构成，阻拦胎导槽8设置于进入公路隧道9前面的入隧道前路面13的下面；洪水箱2与洪水箱水槽3动配合连接，洪水箱2与主动臂4固定连接，洪水箱2通过主动臂4与铰接座5铰接；弹性阻拦胎7与阻拦胎导槽8动配合连接，弹性阻拦胎7与被动臂6固定连接，弹性阻拦胎7通过被动臂6与铰接座5铰接；洪水箱水槽3位于铰接座5的一侧，阻拦胎导槽8位于铰接座5的另一侧；洪水箱2的底部设有排水孔14，洪水箱水槽3设有排水通道15，排水通道15与公路排水沟16的底部连通，洪水箱2的底部高于公路排水沟16的底部，以达到洪水箱2的洪水能自动排到公路排水沟16的目的；自动阻拦装置1初始状态是：洪水箱2未进水，洪水箱2处于洪水箱水槽3的上限位的位置，弹性阻拦胎7处于下限位的位置，弹性阻拦胎7的胎面17未凸出于入隧道前路面13；弹性阻拦胎7的胎底面19与阻拦胎导槽8的底面接触，洪水箱2的箱底面20与洪水箱水槽3的底面留有间隙；弹性阻拦胎
7与被动臂6的力矩大于洪水箱2与主动臂4的力矩。
9.公路隧道建筑自动防洪装置的使用方法是：当洪水进入公路隧道9其水位超过洪水入口11的高度时，洪水由公路隧道9的洪水入口11经洪水箱2的箱口10进入洪水箱2，随着洪水不断进入洪水箱2内，洪水箱2的重量不断增加，当洪水箱2与主动臂4的力矩大于弹性阻拦胎7与被动臂6的力矩时，洪水箱2以及主动臂4在其力矩的作用下，洪水箱2以及主动臂4自动向下摆动，同时，弹性阻拦胎7以及被动臂6跟随洪水箱2以及主动臂4自动向上摆动，使弹性阻拦胎7摆出到入隧道前路面13的上方；当洪水箱2摆动到其箱底面20与洪水箱水槽3的底面接触时，洪水箱2被洪水箱水槽3的底面限制，洪水箱2停止向下摆动，使洪水箱2处于下限位的位置；在洪水箱2向下摆动到下限位的同时，弹性阻拦胎7也跟随洪水箱2向上摆动到上限位；使弹性阻拦胎7摆出路面，阻拦机动车进入被洪水浸没的公路隧道9，维护机动车以及人员安全，特别是客车或者公交车；同时，洪水箱2内的洪水通过其排水孔14排到洪水箱水槽3，并由洪水箱水槽3的排水通道15排到公路排水沟16；当洪水退去时，洪水箱2内的洪水自动不断由洪水箱2的排水孔14、洪水箱水槽3的排水通道15以及公路排水沟16排走，洪水箱2重量随着洪水的减少而不断减少；当洪水箱2的洪水排完后，弹性阻拦胎7与被动臂6力矩大于洪水箱2与主动臂4的力矩，弹性阻拦胎7以及以及被动臂6在其力矩的作用下，弹性阻拦胎7以及被动臂6自动向下摆动；当弹性阻拦胎7摆动到其胎底面19与阻拦胎导槽8的底面接触时，弹性阻拦胎7被阻拦胎导槽8的底面挡住，弹性阻拦胎7停止摆动，弹性阻拦胎7复位到初始状态 ，弹性阻拦胎7的胎面17入隧道前路面13平齐，恢复正常的交通；恢复正常的交通，同时，洪水箱2以及主动臂自动向上摆动复位到初始状态。
10.为了达到弹性阻拦胎7下降到阻拦胎导槽8的底面，以及利用洪水和洪水箱2驱动弹性阻拦胎7上升的目的，洪水箱2在没有进入洪水前，弹性阻拦胎7与被动臂6的重量之和大于洪水箱2与主动臂4的重量之和，弹性阻拦胎7与被动臂6的力矩大于洪水箱2与主动臂4的力矩；洪水箱2进入洪水后，洪水箱2与主动臂4的重量之和大于弹性阻拦胎7与被动臂6的重量之和，洪水箱2与主动臂4的力矩大于弹性阻拦胎7与被动臂6的力矩。
11.为了实施利用洪水驱动洪水箱2下降，利用洪水箱2驱动弹性阻拦胎7上升，阻挡机动车进入被洪水浸的隧道，避免由洪水箱2的箱口10流入的洪水量与由洪水箱2排水孔14排出的洪水量相同或者接近，使落入洪水箱2的洪水大于流出洪水箱2的洪水；洪水箱2的箱口10的截面积大于公路隧道9的洪水入口11的截面积，公路隧道9的洪水入口11的截面积大于洪水箱2的排水孔14的截面积的十至五十倍，避免洪水箱2的洪水快速流走，使洪水退去后，使洪水箱2的洪水才排完。
12.洪水由洪水箱2的箱口10流入洪水箱2时，由公路隧道9的洪水入口11经洪水箱2的箱口10流入洪水箱2洪水的流量大于经洪水箱2的排水孔14、公路排水沟16排走洪水的流量，以保证洪水浸隧道时，洪水箱2能自动驱动弹性阻拦胎7上升，阻挡机动车进入被洪水浸的隧道；洪水退去后，洪水箱2的洪水能排走，使洪水箱2以及弹性阻拦胎7自动复位，恢复正常交通。
13.为了实施利用洪水自动驱动洪水箱2通过主动臂4、铰接座5以及被动臂6带动弹性阻拦胎7摆出入隧道前路面13，阻挡机动车进入被洪水浸入的公路隧道9；铰接座5包括有支撑座22、支撑轴23以及摆动环24，主动臂4包括有纵向主动臂25以及横向主动臂26，被动臂6包括有纵向被动臂27以及横向被动臂28；洪水箱2与纵向主动臂25固定连接，纵向主动臂25
与横向主动臂26固定连接，横向主动臂26与摆动环24固定连接，摆动环24与支撑轴23铰接；弹性阻拦胎7与纵向被动臂27固定连接，纵向被动臂27与横向被动臂28固定连接，横向被动臂28与摆动环24固定连接；横向主动臂26位于支撑座22的左边，横向被动臂28位于支撑座22的右边；支撑座22与支撑轴23固定连接，摆动环24与支撑轴23动配合连接。
14.洪水箱2进入洪水后，在洪水的重力的作用下，洪水箱2由上限位沿洪水箱水槽3按逆时针方向摆动，洪水浸满洪水箱2后，洪水箱2摆动到下限位的位置，洪水箱2的箱底面20与洪水箱水槽3的底面接触；洪水箱2进入洪水的同时，洪水箱2通过主动臂4、支撑座22以及被动臂6不断驱动弹性阻拦胎7由下限位沿阻拦胎导槽8按逆时针方向摆动，洪水箱2摆动到下限位时，弹性阻拦胎7摆动到上限位的位置。
15.为了实施洪水箱2以及弹性阻拦胎7平稳摆动，支撑座22包括有前支撑座30以及后支撑座31，前支撑座30以及后支撑座31设于隧道路面29的两边，前支撑座30设置于隧道路面29的前边32，后支撑座31设置于于隧道路面29的后边33；纵向主动臂25包括有前纵向主动臂34以及后纵向主动臂35，横向主动臂26包括有前横向主动臂36以及后横向主动臂37；洪水箱2的箱前端38与前纵向主动臂34固定连接，前纵向主动臂34与前横向主动臂36固定连接，前横向主动臂36与前支撑座30的摆动环24固定连接；洪水箱2的箱后端39与后纵向主动臂35固定连接，后纵向主动臂35与前后横向主动臂37固定连接，后横向主动臂37与后支撑座31的摆动环24固定连接；纵向被动臂27包括有前纵向被动臂40以及后纵向被动臂41，横向被动臂28包括有前横向被动臂42以及后横向被动臂43；弹性阻拦胎7的胎前端44与前纵向被动臂40固定连接，前纵向被动臂40与前横向被动臂42固定连接，前横向被动臂42与前支撑座30的摆动环24固定连接；弹性阻拦胎7的胎后端45与后纵向被动臂41固定连接，后纵向被动臂41与后横向被动臂43固定连接，后横向被动臂43与后支撑座31的摆动环24固定连接。
16.洪水箱2由上限位沿洪水箱水槽3按逆时针方向摆动时，洪水箱2通过前纵向主动臂34以及后纵向主动臂35驱动前支撑座30的摆动环24以及后支撑座31的摆动环24转动，前支撑座30的摆动环24以及后支撑座31的摆动环24通过前纵向被动臂40以及后纵向被动臂41带动弹性阻拦胎7沿阻拦胎导槽8按逆时针方向摆动；洪水浸满洪水箱2后，洪水箱2摆动到下限位的位置停止，同时，洪水箱2通过前支撑座30、后支撑座31、前纵向主动臂34、后纵向主动臂35、前纵向被动臂40以及后纵向被动臂41带动弹性阻拦胎7摆动到上限位的位置停止；洪水退去后，洪水箱2的洪水自动排走后，弹性阻拦胎7与被动臂6的力矩大于洪水箱2与主动臂4的力矩，弹性阻拦胎7通过前支撑座30、后支撑座31、前纵向主动臂34、后纵向主动臂35、前纵向被动臂40以及后纵向被动臂41带动洪水箱2按顺时针方向摆动，弹性阻拦胎7摆动到下限位的位置停止，洪水箱2摆动到上限位停止。
17.为了避免阻拦胎导槽8进入洪水，阻碍弹性阻拦胎7于阻拦胎导槽8摆动；阻拦胎导槽8设有防水垫46，防水垫46位于阻拦胎导槽8与弹性阻拦胎7之间，防水垫46与阻拦胎导槽8以及弹性阻拦胎7密封连接，防水垫46与阻拦胎导槽8固定连接，防水垫46与弹性阻拦胎7动配合连接。
18.为了实施利用洪水箱2通过主动臂4以及被动臂6的摆动来驱动弹性阻拦胎7摆动上升，基础建筑12设有左摆动型腔47以及右摆动型腔48，左摆动型腔47设于支撑座22左边，右摆动型腔48设于支撑座22右边；主动臂4位于左摆动型腔47内，主动臂4与左摆动型腔47
的顶部留有间隙，或者，主动臂4与左摆动型腔47的底部留有间隙，避免左摆动型腔47的顶部或者底部阻碍主动臂4的摆动；被动臂6位于右摆动型腔48内，被动臂6与右摆动型腔48的顶部留有间隙，或者，被动臂6与右摆动型腔48的底部留有间隙，避免右摆动型腔48的顶部或者底部阻碍被动臂6的摆动。
19.为了避免左摆动型腔47的洪水进入右摆动型腔48，左摆动型腔47与右摆动型腔48之间设有密封件21，该密封件21设于支撑座22的位置，左摆动型腔47与右摆动型腔48相互封闭，左摆动型腔47与右摆动型腔48不连通，阻止左摆动型腔47内的洪水进入右摆动型腔48。
20.为了避免左摆动型腔47以及右摆动型腔48阻碍主动臂4以及被动臂6的摆动，洪水箱2进入洪水后，洪水箱2由上限位向下限位摆动时，主动臂4跟随洪水箱2摆动，主动臂4的摆幅小于左摆动型腔47的空间；洪水箱2通过主动臂4以及被动臂6带动弹性阻拦胎7摆动上升时，被动臂6跟随洪水箱2摆动，被动臂6的摆幅小于右摆动型腔48的空间。
21.为了实施洪水箱2于洪水箱水槽3内摆动，以及实施弹性阻拦胎7于阻拦胎导槽8内摆动，洪水箱水槽3的形状与洪水箱2的形状相似，洪水箱2的箱壁49以及洪水箱水槽3的水槽壁50为圆弧形，洪水箱2的箱壁49的圆弧形圆心与洪水箱水槽3的水槽壁50圆弧形圆心相同，洪水箱2的箱壁49与洪水箱水槽3的水槽壁50平行，避免洪水箱水槽3阻碍洪水箱2摆动；阻拦胎导槽8的形状与弹性阻拦胎7的形状相似，弹性阻拦胎7的胎壁51以及阻拦胎导槽8的导槽壁52为圆弧形，弹性阻拦胎7的胎壁51的圆弧形圆心与阻拦胎导槽8的导槽壁52圆弧形圆心相同，弹性阻拦胎7的胎壁51与阻拦胎导槽8的导槽壁52平行，避免阻拦胎导槽8阻碍弹性阻拦胎7摆动。
22.洪水箱2的箱壁49的圆弧形半径与洪水箱水槽3的水槽壁50的圆弧形半径不同，箱壁49与水槽壁50之间留有间隙；洪水箱2摆动时，箱壁49与水槽壁50未接触；弹性阻拦胎7的胎壁51的圆弧形半径与阻拦胎导槽8的导槽壁52圆弧形半径不同，胎壁51与导槽壁52之间留有间隙；弹性阻拦胎7摆动时，胎壁51与导槽壁52未接触。为了向驾驶员提示公路隧道9被洪水浸入，弹性阻拦胎7设有隧道被洪水浸没标示牌53，标示牌53设于弹性阻拦胎7的胎壁51面上；当洪水进入洪水箱2后，洪水箱2向下摆动到下限位，洪水箱2通过主动臂4以及被动臂6带动弹性阻拦胎7向上摆动到上限位，使弹性阻拦胎7上的隧道被洪水浸没标示牌53暴露在入隧道前路面13的上方，提示被弹性阻拦胎7挡住去路的驾驶员，立即刹车，避免碰撞弹性阻拦胎7；洪水退去后，洪水箱2的洪水自动排走后，弹性阻拦胎7自动下降到下限位，弹性阻拦胎7上的标示牌53跟随弹性阻拦胎7下降到阻拦胎导槽8下面，恢复正常的交通。
23.为了将隧道的洪水浸没信息传输给消防部门，提示驾驶员避免进入洪水浸没的隧道，自动阻拦装置1包括有报警装置18，报警装置18包括有控制器54、网络连接装置55、水浸报警灯56、太阳能电池57、上位置传感器58、下位置传感器59以及感应件60，控制器54、网络连接装置55、水浸报警灯56以及太阳能电池57安装于公路隧道的隧道顶61上，上位置传感器58设于洪水箱水槽3的上部，下位置传感器59设于洪水箱水槽3的下部，感应件60设于洪水箱2的下部；控制器54通过控制线与网络连接装置55、水浸报警灯56、太阳能电池57、上位置传感器58以及下位置传感器59连接；洪水箱2初始状态是：感应件60接近上位置传感器58，洪水箱2处于上限位状态。
24.洪水浸没公路隧道9的洪水入口11后，洪水驱动洪水箱2由上限位摆动到下限位，洪水箱2上的感应件60接近洪水箱水槽3上的下位置传感器59，下位置传感器59将其信号传输给控制器54，控制器54通过网络连接装置55将水浸隧道信号传输给互联网以及消防应急部门，同时，控制器54控制水浸报警灯56报警，警示驾驶员前方隧道水浸；洪水退去后，洪水箱2的洪水自动排走，洪水箱2向上摆动复位，洪水箱2上的感应件60接近洪水箱水槽3上的上位置传感器58，上位置传感器58将其信号传输给控制器54，控制器54通过网络连接装置55将解除隧道水浸信号传输给给互联网以及消防应急部门，同时，控制器54解除水浸报警灯56的报警，恢复正常交通。
25.为了调节弹性阻拦胎7的重量，弹性阻拦胎7初始状态洪水箱2未进入洪水时，保证弹性阻拦胎7处于下限位的位置，如图4所述的弹性阻拦胎的结构示意图，弹性阻拦胎7设有重量调节加水口62，重量调节加水口62设有加水盖63，加水盖63上方设有耐磨垫64；弹性阻拦胎7由橡胶构成，洪水箱2由橡胶或者玻璃钢构成，主动臂4、铰接座5以及被动臂6由金属材料构成。
26.弹性阻拦胎7安装时，当由于弹性阻拦胎7的重量不够，弹性阻拦胎7未能下降到下限位时，打开加水盖63，通过重量调节加水口62向弹性阻拦胎7的内型腔加水，增加弹性阻拦胎7的重量，当弹性阻拦胎7下降到下限位后，停止进水，并将加水盖63装回到重量调节加水口62上。
27.为了减少雨水由入隧道前路面13直接流入公路隧道9，隧道前路面13设有排雨勾64，排雨勾64位于公路隧道9的入口处的路面下面，排雨勾64与公路排水沟16连通；洪水箱2的箱口10位置高于公路排水沟16的入口，洪水箱2的箱口10与公路排水沟16的入口不直接连通，避免公路排水沟16的水由洪水箱2的箱口10直接进入洪水箱2。