专利名称：堵口铁笼的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由型钢制成的堵口铁笼，特别适应于洪水决口时建立堵口坝。
目前，当发生洪水灾害时，是采用打桩、抛物、沉船等办法来堵口的。最近由北京部队发明的“钢木土石混合坝”，是采用在缺口的基础上扎上一排排钢管架，再抛入大量的砂卵石袋和块石，这种技术只适应于水深7米，流速1.5米每秒的水流作业。采用打桩法时，因为只能采用人工，工效极低，劳动强度极高，也不可能打得很深，而且桩必须打在堤基上，对堤基的强度有破坏作用。如基础土质太软或太硬，桩就很难打稳，施工相当困难，当缺口已经出现并正在扩大时，打桩就相当危险。采用沉船法时，因船的比重比水轻，难以控制下沉，沉船位置难以准确，当合龙时，有可能产生冲击力使已经形成的堵水墙连根拔起，或未垮的堤坝崩塌。况且，这种方法不适应于大的缺口。采用铁菱角、铁笼装石块等方法，因为铁菱角或铁笼装入石块后，比重剧降，阻力陡增，所以它们虽然重达近10吨，仍能被急流冲走。对于落差大、水流急的缺口，也是“事倍功半”，而且上述方法一次形成的堵口面积都相当有限，人力、物资消耗量惊人。一九九八年七-八月发生在湖南安乡安造垸的决口堵口，采用了所有现有的办法，历时十六天，最后也只能在缺口内外落差由10多米降至1.61米时才合龙，如果不是当年高峰水位持续时间特别长，这次堵口的意义已经不大了。
根据以上所述，目前还没有一种专用的堵口器材，能不受地质条件的限制，并且尽可能用最低的人力、物耗迅速堵住缺口。
本发明的目的是提供一种堵口铁笼，它不受缺口地质条件的限制，能迅速地堵住洪水溃堤的缺口，又能达到最小的人力和物耗。
本发明的目的是这样实现的堵口铁笼是由型钢制作的长圆柱形铁笼，它由多个外圈用多根长桁连接在一起，外圈在外，其中心焊有十字架以增加其径向承载力，外圈与外圈对角之间，焊有多组呈多个方向设置的斜撑，以增加铁笼的轴向和角向承载能力。堵口铁笼迎水的一端焊有钢筋栅栏，便于设立堵水墙，为了增加堵口铁笼与基础的结合能力，在部分堵口铁笼的四周焊有多排钉齿，把这种堵口铁笼设置于下层。堵口铁笼的横向很容易滚动，便于搬运和设置。当多个堵口铁笼堆叠在一起时，由于其外圈与外圆互相卡住，不能轴向推动其中的任何的一个。它的直径可达一米以上，每个的堵水面积可达1平方米以上，长度可达直径的若干倍，重量几百公斤至几吨，因为它入水时阻力小，比重是水的7.8倍，所以推入缺口中不会被水冲走，也不太影响水的流速，不用任何加固措施便能形成一个稳定的框架，然后或同步设立堵水墙。堵水墙可用砂袋、钢板或其它专用器材。因为此时缺口已经形成了一个稳定的框架，运载物资的船只可以靠近缺口作业，加快了堵口进程。堵口铁笼推入缺口中后，因其四周的钉齿总有一面嵌入基础的泥土中，能承受很大的推力。堵水墙建立后，堵口铁笼不受水的浮力影响，堤外的水压把整个堵口坝成一定角度压向坝基(图5中的箭头A处)，这样就利用了水位差的压力增加了坝体的重量。即使是基础松软的泥土，下层的堵口铁笼(可采用防陷铁笼)陷入泥土中，或是基础整体下沉，仍能形成牢固的堵口坝，越是松软的泥土，效果越是显著。当决口落差过高时，可在下层设多排堵口铁笼，并把它们纵向串连在一起，其长度可达30米以上，这样，即使缺口是起伏不平的地势，仍可有效地发挥作用。堵水墙建立后，铁笼处于背水端，完全暴露在空气中，堵水墙如有泄露，能迅速发现和处理。
堵口铁笼是一种专用的防汛抢险堵口器材，可以预先制造备用，一旦发生洪水决口，能迅速运至现场，它们可以人工、水力运输和沉放，也可以采用直升机吊放，它们的特点是把建立堵水坝的框架和建立堵水墙分两步走，既避免了水的浮力和冲击力对建立堵水墙的破坏作用，又利用内外水位差的压力来加重坝体的重量，使坝体的重力作用于坝基上，从而使坝体和基础结合在一起。
根据以上所述，堵口铁笼解决了洪水决口堵口的技术难题，能迅速有效地在缺口建立一个支持设立堵水墙的框架，如配上其它设施，能迅速防止缺口的扩大，然后再设立或同步设立堵水墙；它无合龙时的高难度工程，能保证堵口物资百分之百不被水冲走。它可以预先制造备用，能迅速运至现场，可以采用人工、水力沉放或直升机吊放，所耗人力、物力只有现有方法的十分之一以下；它不受缺口基础地质条件的限制，越是土质松软的地方，效果越是显著，即使是基础整体下沉，也不会危及它的稳定性。它经过防锈处理后，可以长期存放，反复多次使用，其寿命可达100年以上，使用成本相当低廉，而且使用后便于清理，降低了恢复水毁工程的难度和成本。
下面再结合附图对再发明作进一步的说明
图1是堵口铁笼的结构示意图；图2是带防陷板的堵口铁笼结构示意图；图3是三角形堵口铁笼结构示意图；图4是堵口铁笼使用排列示意图；图5是图4的截面示意图；
图1中，堵口铁笼由若干外圈1、桁条2、斜撑3、十字撑4、钉齿5制成一个牢固的长圆柱形或多角形铁笼，其外圈1在外，桁条2在内，外圈1的中部焊有十字撑4，以承受径向负荷，斜撑3对角焊在两个外圈上，可以承受任意方向的轴向和角向负荷，当多个堵口铁笼排叠在一起时，其外圈1互相卡住，不能轴向推动其中任何一个。为了增加堵口铁笼与基础的附着力，可在下层的堵口铁笼四周焊上钉齿5，在墙面可设立栅栏6，以利于设立堵水墙，防止设堵物资被水流冲走。
图2中，为了防缺口基础过于松软，可在堵口铁笼的中间沿纵向全长内设数块防陷板7，当堵口铁笼陷入泥中后，防陷板7与泥土的接触面积大，压强小，就能承受整个堵水墙的压强。即使整个基础下沉，仍不会影响整个堵水坝的稳定性。
图3中，堵口铁笼的截面为三角形，其三面均焊有多排钉齿5，任何一面与地面接触均有钉齿5插入地面，增加了堵口铁笼与基础的附着力，其缺点是人力搬运及投放较困难。
图4、5中，当发生洪水决口后，把堵口铁笼运至现场，从圩堤两端把它们推入缺口中，当缺口较大时，在其上面搭跳板8，便于继续操作，堵口铁笼排入缺口中后，由于其外圈1互相卡在一起，不能轴向推动，就可以在迎水端设立堵水墙9。当缺口高度较大时，下层可设立多排堵口铁笼，以增强其稳定性，必要时，在堵口铁笼与堵水墙之间设一层铁栅栏10，以利于堵水墙的建立，栅栏10用型钢制成。当堵水墙9建立后，堤外的水压就会形成一个向堤内斜下方的压力，图5A处把堵口铁笼压向坝基，这样就利用水位差的压力增加了坝体的重量。堵水墙可采用砂袋、钢板或其它专用器材。堵水墙建立后，堵口铁笼处于背水端，完全暴露出水面，如果有泄漏，能迅速发现，及时处理。
权利要求1.一种由型钢制成的一种堵口铁笼，其特征在于由外圈、桁条、十字撑、斜撑或加钉齿组成一个长圆柱形或截面为多角形的堵口器材。
2.根据权利要求1所述的堵口铁笼，其特征在于外圈、桁条、十字架、斜撑或加钉齿均牢固地焊接在一起。
3.根据权利要求1所述的堵口铁笼，其特征在于当两个或两个以上的堵口铁笼堆叠在一起时，其外圈互相卡住，不能轴向推动其中任何一个。
4.根据权利要求1所述的堵口铁笼，其特征在于迎水端的端面可焊有栅栏。
专利摘要一种堵口铁笼,适应于洪水决口的堵口器材,它是由型钢制成的长圆柱形或梯形结构的铁笼,当发生洪水决口时,把多个堵口铁笼置于缺口中组成一个框架,然后再以这个框架为依托建立堵水墙,能百分百地防止设堵物资不被水冲走。它不受基础条件的限制,即使是在松软的泥土上,仍能同样建立稳固的堵水坝,迅速堵住缺口,节省人力、物力90%以上。
文档编号E02B3/12GK2372368SQ9823121
公开日2000年4月5日 申请日期1998年8月19日 优先权日1998年8月19日
发明者王新云 申请人:王新云