本實用新型涉及防洪技術領域，尤其涉及一種自平衡防洪擋水裝置。

背景技術：

全球變暖已成為一個越來越重要的全球性話題。全球變暖的重要影響之一就是洪水問題。目前洪水發生更為頻繁，并且洪水量級也越來越大。無論大小城市，洪水問題都已經變得越來越嚴重。

傳統的用砂袋填筑的方法一方面存在勞動量消耗大、工作效率低的問題；另一方面，壩頂若是堆載過寬的砂袋會增加壩面荷載，容易引起壩體失穩，尤其是在退水的時候，因此，退水時須將砂袋及時運走，當出現反復退水與漲水時，這無疑會加重勞動量，致使抗洪人員無法承受。

一項申請號為CN2009200617650的實用新型專利公開了一種防汛擋水裝置，其采用多個防水單元相互連接達到防水的目的，但該防汛擋水裝置結構復雜，防水單元內置水袋，若洪水來時，水袋自重不夠則該擋水裝置很容易被沖垮，致使防洪任務失敗。

另一項申請號為CN2009202743380的實用新型專利公開了一種活動防汛擋板裝置，其采用至少兩塊左右依次鉸接在一起的擋水板以及密封條達到防水的目的，但若是密封條安裝不到位，鉸接處容易漏水，防洪效果不佳。

技術實現要素：

鑒于上述問題，本實用新型的目的是提供一種自平衡防洪擋水裝置，以解決現有的防洪擋水裝置防洪擋水效果不好的問題。

本實用新型提供的自平衡防洪擋水裝置，包括擋板、立柱、壓板和加勁梁；其中，立柱沿地面豎向設置，在立柱上焊接有擋板槽，通過擋板槽豎向連接擋板；壓板沿地面橫向設置，在壓板的上表面焊接有加勁梁，加勁梁的一端與立柱連接；其中，壓板緊貼地面，通過豎向水壓力、壓板及加勁梁自重的共同作用，抵消橫向水壓力在立柱與加勁梁的連接處產生的向外彎矩，同時通過壓板與地面的摩擦力平衡橫向水壓力產生的向外推力，以保持豎向水壓力與橫向水壓力的自平衡。

此外，優選的結構為：在壓板的中心開設有測壓孔，測壓孔與透明膠管相連，通過透明膠管對壓板底部的水壓進行實時監測。

此外，優選的結構為：在壓板的邊緣設置有垂板，垂板伸入地面，通過垂板阻止水進入壓板底部。

此外，優選的結構為：在壓板的底部間隔設置有錨釘，錨釘的一端焊接在壓板底部，另一端插入地面。

此外，優選的結構為：擋板為冷彎薄壁鍍鋅C型鋼擋板、冷彎薄壁鍍鋅U型鋼擋板或者冷彎薄壁鍍鋅Z型鋼擋板。

此外，優選的結構為：立柱與加勁梁的一端通過焊接或者螺栓連接。

此外，優選的結構為：在擋板槽與擋板的連接處設置有密封膠條，通過密封膠條將擋板槽與擋板的連接處進行密封。

此外，優選的結構為：根據洪水水位確定擋板的數量，當擋板的數量為至少兩塊時，各擋板的連接處通過泡沫雙面膠或者密封膠條進行密封。

此外，優選的結構為：位于底部的擋板插入地面3cm至5cm。

本實用新型提供的自平衡防洪擋水裝置具有安裝快捷、結構簡單，使用方便的特點，通過本實用新型提供的自平衡防洪擋水裝置，能夠安全有效的抵擋洪水，同時勞動量消耗低、工作效率高，當出現洪水短暫消退時，無需拆除，極大的減輕抗洪人員的體能消耗。

附圖說明

圖1為根據本實用新型實施例的自平衡防洪擋水裝置的平面結構示意圖；

圖2為根據本實用新型實施例的自平衡防洪擋水裝置的剖面結構示意圖；

圖3為根據本實用新型實施例的自平衡防洪擋水裝置的平面連接結構示意圖。

圖中：擋板1、立柱2、壓板3、加勁梁4、地面5、擋板槽6、錨釘7、垂板8、測壓孔9、透明膠管10。

具體實施方式

以下將結合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細描述。

為詳細的說明本實用新型提供的自平衡防洪擋水裝置，圖1示出了根據本實用新型實施例的自平衡防洪擋水裝置的平面結構，圖2示出了根據本實用新型實施例的自平衡防洪擋水裝置的剖面結構，圖3示出了根據本實用新型實施例的自平衡防洪擋水裝置的平面連接結構。

如圖1至圖3所示，本實用新型提供的自平衡防洪擋水裝置包括擋板1、立柱2、壓板3和加勁梁4。其中，立柱沿地面5豎向設置，在立柱2上焊接有擋板槽6，通過擋板槽6豎向連接擋板1；壓板3沿地面5橫向設置，在壓板的上面面焊接有加勁梁4，加勁梁4的一端與立柱2連接。其中，立柱2與加勁梁4可通過焊接或者螺栓進行連接；壓板3需緊貼地面5，通過豎向水壓力、壓板及加勁梁自重的共同作用，抵消橫向水壓力在立柱與加勁梁的連接處產生的向外彎矩，同時通過壓板與地面的摩擦力平衡橫向水壓力產生的向外推力，以保持豎向水壓力與橫向水壓力的自平衡。

進一步地，為了阻止水進入壓板3的底部，在壓板3的邊緣設置有垂板8，通過壓板3與垂板8通過焊接實現連接；將垂板8伸入地面5，通過垂板8能夠將壓板3貼緊地面5，以達到阻止水進入壓板底部的目的，從而降低壓板底部的水壓，進而有效提高防洪擋水裝置的穩定性。

另外，為了增強壓板與地面的摩擦力，在壓板的底部間隔設置有若干錨釘7，錨釘7的長度在5cm左右，其在壓板底部梅花形布置，設置有壓板底部的各錨釘之間的間距在20cm～30cm之間，將錨釘7的一端焊接在壓板底部，另一端插入地面，從而使得壓板與地面的摩擦力得到增強，進而有效平衡橫向水壓力產生的向外推力。

此外，在壓板3的中心開設有測壓孔9，測壓孔9與透明膠管10相連，通過透明膠管10對壓板底部的水壓進行實時監測。透明膠管10穿過立柱2，穿入點用膠進行密封，以防止水進入立柱2。

需要說明的是，本實用新型中的擋板為冷彎薄壁鍍鋅C型鋼擋板、冷彎薄壁鍍鋅U型鋼擋板或者冷彎薄壁鍍鋅Z型鋼擋板。即，本實用新型采用冷彎薄壁鍍鋅C型鋼、U型鋼或者Z型鋼材質作為擋板，既質輕又價廉，還能夠保證足夠的承載力。

另外，在擋板槽與擋板的連接處設置有密封膠條，通過密封膠條將擋板槽與擋板的連接處進行密封。進一步地，可根據洪水水位確定擋板的數量，當擋板的數量為至少兩塊時，各擋板的連接處通過泡沫雙面膠或者密封膠條進行密封。其中，位于底部的擋板需插入地面3cm至5cm。通過實驗，在擋板插入地面5cm時，防洪擋水的效果達到最佳。

利用上述自平衡防洪擋水裝置可以有效地進行防洪擋水，下述將對本實用新型提供的自平衡防洪擋水裝置的擋水過程進行說明。

本實用新型提供的自平衡防洪擋水裝置的擋水過程具體包括：

1、壩面用粘土壓實平整后，將立柱豎直打入地面，根據立柱的寬度確定立柱打入地面的深度；

2、將擋板放入擋板槽，并對擋板與擋板槽的連接處進行密封；

3、將加勁梁焊接在壓板的上表面；

4、將壓板貼緊地面，并將加勁梁的一端與立柱連接；其中，當洪水水位上漲時，橫向水壓力作用在擋板上，通過擋板槽將橫向水壓力傳遞給立柱，橫向水壓力在立柱與加勁梁的連接處產生一個向外的彎矩，向外的彎矩傳遞至加勁梁上；豎向水壓力作用在壓板上，壓板將豎向水壓力傳遞給加勁梁，在豎向水壓力、壓板及加勁梁自重的共同作用下，抵消向外的彎矩，同時通過壓板與地面的摩擦力平衡橫向水壓力產生的向外推力，使防洪擋水裝置保持平衡。

為了使本實用新型更為清楚，下面將對本實用新型提供的自平衡防洪擋水裝置及擋水過程進行示例性說明。

由于冷彎薄壁鍍鋅C型鋼具有質量輕且受彎性能好的特點，因此，在本實用新型的一個示例中，采用冷彎薄壁鍍鋅C型鋼作為擋板，立柱采用方形鋼管，壓板厚度在5mm左右，垂板的厚度在1mm左右，高5cm左右，垂板沿壓板邊緣采用間隔角焊，焊點間采用玻璃膠密封。加勁梁焊接在壓板的上表面，立柱間距取1.5m～2.0m，立柱與加勁梁可采用焊接或現場螺栓連接。壓板的大小與所要抵擋的水位相關，其中，所要抵擋的水位越高，所需的要壓板的面積也就越大；透明膠管從立柱中心穿出，穿入點用膠進行密封。

洪水水位上漲之前，壩面用粘土壓實平整，將立柱豎直打入土中一定深度(立柱寬度的2-3倍)，保證壓板緊貼地面且垂板伸入土中，

將擋板沿擋板槽從頂部開口處放入，最下面的一塊擋板應插入土中一定深度(如5cm)，擋板槽與擋板間夾有密封膠條，同時可將泡沫雙面膠(3mm厚)粘在下擋板的上側面，以保證擋板之間的封水效果。擋板可根據洪水位的上漲情況調整放入塊數。

隨著洪水位的上漲，橫向水壓力作用在擋板上，通過擋板槽傳遞給立柱，此時，橫向水壓力在立柱與加勁梁連接處會產生一個向外的彎矩，該彎矩傳遞至加勁梁上，而豎向水壓力直接作用于壓板上，壓板又將豎向壓力傳遞給加勁梁，在該豎向壓力和壓板及加勁梁自重的共同作用下，向外的彎矩得到了抵消，同時通過壓板與地面的摩擦力平衡橫向水壓力產生的向外推力，擋水裝置得以保持平穩。

擋水過程中，可通過透明膠管直觀監測壓板底部的水壓變化，當壓板底部的水壓出現異常升高時，可立即查找原因，并及時采取加固措施，確保擋水裝置的穩定。

如上參照附圖以示例的方式描述了根據本實用新型的自平衡防洪擋水裝置。但是，本領域技術人員應當理解，對于上述本實用新型所提出的自平衡防洪擋水裝置，還可以在不脫離本實用新型內容的基礎上做出各種改進。因此，本實用新型的保護范圍應當由所附的權利要求書的內容確定。