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防洪装置

阅读：1018发布：2020-07-23

专利汇可以提供防洪装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种用于保护后区抵御前区中的水位升高的防洪装置，该防洪装置在底部和水面之间运行，该防洪装置包括至少一个具有纵向方向和高度方向的屏障元件，纵向方向在运行期间基本上横切于一个区域延伸，例如横切于溪流、峡湾、河流或河口延伸，高度方向在运行期间基本横切于一个区域延伸并向上，例如横切于溪流、峡湾、河流或河口延伸并向上，其中至少一个屏障元件在运行期间与基座相互作用，该基座布置在实际区域的底部。本发明还涉及一种运行这种防洪装置的方法。根据本发明的防洪装置的新特征在于，其包括可移动的浮力平衡的屏障元件，该屏障元件包括可调节压舱系统用于调节浮力平衡，防洪装置的基座包括底部轨道系统，且屏障元件包括接触装置，其设置为与底部轨道系统相接触。，下面是防洪装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于保护后区(21)抵御前区(22)中的水位升高的防洪装置(1)，所述防洪装置在底部和水面之间运行，所述防洪装置(1)包括至少一个具有纵向方向(23)和高度方向(24)的屏障元件(2)，纵向方向在运行期间基本上横切于一个区域延伸，例如横切于溪流、峡湾、河流或河口延伸，高度方向在运行期间基本横切于一个区域延伸并向上，例如横切于溪流、峡湾、河流或河口延伸并向上，，并且其中至少一个屏障元件(2)为浮力平衡，所述屏障元件包括用于调节浮力平衡的可调压舱系统(9)，其中至少一个屏障元件在运行期间与基座(17)相互作用，所述基座布置在实际区域的底部(25)，其特征在于，所述防洪装置的基座包括底部轨道系统(3)，其中所述至少一个屏障元件(2)包括接触装置(8)，所述接触装置设置为与底部轨道系统(3)接触，且所述至少一个屏障元件(2)是可移动的，因为所述至少一个屏障元件与底部轨道系统(3)没有永久性连接。
2.根据权利要求1所述的防洪装置，其特征在于，所述至少一个浮力平衡的屏障元件(2)包括固定压舱物(26)和可调节压舱物(27)，其中所述可调节压舱物由水组成。
3.根据权利要求1或2所述的防洪装置，其特征在于，所述至少一个屏障元件(2)设置为其浮心(7)高于其重心(6)，因此屏障元件是稳定的。
4.根据权利要求1-3任一项所述的防洪装置，其特征在于，所述至少一个屏障元件和底部轨道系统(3)的所述接触装置(8)设置为使得屏障元件在一侧(5)水压高于另一侧(4)的作用下能够相对底部轨道系统倾斜给定角度，屏障元件的浮心(7)借此将相对其重心(6)发生位移。
5.根据权利要求1-4任一项所述的防洪装置，其特征在于，所述至少一个屏障元件和底部轨道系统(3)的所述接触装置(8)包括被动阀装置(12)，当防洪装置背后的水压高于其前侧时，阀装置被激活。
6.根据权利要求1-5任一项所述的防洪装置，其特征在于，所述至少一个屏障元件(2)具有基本逐渐变窄的横截面，横截面的窄端面向底部轨道系统(3)，并且由此宽端面向上。
7.根据权利要求1-6任一项所述的防洪装置，其特征在于，所述至少一个屏障元件(2)包括可调节屏障(10)，所述可调节屏障在屏障元件的上边缘处设置为可倾斜或能够以其他方式移动。
8.根据权利要求1-7任一项所述的防洪装置，其特征在于，所述至少一个屏障元件(2)设置为绕基本竖直的轴线枢转，借此，所述至少一个屏障元件(2)在绕轴线枢转之后，下降就位至底部轨道系统(2)中，从而在前区和后区之间提供了封堵。
9.根据权利要求1-8任一项所述的防洪装置，其特征在于，所述防洪装置包括至少两个或更多个屏障元件(2)，其中屏障元件(2)的至少一个端面(37)包括密封装置(36)，用于抵靠在相邻的屏障元件的端面上。
10.根据前述任一权利要求所述的防洪装置，其特征在于，所述底部轨道系统(3)由单轨(28)形成，其中屏障元件仅抵靠底部轨道系统(3)的一侧。
11.根据前述任一权利要求所述的防洪装置，其特征在于，所述基座(29)在纵向方向(23)上基本上遵循所述底层(30)，并且所述至少一个屏障元件适于在运行中在纵向方向(23)遵循所述基座(30)。
12.根据前述任一权利要求所述的防洪装置，其特征在于，所述基座(29)通过板桩(31)基本上锚固在底部(25)。
13.根据前述任一权利要求所述的防洪装置，其特征在于，所述至少一个屏障元件(2)包括表面(32)的子部，在涨潮时所述子部将位于前区中靠近水面的区域中，当屏障元件由于前区(22)水位高于后区(21)而倾斜时，子部形成一个接收水的凹陷(33)，使得接收到的水的重量抵消了当屏障元件(2)相对于前区(22)和后区(23)水位相等的平衡位置倾斜时出现的进一步的浮力。
14.根据权利要求14所述的防洪装置，其特征在于，所述至少一个屏障元件(2)的端面包括在高度方向从表面(32)的子部向屏障(10)的顶部(35)延伸的补充部分(34)，并具有从屏障(10)向前区(22)的延长，所述补充部分(34)上设有密封装置(36)的子部(38)。
15.一种建立防洪装置(1)，以保护后区(4)抵御来自前区(4)的上升的水位的方法，所述防洪装置(1)在底部(25)和水面(39)之间运行，所述防洪装置包括至少一个具有纵向方向(23)和高度方向(24)的屏障元件(2)，纵向方向在运行期间基本上横切于一个区域延伸，例如横切于溪流、峡湾、河流或河口延伸，高度方向在运行期间从一个区域底部延伸并向上，例如从溪流、峡湾、河流或河口的底部延伸并向上，其中至少一个屏障元件在运行期间与基座(17)相互作用，所述基座设置在实际区域的底部(25)，其特征在于，建立防洪装置至少包括以下方法步骤：
-将一个或多个浮力平衡的屏障元件(2)置于底部轨道系统(3)上方；
-在各个屏障元件(2)中调整压舱物量，使得屏障元件在底部轨道系统(3)中被固定不能水平移动。

说明书全文

防洪装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种用于保护后区抵御前区中的水位升高的防洪装置，该防洪装置在底部和水面之间运行，该防洪装置包括至少一个具有纵向方向和高度方向的屏障元件，纵向方向在运行期间基本上横切于一个区域延伸，例如横切于溪流、峡湾、河流或河口延伸，高度方向在运行期间基本横切于一个区域延伸并向上，例如横切于溪流、峡湾、河流或河口延伸并向上，其中该至少一个屏障元件达到浮力平衡，所述屏障元件包括用于调节浮力平衡的可调压舱系统，其中至少一个屏障元件在运行期间与基座相互作用，该基座布置在实际区域的底部。

[0002] 本发明还涉及一种运行这种防洪装置以保护后区抵御前区中的水位升高的方法。

背景技术

[0003] 众所周知，使用不同的系统来筑坝对抗由潮汐、风或雨引起的水位上升。在以下描述中，即使在与骤发洪水或风暴潮没有特别相关的情况下，这些系统也都称为防洪装置。

[0004] 例如，已知许多不同的水闸，特别是在流入北海的几条丹麦溪流的河口。这些水闸使用横向铰接的闸门或者使用升降闸门运行，其中闸门能够根据需要打开和关闭，从而在西风强劲时，保护低洼的内陆地区免于海水洪泛。通常地，自由闸门或者闸室闸门可以用于这样的任务。闸门系统高效良好运行，以阻挡相对窄的河道，尽管与此同时，它们并不需要无关紧要的建筑结构。对于较宽的河道，例如峡口或入口处，现有技术的闸门方案是不适合的。这是因为需要筑坝的范围，也是由于工程造价和对该区域的频繁的令人反感的建筑影响。

[0005] 此外，还已知设置在海床上的枢转闸门，其能够在需要筑坝时，绕海床上的水平轴从海底向上枢转。如上所述，整个结构设置在海床上，其当然需要综合的建设和地基工作。此外，维护该系统也存在挑战，因为随着时间的流逝，通常会发生砂石堆积和沉淀物的沉积，因此监控和维护安装在水下的系统通常存在挑战。同时在峡湾或类似地方的底部建立结构是复杂且非常昂贵的。同时在峡湾等底部建立该工程很复杂并且成本非常高昂。

[0006] 防洪装置的另一种形式是由威尼斯可知的所谓的摩西闸门。这些闸门也是布置在海床处的基座中，但是仅通过使压缩空气排出闸门元件内部的水而升高闸门。由此增加了闸门元件的浮力，并且因此将它们从海床上抬起并充当涨潮的保护装置。通过该解决方案，避免了使用复杂且易受损坏的链传动装置或其他提升装置将闸门元件从海床上抬起。在维护和检查方面，摩西闸门与上述枢转叶闸没有太大区别

[0007] 上述类型防洪装置的缺陷在于，它们需要坚固的地基和/或结构，这些地基和/或结构通常又大又丑，并且其建立和在需要时进行更换的成本不是最低的。这些地基/结构的尺寸的原因在于它们必须抵挡阻止水流入特定区域时产生的水平力。显然，只要防洪装置两侧的水位一致，则两个相对侧上的力就保持平衡，但是当水位在一侧上升时，则正谈论的结构中，其地基需要吸收的水平力就上升了。

[0008] GB 2488809 A公开了一种浮动堰系统，其中屏障能够绕底部的沿基座的轴旋转。能够将水引入基本上由三角形构成的浮力平衡的屏障中。

[0009] 发明目的

[0010] 本发明的目的在于，提出一种用于防洪装置的方案，通过该防洪装置，实现了一种良好、高效且简单的方案，能够将上升水位保持在防洪装置外侧，从而避免或至少尽量减少防洪装置内侧的低洼地区的洪泛。

[0011] 还有一个目的在于提供一种防洪装置，其中地基或基座既所承受的水平力和垂直力都不会达到现有技术的解决方案，例如上述解决方案的相同程度。

[0012] 此外，本发明的目的在于提出一种用于激活、停用以及存储这种防洪装置的方法。

发明内容

[0013] 如上文以及权利要求1的前序部分所述，本发明涉及一种防洪装置，用于保护后区抵御前区升高的水位，该防洪装置在底部和水面之间运行，该防洪装置包括至少一个具有纵向方向和高度方向的屏障元件，在运行期间，纵向方向在运行期间基本上横切于一个区域延伸，例如横切于溪流、峡湾、河流或河口延伸，高度方向在运行期间基本横切于一个区域延伸并向上，例如横切于溪流、峡湾、河流或河口延伸并向上，并且其中至少一个屏障元件达到浮力平衡，所述屏障元件包括用于调节浮力平衡的可调压舱系统，其中至少一个屏障元件在运行期间与基座相互作用，该基座设置在在实际区域的底部。

[0014] 根据本发明的防洪装置的新特征在于，防洪装置的基座包括底部轨道系统，其中至少一个屏障元件包括接触装置，接触装置设置为与底部轨道系统接触，且该至少一个屏障元件是可移动的，因为该至少一个屏障元件没有与底部轨道系统永久连接。

[0015] 底部轨道系统与所述接触装置不是永久性连接，而是仅通过屏障元件相互作用，根据各个屏障元件中如何调节压舱来使屏障元件以平衡的力静置。因此，这是底部轨道系统和屏障元件之间的“松动连接”。接触面布置在底部轨道系统中，当屏障元件就位时，该接触面形成用于屏障元件的接触装置的支撑。可以在这些中的一个或两个上布置填料，通过屏障元件和底部轨道之间的接触来防止水从防洪装置的一侧自由流到另一侧。在一个简单的实施例中，这可以是在屏障元件的接触装置上的弹性盖或弹性边缘，例如，橡胶密封。

[0016] 本发明的基本原理是力的传递能够沿整个结构进行，从而借助简化的基座结构而降低成本和复杂度。因此存在从屏障元件沿整个长度向基座的力传递。这不像传统的防洪装置那样，将力在单个点传递至基座，例如通过传统闸门中的铰接。

[0017] 在防洪装置非常紧密地关闭是有利的情况下，例如在港口入口处，填料可以是可膨胀的。屏障元件和底部轨道之间的填料以及屏障元件和侧边件之间的填料就是这种情况。当输送屏障元件时，填料也可以用作减震器。此外，如果基座结构由于例如软底情况等，应当随时间变化，则填料可以保持尽可能紧密的关闭。

[0018] 底部轨道系统可以例如呈U形或I形，并与相应屏障元件上的相应形状相互作用。在底部轨道系统的优选变体中，其可以有利地通过夯桩固定，或者可以通过已知的“吸斗原理”来固定底部轨道系统。因此，由于不需要进行大量的挖掘或施工工作，在底部不会产生实质性的动作。可以将底部轨道系统布置为段，通过适当的处理将这些段放置并锚固在底部，然后系统准备好接收相应的屏障元件。由于原理简单，建造成本相对较低。

[0019] 底部锚固可以有利地设置为向下打入底部的板桩。如果底部轨道系统带有内部空腔，则可以用作可调节压舱物，并部分或完全注满水。

[0020] 另外，要提到的是，底部不必一定是水平的。因此，基座可以遵循底层的轮廓，并且屏障元件适于底部。

[0021] 根据本发明的防洪装置可以设计为，使得至少一个浮力平衡屏障元件包括固定压舱物和可调节压舱物，其中，可调节压舱物由水构成。固定压舱物的目的是确保屏障元件几乎达到平衡，其可由混凝土、铁、岩石或其他合适的压舱物来实现。可调节压舱物最有利地由水组成，因为在使用防洪装置时可大量使用。当放置各个屏障元件时，可以进行压舱物调节，以使得在底部轨道系统上获得足够但适度的向下作用力。仅为了提供密封来防止从一侧到另一侧的液流，建立了该力。如果这非常重要的情况下，可以在使用过程中进行更多调节。

[0022] 根据本发明的防洪装置的特别之处在于，至少一个屏障元件被设置为其浮心高于其重心并且因此是稳定的。

[0023] 当屏障元件稳定时，对于小于所谓的AVS(消失稳定性的角度)的倾斜角度，该角度也从例如船舶中是已知的，屏障元件将自我扶正。这意味着，当在所述底部轨道系统中或系统上保持就位的屏障元件，能够在屏障元件两侧的一侧出现水位差异时，向一侧倾斜，但是仍然支撑着封堵。

[0024] 在通常使用期间，通常将建立防洪装置以保护例如港口或住宅区，抵御与风暴潮或其他可能导致水位意外上升的情况相关的洪泛。因此，要阻塞的通常是海水，因此屏障元件适于主要向一侧倾斜，也就是朝向陆地，因为水在外侧按压。通过使重心尽可能地低并且因此处于浮心下方，可以实现良好的稳定性，并且同时实现各个屏障元件有限的倾斜。

[0025] 在一个实施例中，根据本发明的防洪装置可包括，将底部轨道系统和至少一个屏障元件的接触装置设置为，使得屏障元件在一侧水压高于另一侧的作用下，能够相对底部轨道系统倾斜给定角度，借此使屏障元件的浮心相对其重心发生位移。

[0026] 通过倾斜并从而实现将浮心相对重心位移，倾斜力矩将作用在底部轨道系统上，且当浮心和重心相互位移时，接触装置上的水平力与所产生的倾斜力矩的大小成比例。此外，在相反的方向上产生合力，抵抗防洪装置前方，即外侧的较高水压。由此在系统中产生平衡，并且来自防洪装置一侧的较高水位的力被吸收为系统中的水平力。通过调节相应的屏障元件的浮力，将可能的垂直力，即压在底部轨道系统上的力平衡。如果需要的话，通过调整各个屏障元件中的压舱物量来进行该调节。

[0027] 在一实施例中，根据本发明的防洪装置可以包括至少一个屏障元件和底部轨道系统的至少一个接触装置包括被动阀装置，当防洪装置背后的水压高于其前侧时，该阀装置被激活。

[0028] 通过这种被动阀装置实现了以下优点，当水位再次下降并且可以停用防洪装置时，可以允许防洪装置背侧的水通过防洪装置，从而在各个屏障元件中再次建立平衡，这意味着浮心和重心再次相对彼此对齐。这是由于后面的水用比其前面的水更大的力按压在屏障元件上。由此获得水平力，将屏障元件相对于底部轨道系统移动。底部轨道系统或屏障元件的最下部，或者两者都具有一种允许水单向通过的隔离块。仅当在屏障元件的背侧上的压力大于前侧时，这才有可能。下面的附图示出了本发明的这种变体的示例。

[0029] 在根据本发明的防洪装置的一种变体中，至少一个屏障元件可以形成为具有基本逐渐变窄的横截面，该横截面的窄端面向底部轨道系统，并且宽端因此面向上。

[0030] 通过使屏障元件具有或多或少对称的横截面，并且通过顶部增大体积并且仅在尖锐的底部具有固定压舱物，可以确保浮心位于重心上方，从而实现固有的稳定性。如上所述，固定压舱物位于尖端，并且还可以设置用于抵靠底部轨道系统的接触装置。固定压舱物是平衡的，使得屏障元件可以漂浮并且因此在轨道系统中、在运行位置或在用于储存的储存处被拖曳就位。合适的形状已经出现，基本以对应于圆柱体的包括大约60°角的一部分。但是，显然其他形状或大小也可能适用。可以根据正常水位和在例如风暴潮情况下的典型水位来有利地确定最吸引人的设计。在任何时候，重要的是，根据本发明的防洪装置都要针对将要实施防洪装置的位置进行优化。

[0031] 在根据本发明的防洪装置的特定变体中，至少一个屏障元件可以包括可调节屏障，该可调节屏障设置为在屏障元件的上边缘处可倾斜或可以以其他方式移动。

[0032] 因此，在预期前区的水位会升高到高于屏障元件主体本身的高度的情况下，所述屏障可以向上枢转或移动到活跃位置。如果水位上升得更多并超过屏障元件的主体以及屏障，屏障元件将保持活跃和稳定，并仅允许溢流，但它们不会断裂或倾覆并变得不稳定。

[0033] 这样的屏障可以有利地被设计成一种叶片，该叶片绕着屏障元件的纵向方向上的轴线枢转就位，然后通过刚性的固定或者可选择地通过将铰链设计为自锁，将其锁定就位。这样的枢转叶片可以例如高一米甚至更多。关于叶片高度的重要一点是，其尺寸的大小与屏障元件本身的总浮力和形状有关，而与在一侧较大水压的作用下，屏障元件将倾斜多少无关。

[0034] 在根据本发明的防洪装置的又一变体中，至少一个屏障元件可被设置为绕基本竖直的轴线枢转，由此，至少一个屏障元件在绕轴线枢转之后，下降就位至底部轨道系统中，从而在前区和后区之间提供了封堵。

[0035] 所述防洪装置的变体特别适合用于例如宽度扩展有限的溪流和河流，宽度对应于防洪装置的纵向方向。在这种情况下，可以从所讨论的溪流的一侧或两侧建立防洪装置，这可以通过相对简单的结构来提供，其主要目的是能够将屏障元件枢转就位至主动或被动位置。因此，枢转机构将不能够传递比用于执行屏障元件本身就位所必需的力更大的力。运行本身所产生的所有力，即，当在屏障元件的一侧出现较高的水位时，主要由屏障元件吸收并且部分地由底部轨道系统吸收，而枢转机构在运行时仅被少量地加载。

[0036] 在一个实施例中，根据本发明的防洪装置能够包括至少两个或更多屏障元件，其中屏障元件的至少一个端面包括密封装置，用于抵靠在相邻的屏障元件的端面上。

[0037] 防洪装置的所述变体可以例如在屏障元件的端部设置有一种防护板(弹性塑料或橡胶元件)形式的密封装置。在一个实施例中，两个相邻的屏障元件的相应端部都可以配备有密封装置，该密封装置彼此邻接或者互补，例如通过相对于彼此反向排列。通过在屏障元件的端部处设置密封装置，实现了它们可以相对彼此移动的优点，并且显然不会有超过最大需求的水穿过防洪装置。根据本申请，可以追求或多或少紧密的连接。如果防洪装置保护了大流域，例如峡湾，显然目的不在于在两个相邻的端部之间提供完全紧密的连接，但是该连接也不允许任何大量的通流。如果防洪装置保护了一个小流域，例如港口和/或高价值资产，例如变电站，寻求尽可能紧密的连接。

[0038] 根据另一实施例，根据本发明的防洪装置的特点在于，底部轨道系统由单轨形成，其中屏障元件仅抵靠底部轨道系统的一侧。

[0039] 屏障元件所抵靠的底部轨道系统的一侧，优选面对前区。

[0040] 根据另一实施例，根据本发明的防洪装置的特点在于，所述基座在纵向方向上基本上遵循所述底层，并且在运行中，所述至少一个屏障元件适于在纵向方向遵循所述基座。

[0041] 由此，与需要水平基座的防洪装置相比，实现了更便宜的设计，因为可以减少或完全避免在该区域底部的高成本工作。

[0042] 根据另一个实施例，根据本发明的防洪装置的特点在于，所述基座通过板桩基本上锚固在底部。

[0043] 由此实现了低成本地将基座锚固在底部上。当建立沿纵向方向具有大尺寸的防洪装置时，该实施例特别有利，因为建立传统的底座和地基经常太昂贵。

[0044] 根据另一实施例，根据本发明的防洪装置的特点在于，至少一个屏障元件包括表面的子部，该子部在涨潮时将位于前区中靠近水面的区域，当屏障元件由于前区水位高于后区而倾斜时，子部形成一个接收水的凹陷，使得接收到的水的重量抵消了当屏障元件相对于前后区水位相等的平衡位置倾斜时出现的进一步的浮力。

[0045] 根据另一实施例，根据本发明的防洪装置的特点在于，至少一个屏障元件的端面包括在高度方向从表面子部向屏障顶部延伸的补充部分，并具有从屏障向前区的延长，在该补充部分上设有密封装置的子部。

[0046] 防洪装置可以在屏障元件上设置舷梯，以便在使用期间可以对它们进行维护和/或检查，或者可以将这种舷梯用于娱乐目的。在屏障元件的顶部边缘处的呈叶片形式的前述屏障可以例如组成这种舷梯的栏杆。在那种情况下，可以在屏障元件的顶部边缘的任一侧有利地建立这样的屏障。当然也可以建立形式更简单的栏杆。

[0047] 防洪装置的一个特殊变体可以由浮体制成，该浮体通过平移悬架安装在闸门元件的低水位侧，并一起构成一个屏障元件。该变体特别适合于减小现有的水闸或风暴潮保护装置中的框架或底部轨道系统的作用力。在结构由于老化或其他衰退而开始显示出弱点的情况下，这可能是相关的。通过在闸门元件的低水侧安装压舱平衡浮体，从而借助倾斜力矩抵消了框架/底部轨道系统上的水压，来实现支撑效果，从而与先前的设计相比减轻了后者。同时获得的优点是，屏障元件本身可以设计成闸门；它甚至可能是水闸或类似物中的现有闸门，该闸门经过重新建造并增加了浮体。平移悬架仅仅确保浮体相对于水位以期望的水位抵靠闸门元件壁保持就位。

[0048] 水位的升高通常将发生在外侧，即屏障元件的前面以及内侧，即屏障元件的后面，而与由一种还是其他类型的屏障元件提供阻挡无关。这是由于这样的事实，来自内陆的水通常会持续供应，而与风暴潮将水从外部压入例如峡湾或溪流无关。

[0049] 本发明还涉及一种建立防洪装置，以保护后区抵御从前区上升的水位的方法，该防洪装置在底部和水面之间运行，该防洪装置包括至少一个具有纵向方向和高度方向的屏障元件，纵向方向在运行期间基本上横切于一个区域延伸，例如横切于溪流、峡湾、河流或河口延伸，高度方向在运行期间从一个区域底部延伸并向上，例如从溪流、峡湾、河流或河口的底部延伸并向上，其中至少一个屏障元件在运行期间与基座相互作用，该基座设置在实际区域的底部。

[0050] 根据本发明的方法的新特征在于，建立防洪装置至少包括以下方法步骤：

[0051] -将一个或多个浮力平衡的屏障元件置于底部轨道系统上方；

[0052] -在各个屏障元件中调整压舱物量，使得屏障元件在底部轨道系统中被固定不能水平移动。

[0053] 因此，实现了一种解决方案，其中，当预见到需要时，将各个屏障元件放置在一个区域中。通常会提前两天预测到风暴潮或其他导致更高水位的情况。然后有足够的时间将所需的屏障元件放置就位至在为此目的而布置的底部轨道系统中。由于各个屏障元件在漂浮，它们可以容易地被拖曳就位，并且可以增加压舱物，使得它们降低到底部轨道系统之中或之上。

[0054] 在一个优选的实施例中，如上所述的用于防洪装置的屏障元件可以有利地用链条连接，并且由此被拖曳就位-如细绳上的串珠一样-到轨道系统中，并且同时地或逐个地被降低到下方的底部轨道系统。

[0055] 在放置所需的屏障元件之前，有利地可以拉动清洁工具穿过底部轨道来清洁底部轨道系统，从而去除沙子和其他沉积物，从而确保各个屏障元件和底部轨道系统之间的期望的紧密性。这种清洁工具原则上可以由“尖头犁”构成，该“尖头犁”将不需要的沙子和沉淀物向上提起并从底部轨道系统中移出。还可以设想使用工具，将水向下冲洗到底部轨道中，从而去除沙子和沉淀物，实现清洁。可以用多种可能的方式执行该清洁，并且显然，所描述的方法对于本领域技术人员而言仅仅是众多选择中的两个。

[0056] 当不使用防洪装置时，有利地，可以将其存储在适于该目的的储存处中，在该储存处中，各个屏障元件可能能够并排存放。在这种储存处的优选实施例中，可以通过用压舱水填充各个屏障元件而将其浸没，从而使其不可见。在某些自然美景地区或其他选定地区，出于美学原因，这可能是一种有利的解决方案。

[0057] 如果用于防洪装置的屏障元件被储存在适于该目的的储存处中，则可以有利地从溪流和排水管中向该储存处供应淡水，由此实现了储存处中的淡水和盐水之间切换的可能性。淡水和盐水之间的这种切换将有助于减少屏障元件上的细菌、植物或动物污垢，因为污垢通常不会在盐水和淡水中都繁殖。在这样的储存处中，通过在淡水和盐水之间，以及可能在淡盐水之间进行定期切换，例如通过在通流和溢流之间进行切换，可以将污垢限制在最低限度。

附图说明

[0058] 下面将参照附图，对本发明进行更详细的描述，其中：

[0059] 图1示出了两侧水位相同的底部轨道中的屏障元件。

[0060] 图2示出了在运行位置的底部轨道中的屏障元件。

[0061] 图3示出了U形底部轨道的实例。

[0062] 图4示出了I形底部轨道的实例。

[0063] 图5示出了回流阀关闭的防洪装置的实例。

[0064] 图6示出了回流阀打开的防洪装置的实例。

[0065] 图7示出了打开状态的防洪装置。

[0066] 图8示出了防洪装置的实例。

[0067] 图9示出了顶部设有舷梯的屏障元件。

[0068] 图10为U形底部轨道中的清洁工具的透视图。

[0069] 图11为未示出底部轨道的U形底部轨道中的清洁工具的透视图。

[0070] 图12示出了锚固底部轨道的各种实例以及它们在底部的锚固件。

[0071] 图13示出了空载状态下，在浮体和闸门元件之间设有平移轴承的防洪装置。

[0072] 图14示出了加载状态下，在浮体和闸门元件之间设有平移轴承的防洪装置。

[0073] 图15为空载状态下，U形底部轨道中的防洪装置的示意图。

[0074] 图16为加载状态下，U形底部轨道中的防洪装置的示意图。

[0075] 图17为空载状态下，U形底部轨道中的防洪装置的透视示意图。

[0076] 图18为防洪装置的基座和侧面元件的示意图。

[0077] 图19为防洪装置示意图，其中屏障元件进入活跃位置，即使用位置。

[0078] 图20为从纵向方向观察的具有锥形屏障元件的防洪装置的示意图。

[0079] 图21为锥形屏障元件处于非活跃位置的防洪装置的透视示意图。

[0080] 图22为空载状态下，锥形屏障元件处于活跃位置的防洪装置的透视示意图。

[0081] 图23为加载状态下，锥形屏障元件处于活跃位置的防洪装置的透视示意图。

[0082] 图24为从垂直于纵向的方向上观察的一种防洪装置的示意图，该防洪装置的基座遵循底层。

[0083] 图25为从垂直于纵向的方向上观察的具有包括单轨的基座的防洪装置。

[0084] 图26示出了在倾斜期间出现的额外升力的数字示例表。

[0085] 图27示出了根据图26的额外升力作为从高水侧开始的角度的函数的数字示例图。

[0086] 标号列表

[0087] 1.防洪装置

[0088] 2.屏障元件

[0089] 3.底部轨道

[0090] 4.低水侧

[0091] 5.高水侧

[0092] 6.重心

[0093] 7.重心

[0094] 8.屏障元件上的接触装置

[0095] 9.压舱物空间

[0096] 10.屏障

[0097] 11.屏障铰接线

[0098] 12.回流阀

[0099] 13.储存处

[0100] 14.侧边件

[0101] 15.栏杆

[0102] 16.清洁工具

[0103] 17.底部锚固

[0104] 18.浮体

[0105] 19.平移轴承

[0106] 20.闸门元件

[0107] 21.后区

[0108] 22.前区

[0109] 23.纵向方向

[0110] 24.高度方向

[0111] 25.底部

[0112] 26.固定压舱物

[0113] 27.可调压舱物

[0114] 28.单轨

[0115] 29.基座

[0116] 30.底层

[0117] 31.板桩

[0118] 32.屏障元件表面的子部

[0119] 33.凹陷

[0120] 34.屏障元件的端面的补充部分

[0121] 35.屏障顶部

[0122] 36.密封装置

[0123] 37.屏障元件的端面

[0124] 38.屏障元件端面上密封装置的子部

[0125] 39.水面

[0126] 40.舷梯

具体实施方式

[0127] 图1中示出了防洪装置1，其包括处于底部轨道3中的屏障元件2，且后区21的低水侧4和前区22的高水侧5的水位相同。在屏障元件2中示出了重心6和浮心7。它们彼此重叠，从而显示出稳定的结构。在屏障元件2的底部示出了其接触装置8，其也组成压舱空间9。在压舱空间9中，在屏障元件2底部设有铁、混凝土或类似的固定压舱物。此外，可以建立由例如水组成的可调节压舱物。有利地，能够通过适合的设备从周围环境泵入可调节压舱物，虽然附图中并未示出。

[0128] 接触装置8位于底部轨道3中，从而阻止任何大量水流从防洪装置1的一侧流向另一侧。在示出的变体中，接触装置8被设计为使得屏障元件2能够向低水侧4以及高水侧5倾斜，同时在屏障元件的接触装置8和底部轨道3之间产生更大的接触表面。

[0129] 图2示出了底部轨道3中的处于运行位置的屏障元件2，其中高水侧的水位几乎是最高，且屏障元件上边缘的屏障10被最大限度地使用。如此处所示，根据高水侧5的较高水位，将屏障元件按向一侧。屏障元件2一侧升高的压力通过倾斜力矩被抵消，倾斜力矩由浮心7相对重心6的位移产生。防洪装置1设计为使其通过两侧相同的水位处于平衡，且使其被一侧升高的水位倾斜，但是被浮心相对重心的位移所产生的力矩抵消。同时，此处示出的防洪装置是平衡的，使得只产生最低限度的压在底部轨道系统3上的垂直力。然而，值得一提的是，从静止位置，即两侧水位相同的位置，直到完全活跃筑坝的中间位置，将存在指向上的分力。例如在起始位置，高水侧5的角度是24°。在相对侧，即低水侧4，屏障元件的角度也是约24°，系统处于稳定的静止状态。

[0130] 完全加载后，如图2所示，现在将屏障元件2旋转24°，高水侧5现在是垂直的，且相对侧，低水侧，距垂直方向48°，且系统再次静止。

[0131] 然而，从空载到最大加载状态，通过此设计将出现垂直压力分力。这意味着，坝将向上浮起直到产生平衡。通过坝后的低水位，例如9.4米，和坝前产生的高水位，借助约12°倾斜，将意味着略高于1吨/米的额外升力，导致屏障元件及其圆形顶部相对底部轨道3提升约0.34米。这是基于平衡并且水位相同没有垂直力作用的情况，例如屏障元件两侧的水位为9.4米。此外，此示例是基于从底部的底部轨道3的位置开始测量的总高度为10.6米的防洪装置。

[0132] 图26和27用数字示出了上述情况的实例，其中第三栏示出了高水侧相对垂直方向的角度。通过平衡，即两侧水位相同，该角度是24°，而完全加载时是0°。

[0133] 第六栏示出了当屏障元件2加载至倾角为24°时，所产生的额外升力[吨/米]，与高水侧变垂直相对应。

[0134] 从数字示例中可以看出，通过倾斜12°，产生了1.15吨/米的额外升力，在下面的显示升力是倾斜角度的函数的曲线中也可以看到。

[0135] 垂直位移导致需要底部轨道系统3能够吸收垂直位移并仍然阻挡水上升，或者压舱物能够在过程中进行调节，从而维持底部轨道3上非常小的负载。或者，底部轨道系统3能够适于在起始和终点吸收此最小负载，使得浮动元件在从空载到完全加载情况的过程中不会发生提升。

[0136] 还有一种选择为，设计屏障元件的顶部几何形状，使得在从两个静止位置之一旋转至另一静止位置期间，失去升力，从而提供大体相对应、相反指向的力。这可以通过例如将屏障元件2的顶部设计为具有向下的凹陷来提供。

[0137] 图3示出了U形底部轨道3的实例，其中屏障元件2静止。接触装置的轮廓和屏障元件的下部使用粗线绘出，且在底部示出了用于固定压舱物的压舱空间9，其上还示出了一个压舱空间，可以添加或移除压舱物。对压舱物的这样的调节可借助屏障元件的旋转位置和加载程度有利地实现。不管是否存在来自整个升降系统和重力的向下作用力，如图3所示的防洪装置1都将靠近底部，因为接触装置8将会由于屏障元件3的一侧的较大的水压而与底部轨道3的一侧接触。在该图中，屏障10也被视为可以沿着高水侧5绕其铰接线11向下折叠的元件。

[0138] 图4中还可以看到底部轨道3的一个例子，但是此处的底部轨道3是I形的。原则上，所示的两种解决方案之间没有区别，因此，一种解决方案并不比另一种更好。示出了两个实例是为了表明存在多个替代方案，并且应当理解的是，重要的是，在底部轨道系统3和屏障元件的接触装置8之间形成支撑面。

[0139] 图5示出了防洪装置1的一个实例，其中回流阀12设置在屏障元件的下边缘处。回流阀12的目的在于当高水侧5的水位再次回落至对应或低于低水侧4的水位时，允许水从低水侧4流出。在所示情况下，回流阀12是关闭的，因为所示出的情况下，高水侧5的水位高于低水侧4。只要高水侧5的水平压力更大，接触装置8将按压在底部轨道3上，确保密封作用。当来自水的水平压力切换了方向，整个屏障元件将被压向底部轨道系统3的另一侧，且由于回流阀12上形成有多个突起，将允许水向下从屏障元件的接触装置8下方流过。借此使压力平衡，且释放屏障元件2，如图6所示。

[0140] 图7示出了打开状态的防洪装置1，其中单独的屏障元件2并排设置在储存处13中。屏障元件能够在储存处13中储存为部分在水上，但是也可以通过将压载物填充到屏障元件
2中将它们储存在水下，并从而变得不可见，从而浸没它们。储存处13可以有利地被调整，使得边缘的高度在正常水位以下，由此储存处13对于肉眼看起来是隐藏的。当要使用防洪装置1时，将相应的屏障元件2拉/拖到底部轨道3上方并在所示的侧边件14之间就位。然后，或者随着各个屏障元件2就位，根据需要调整压舱物，使得能够实现必要的密封和可能的向下作用力。然后，防洪装置1即可使用。

[0141] 图8在原理上与图7相同，但是在这里建立了防洪装置1，并且相应的屏障元件2已经就位，而在储存处13中仅看到屏障元件2的轮廓。

[0142] 图9示出了在顶侧具有舷梯的屏障元件2，其中屏障10构成了侧面的屏蔽物，并且在最外侧的屏障10之间建立了进一步的栏杆15。舷梯可以具有多种形式并且可以仅仅与屏障元件的表面一样宽，或者也可以将其放置在一侧或中间，栏杆可以具有许多不同的形状。

[0143] 图10示出了在U形底部轨道中的清洁工具16的透视图。此处清洁工具16具有相当精确地与底部轨道3相匹配的轮廓/形状，使得其能够被推入或拉出底部轨道3，从而用于从底部轨道3中去除沙子和其他沉积物。通常在风暴潮警报时，紧接在安置相应的屏障元件2之前执行该操作。此外，非常重要的是，定期使用清洁工具16来维护底部轨道3，以确保不会发生大块的砂石或类似情况，否则将妨碍在相对较短的时间内建立防洪装置。

[0144] 图11示出了与图10所示相同的清洁工具，但是这里没有底部轨道。如图所示，这是一个简单的犁状装置，可以推动但最好将其拉动穿过底部轨道，从而排出堆积的物料。

[0145] 在图12a中示出了具有基座和屏障元件的防洪装置。其示出了如何在将要建立防洪装置1的区域的底部上设置U形底部轨道3的锚固件17。如图所示，底部轨道3位于例如峡湾的底部凹陷处，但原则上可以设置在峡湾的底部。在例如岩石底部的情况下，将底部轨道3直接设置在底部上是有利的。

[0146] 锚固件17非常简单，并且其简单在于以适当的间隔夯实在底部的多个接地棒。由于屏障元件2在运行期间基本处于平衡，所以底部轨道3中只吸收适量的负载，因此这样的简单锚固件就足够了。同时，在底部和在峡湾、溪流或所涉及的类似物的底部环境完成近乎可以忽略的动作。

[0147] 图12b-d示出了具有不同轨道轮廓的基座，使用板桩锚固在底部。图12b示出了具有U形底部轨道的基座，该轨道安装在将要夯实入底部的板桩上。图12c示出了具有四边形底部轨道的基座，该轨道安装在将要夯实入底部的板桩上。图12d示出了具有形状为躺下的“L”的底部轨道的基座，该轨道安装在将要夯实入底部的板桩上。

[0148] 图13示出了防洪装置1，其包括浮体18和闸门元件20之间的平移轴承19，一起构成屏障元件2，这里示出为处于空载状态。在本发明的该变体中指出了与上述变体中相同的原理。然而，这里的区别在于，屏障元件2本身不产生稳定的扶正力矩，这是由浮体18产生的。然而，效果相同，因为浮体经由平移轴承19连接至闸门元件20。平移轴承19仅用于确保浮体可以在低水侧4处跟随水位。

[0149] 在图14a和14b中示出了在加载状态下的一种防洪装置1，其包括浮体18和闸门元件20之间的平移轴承19，因为高水侧5上的水位与图13所示相比显著增加了。通过屏障元件的旋转，浮心7相对于重心6位移，从而建立了抵消来自高水侧5和低水侧4上的不同水位的力的力矩。底部轨道制作为单轨。

[0150] 图15显示了带有屏障元件2的防洪装置1，该屏障元件2具有基座29，其包括一个U形底部轨道3，该底部轨道3在板桩31的顶部带有一个圆角，该板桩31被夯实入底部25。前区22和后区21中的水位相同。屏障元件2通过接触装置8与底部轨道接触。密封装置36出现在屏障元件上的接触装置8的侧面与底部轨道3的侧面之间，且密封装置36还出现在屏障元件上的接触装置8的底面和底部轨道3的底面之间。

[0151] 屏障元件2包括表面32的子部，其在高水位期间将位于前区中靠近水面的区域中。表面32的子部形成凹陷33，当屏障元件被前区22中比后区21更高的水位倾斜时，该凹陷33能够接收水，使得所接收的水的重量抵消当屏障元件2相对于在前区22和后区21中水位相同的平衡位置发生倾斜时所产生的进一步的浮力。

[0152] 屏障元件2的端面37包括在高度方向上从表面32的子部向屏障10的顶部35延伸的补充部分34，该补充部分34从屏障10向前区22延伸。密封装置36的子部38设置在补充部分34上。

[0153] 图16示出了具有屏障元件2的防洪装置1，该屏障元件具有基座29，该基座29包括U形底部轨道3，该底部轨道3在板桩31的顶部具有圆角，该板桩31被夯入底部25。前区22水位较后区21高，使得屏障元件倾斜。屏障元件2通过接触装置8与底部轨道接触。密封装置36出现在屏障元件上的接触装置8的侧面与底部轨道3的侧面之间，且密封装置36还出现在屏障元件上的接触装置8的底面和底部轨道3的底面之间。

[0154] 屏障元件2包括表面32的子部，该子部在高水位期间将位于前区中靠近水面的区域中。表面32的子部形成凹陷33，当屏障元件被前区22中比后区21更高的水位倾斜时，该凹陷33能够接收水，使得所接收的水的重量抵消当屏障元件2相对于在前区22和后区21中水位相同的平衡位置发生倾斜时所产生的进一步的浮力。

[0155] 屏障元件2的端面37包括在高度方向上从表面32的子部向屏障10的顶部35延伸的补充部分34，该补充部分34从屏障10向前区22延伸。密封装置36的子部38设置在补充部分34上。

[0156] 图17示出了与图16所示的相同的防洪装置的透视图。屏障元件处于活跃位置，即处于在侧边件14之间使用的情况下。后区21和前区22水位相同。

[0157] 图18示出了与图16和17所示的相同的防洪装置1的基座29和侧边件14。以透视图示出了基座和侧边件。密封装置出现在底部轨道3和侧边件14上。该基座通过板桩31锚固在底部25中。

[0158] 在图19示出了与图16-18所示相同的防洪装置。以透视图示出了屏障元件2。密封装置出现在底部轨道3中和在侧边件14上。屏障元件2设置为绕着大致竖直的轴枢转。在绕着所述轴旋转之后，屏障元件在底部轨道轨系统3中的位置降低，从而保护后区抵御前区中升高的水位。

[0159] 图20示出了从纵向方向看的防洪装置1的示意图。防洪装置1包括锥形的屏障元件2，该屏障元件具有基座29，该基座29包括U形底部轨道3，该底部轨道3在板桩31的顶部具有圆角。屏障元件2通过接触装置8与底部轨道接触。密封装置36出现在屏障元件上的接触装置8的侧面与底部轨道3的侧面之间，密封装置36还出现在屏障元件上的接触装置8的底面与底部轨道3的底面之间。障碍元件2包括固定压舱物26和用于可调节压舱物的压舱空间9，可调节压舱物由水构成。从高度方向看，屏障元件2包括可调节的屏障10和处于屏障元件的顶部的舷梯40。

[0160] 在图21中以透视图示出了与图20的防洪装置1相同的实施例。屏障元件2不在活跃位置，即不在使用状态。在该非活跃位置，屏障元件可被用作舷梯和用作码头结构的一部分，从而其不会在例如港口中占据不必要的空间。密封装置36出现在侧边件14和基座上。

[0161] 在图22中以透视图示出了与图21和22的防洪装置1相同的实施例。屏障元件2处于活跃位置，即在使用情况下。前区22和后区21中的水位相同。在此活跃位置通过相等的水位，屏障元件可用作舷梯。

[0162] 在图23中以透视图示出了与图21至图22的防洪装置1相同的实施例。屏障元件2处于活跃位置，即在使用情况下。前区22中的水位高于后区21。

[0163] 图24是防洪装置1的示意图，其中，基座29在纵向方向23上基本遵循底层30。在运行情况下，调整屏障元件2，使其在纵向方向23上遵循基座29。与将底座水平放置的解决方案相比，通过这种配置实现更便宜的结构，因为避免了用于建立水平底座的在底部的高成本工作。

[0164] 图25示出了防洪装置1的示意图，其中底部轨道系统3由单轨28形成，其中仅屏障元件2抵靠底部轨道系统3的一侧。

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