一种立交桥涵及隧道路面积水预警机械装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于土木工程技术领域，涉及一种预警机械装置。
【背景技术】
[0002]近年来，城市交通建设迅猛发展，大量立交桥涵及隧道的建设为缓解城市交通压力做出了巨大贡献，但近年来极端气候频繁出现，对于一些排涝能力不强的立交桥涵及隧道，往往产生大量积水，从而给行车带来安全隐患，甚至造成极大的生命财产损失，如北京、天津、武汉、昆明等城市相继出现过极端连续暴雨过程，导致低洼路面、立交桥涵及隧道等地大量积水，由于很多车辆无法确切判断积水深度，一旦驶入深积水路段，将造成不必要的车辆损失，有时候甚至造成人员伤亡。
[0003]针对立交桥涵及隧道路面积水的情况，已有部分学者研制过预警方法，但在现有的预警方法中，大多数是采用电子设备进行监控预测，其设备通常包括信号处理器、传感器、显示屏、红外线等诸多设备，存在需要消耗电能、环保性差、结构复杂、制作繁琐的缺陷。
【发明内容】
[0004]为了避免立交桥涵及隧道路面连续暴雨积水后对车辆通行造成财产损失及人员伤亡，本发明的目的是提供一种立交桥涵及隧道路面积水预警机械装置，通过本装置，当积水达到警戒线，预警装置自动启动，提示司机不要再从积水处通行，从而避免对司机造成人员财产损失。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]本发明提供了一种立交桥涵及隧道路面积水预警机械装置，包括水位升降装置、机械传动装置和警示装置，所述水位升降装置通过所述机械传动装置与所述警示装置连接。
[0007]所述水位升降装置包括量测筒、入水口、浮板、第一连接杆；所述入水口位于所述量测筒下端一侧，所述浮板位于所述量测筒内部，随水位上下移动，所述第一连接杆的一端与所述浮板连接，所述第一连接杆的另一端与机械传动装置中小齿轮耦合。
[0008]所述第一连接杆的另一端为锯齿状。
[0009]所述量测筒的形状为圆柱形，是由有机玻璃制作而成。
[0010]所述入水口距离地面的高度小于26cm，优选为5?10cm。
[0011]所述机械传动装置包括小齿轮、第二连接杆、绕线轮，所述小齿轮与所述第一连接杆上的锯齿耦合，所述小齿轮、所述第二连接杆及所述绕线轮三者同轴，接触面焊接连接，钢丝绳固定缠绕在所述绕线轮上。
[0012]所述警示装置包括第一滑轮、第二滑轮、警示杆，所述第一滑轮、所述第二滑轮并排放置，钢丝绳分别通过所述第一滑轮和所述第二滑轮与所述警示杆的两端连接，所述第一滑轮、所述第二滑轮悬挂空中，为定滑轮组合。
[0013]所述警示杆上缠绕有荧光警示片，警示杆位于涵洞一侧顶端。
[0014]所述第一连接杆上升或下降高度与所示警示杆下降或上升高度关系如下:
[0015]h = 2k π r
[0016]H = 2k JT R
[0017]h/H = r/R
[0018]故H=(R/r) h
[0019]h—浮板上升或下降的高度；
[0020]r一小齿轮的半径；
[0021]k 一齿轮和绕线轮转的圈数；
[0022]H—警示杆下降或上升的高度；
[0023]R—绕线轮的半径。
[0024]所述浮板质量与所述警示杆质量关系如下:
[0025]mgr ^ fMgR
[0026]即:Μmr/ (fR)
[0027]或mgh 彡 fMgH
[0028]即:M彡 mh/ (fH)
[0029]m—浮板质量；
[0030]h—浮板上升或下降的高度；
[0031]M—警示杆质量；
[0032]H—警示杆下降或上升的高度；
[0033]r一小齿轮的半径；
[0034]R—绕线轮的半径；
[0035]g—重力加速度；
[0036]f—摩擦系数，取大于I的常数，可通过实验取值。
[0037]所述浮板重力小于水浮力，所述浮板质量满足以下要求:
[0038]mg〈 P Vg
[0039]V = Ji a2b
[0040]故m〈P JT a2b
[0041]m一浮板质量；
[0042]P 一水的密度；
[0043]V—浮板体积；
[0044]a—量测筒半径；
[0045]b—浮板厚度。
[0046]本发明同现有技术相比，具有以下优点和有益效果:
[0047]本发明提供的预警机械装置，依据机械能转化运作，不消耗电能等其他能量，节能环保；本装置制造简单，耗材较少，造价较小，装卸容易；本装置体积较小，不会占用过大空间，不对正常行车造成影响。
[0048]通过本发明提供的装置，当立交桥涵及隧道积水超过警戒水位时，可以对司机起到预警作用，从而避免财产损失及人员伤亡。
【附图说明】
[0049]图1为本发明实施例立交桥涵及隧道路面积水预警机械装置的正视图。
[0050]图2为图1所示立交桥涵及隧道路面积水预警机械装置的侧视图。
[0051]其中为量测筒，2为入水口，3为浮板，4为第一连接杆，5为小齿轮，6为第二连接杆，7为绕线轮，8为钢丝绳，9为第一滑轮，10为第二滑轮，11为警示杆。
【具体实施方式】
[0052]下面结合附图所示实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0053]实施例1
[0054]一种立交桥涵及隧道路面积水预警机械装置，如图1和图2所示，图1为立交桥涵及隧道路面积水预警机械装置的正视图；图2为图1所示立交桥涵及隧道路面积水预警机械装置的侧视图；包括水位升降装置、机械传动装置和警示装置，所述水位升降装置通过所述机械传动装置与所述警示装置连接。
[0055]所述水位升降装置包括量测筒1、入水口 2、浮板3、第一连接杆4 ;所述入水口 2位于所述量测筒I下端一侧，所述浮板3位于所述量测筒I内部，随水位上下移动，所述第一连接杆4的一端与所述浮板3连接，所述第一连接杆4的另一端与机械传动装置中小齿轮5耦合。所述量测筒I安装在立交桥涵及隧道通道墙壁上，下端紧贴地面。
[0056]所述第一连接杆4的另一端为锯齿状。
[0057]所述量测筒I的形状为圆柱形，是由有机玻璃制作而成。
[0058]所述入水口 2距离地面的高度小于26cm，优选为5?10cm。
[0059]所述机械传动装置包括小齿轮5、第二连接杆6、绕线轮7，所述小齿轮5与所述第一连接杆4上的锯齿耦合，所述小齿轮5、所述第二连接杆6及所述绕线轮7这三者同轴，接触面焊接连接，钢丝绳8固定缠绕在所述绕线轮7上。
[0060]所述警示装置包括第一滑轮9、第二滑轮10、警示杆11，所述第一滑轮9、所述第二滑轮10并排放置，钢丝绳8分别通过所述第一滑轮9和所述第二滑轮10与所述警示杆11的两端连接，所述第一滑轮9、所述第二滑轮10悬挂空中，为定滑轮组合。
[0061]所述警示杆11上缠绕有荧光警示片，警示杆11位于涵洞一侧顶端。
[0062]所述第一连接杆4上升或下降高度与所示警示杆11下降或上升高度关系如下:
[0063]h = 2k π r
[0064]H= 2k Ji R
[0065]h/H = r/R