[发明专利]浮力坝式应急挡水子堤的结构及其联结、构筑方法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种利用浮力坝的结构原理设计而成的应急挡水子堤及其快速联结构筑的方法。 

背景技术

在我于2008年5月21日获得授权的名为“固定式浮力坝、移动式浮力坝及其构筑方法”的发明专利(ZL02135426.X)中公开了一种能借助自身浮力、随水位的涨落而自主升降的移动式柔性坝体——移动式浮力坝，该坝体可通过拼接组合的方法快速构筑而成，其基本结构如图1所示包括挡水坝体17，基础坝布30，锚桩31，锚绳32和33四部分。该坝的坝体17是由许多横向分布的浮力体18规则地排列着固定在挡水坝布上构成的，其下端连接着基础坝布30，上端通过锚绳32栓系在坝前锚桩31上；基础坝布30与坝体17的挡水坝布连为一体，其末端通过锚绳33栓系在坝前锚桩31上。为便于锚绳的栓系连结，坝体挡水坝布的顶端和基础坝布的末端用钢板加强做成联结头19和34。移动式浮力坝的整个坝体由许多小幅的坝布通过拼接组合而成，为便于这种拼接组合，每幅坝布的左右两端用钢板加固成联结头。坝体浮力体18是由高密度塑料做外壳，内冲轻质发泡材料制成的轻质封闭桶体，通过绳系法系缚在挡水坝布上。 

移动式浮力坝的一个重要功能是在抗洪抢险中用于快速构筑应急挡水子堤，防止堤岸被风浪和洪水漫溢，具体构筑方法是：1、在堤顶离开堤岸临水侧一定距离，沿堤打下一排锚桩31。2、在锚桩31后的堤面上，沿堤岸将移动式浮力坝逐幅展开，其中基础坝布30部分向前，挡水坝体17部分在后，将坝体浮力体18逐个系缚在挡水坝体17上，并将浮力坝坝体逐幅联结起来；3、用砂袋等重物将基础坝布30部分压实，并将挡水坝体17向前折叠，铺盖在基础坝布30上。4、用锚绳32和33分别将挡水坝体17的顶端和基础坝布30的末端按一定的设计间距逐一拴系在锚桩31上。 

当堤岸内洪水水位高出堤岸漫溢，受水的浮托，挡水坝体17会随水位的上涨而上浮，最终，在水的浮托和锚桩缆绳的牵拉共同作用下，子堤坝体会浮起挡水，形成如图1所示形态。 

该方法与传统的子堤构筑方式相比具有构筑速度快，劳动强度低，抢险效率高等明显优点。 

自2002年5月21日针对该项技术提出专利申请以来，通过不断地试验和摸索，发现该项技术在实际用于构筑应急挡水子堤的过程中，仍存在着许多缺点和不足，具体表现为： 

1、抗洪抢险的环境要求我们的应急抢险方法能够尽可能的简单、快捷、高效；设备操作起来能够尽可能的轻便，尽量降低劳动强度，同时还要尽可能的节省投 资。而在移动式浮力坝的结构中，坝体挡水坝布17的顶端和基础坝布30的末端为便于锚绳的栓系联结，用钢板加强做成联结头；每幅坝体坝布的左右两端为便于拼接组合也同样用钢板加强做成联结头。这大大的加重了坝体的平均单位重量，造成搬运和构筑操作的不便，进而影响了构筑的速度和抢险的效率，同时劳动强度也较高。 

2、移动式浮力坝的坝体浮力体是由高密度塑料做外壳，内冲轻质发泡材料制成的轻质封闭桶体，在抢险现场利用绳系法逐个系缚在挡水坝布上。这就要求有一定的操作空间，但在抗洪抢险环境中，抢险现场往往空间狭窄，而且还要满足物资运输和人员交通的需要，这就造成了很大的不便；而且坝体浮力体的现场装配也需要消耗较多的现场人力和宝贵的抢险时间。 

3、在抗洪抢险的环境下，应急挡水子堤承担的首要任务是防止坝顶风浪漫溢，其次才是防止洪水漫溢；而且据统计，在实际构筑的应急挡水子堤中，有50％最终只承担着防止坝顶风浪漫溢的任务。而移动式浮力坝在防止坝顶风浪漫溢方面表现不足。

4、由于移动式浮力坝在挡水时，其顶部始终浮于水面，在风浪作用下易产生溢流。在应急抢险环境下，过多的风浪溢流会造成堤顶冲刷破坏，尤其对土堤更为严重。在移动式浮力坝的设计中，虽然也有防止坝顶风浪溢流的设计，但试验证明这种设计的防浪效果不佳，在风浪较大时仍会产生较大的坝顶溢流。 

5、采用现有设计的移动式浮力坝的单位成本较高。由于坝体浮力体采用高密度塑料作外壳，以及坝体的上下两端和左右端头用钢板加强做成联结头，不仅增加了坝体的平均单位重量，而且也使坝体的单位成本较高。 

针对以上缺点和不足，必须对移动式浮力坝的设计做出进一步的改进和提高。 

发明内容

本发明的任务就是在移动式浮力坝的基础上，通过对移动式浮力坝存在的诸多缺点和不足逐一作出改进，设计发明一种更加快捷、高效，操作更加简单、轻便，储运更加便利，投入也更加节省的应急挡水子堤——浮力坝式应急挡水子堤。