本發(fā)明涉及一種防止水或其他流體經(jīng)過由非防水格柵覆蓋的開口進入地下井、管道或者建筑物的便攜式柔性密封裝置。本發(fā)明可以用于防止因暴風雨潮涌、暴雨事件、供水管破裂等引起的向地鐵、建筑物、暴風雨雨水排放系統(tǒng)和其他設施中的不希望涌入。本發(fā)明還可以提供設施或人員保護以免受有害廢物濺溢或者化學攻擊、生物攻擊和/或放射攻擊。該發(fā)明提供了一種可靠的蓋裝置和方法來使帶格柵的開口在存在數(shù)英寸至數(shù)十英尺的流體水頭壓力的情況下是防水的，并且被牢固地緊固以防止蓋裝置被風、水作用或故意毀壞所移除。

現(xiàn)有技術

目前存在提供用來將孔密封的裝置的現(xiàn)有專利(wo2009091599a1,us6530722b1,us7887257b2)，但是它們不包含在處于風和/或水負荷下時確保精確密封的機械系統(tǒng)。另一專利(us7879233b2)提供了對通風口蓋的詳細描述，但是其功能性被調(diào)試為向著過濾不希望的固體物質(zhì)或碎片以免其進入暴風雨排水溝，而不是防止暴風雨的雨水進入。另一專利(wo2005075757a1)是基于用于排水孔的密封裝置的，并且其依賴于用諸如沙子、金屬小球等材料來填充中心腔室以促進密封。us7950075b2中所涵蓋的另一發(fā)明描述了一種基于使用柔性聚合物材料的密封裝置，但是其不包括積極地應用力來確保排水開口周圍的防水密封以及將該裝置固定到位的措施。

背景技術：

洪水災害帶來的經(jīng)濟影響在全世界范圍內(nèi)都是嚴重的問題。洪水災害帶來的損失在不斷地增加，而由于已發(fā)生的全球氣候變化的影響，洪水災害帶來的損失預計會進一步增加。海平面上升以及內(nèi)陸暴風雨強度的加大有可能增加沿海地區(qū)以及內(nèi)陸地區(qū)發(fā)生洪水的頻率。因此需要能快速應用并且有效防備暴風雨中所發(fā)生的所有威脅的洪水緩解解決方案。這些裝置不僅必須將開口密封以防備淺水事件，而且也必須承受住許多英尺的液體靜壓力，并且在一些情況下，承受住來自強颶風和流動的水的負荷，并且甚至可防止故意破壞。為了滿足這種需要，創(chuàng)造了本發(fā)明的便攜式柔性密封裝置。

一個迫切需要的示例是對地鐵系統(tǒng)的保護。地鐵具有通氣(或者通風)井，其通常開口于街面，并且由剛性金屬或者復合物、格柵覆蓋。地鐵系統(tǒng)配有在典型的暴風雨期間能夠防止洪水的泵和排水系統(tǒng)。然而，許多城市位于水體附近并且變得越來越容易受到因氣候變化和潮涌或暴風雨巨涌而引起的海平面上升的傷害。例如，在2012年，因為暴風雨巨涌颶風桑迪(sandy)對紐約市地鐵基礎設施造成了數(shù)十億美元的洪水損壞。盡管對于流體而言存在許多滲入到地鐵系統(tǒng)中的進入途徑，但是通風井被確定為了主要來源。創(chuàng)造了本發(fā)明的便攜式柔性密封裝置來在暴風雨之前快速地將地鐵通風井密封以防止洪水。在颶風桑迪來臨之前安裝了膠合板片材以防止水經(jīng)過通風井進入。然而，它們并未產(chǎn)生效力。因此探索了若干種替代方案，比如將通風井入口升高于海平面之上來減小因暴風雨徑流和雨水引起的對隧道的涌入。然而，這些方案需要改變現(xiàn)有的通風井蓋并且能夠證實是非常昂貴的，對于城市建筑或歷史遺產(chǎn)保護需要而言常常是不可接受的。

除了沿海交通系統(tǒng)處于危險之外，氣候變化還增大了引起暴洪的暴風雨和降雨的強度。世界各地的內(nèi)陸城市和城鎮(zhèn)經(jīng)歷過洪水事件，這些洪水事件使水經(jīng)過通氣、廢水和其他輸送或連接井/管道侵入公交系統(tǒng)、商用和工業(yè)建筑物以及其他財產(chǎn)。帶格柵的開口有許多種形式，并且可以有眾多的朝向，因此密封裝置需要在大小、形狀和重力作用方面是可適配的。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及密封裝置或者蓋，用于防止水或其他流體進入諸如建筑物內(nèi)部等地下區(qū)域或洪水位之下的區(qū)域中或者使其最小化，所述密封裝置或者蓋經(jīng)由格柵或格架所覆蓋的開口連接至地面。密封裝置可以用于密封相對于地平面處于水平朝向、垂直朝向或者介于這兩者之間的朝向的開口。密封裝置通過密封由柔韌材料覆蓋的開口的周邊而發(fā)揮作用，所述柔韌材料通過被壓縮抵靠圍繞格柵蓋的區(qū)域而充當防水密封件。

密封裝置包括由涂覆織物封裝的剛性板的獨特分段式組裝件，涂覆織物使其適應不規(guī)則表面，放入到角落中以同時在兩個平面中進行密封，并且是可折疊的以便運輸和貯存。該裝置是平面結構，該平面結構可以被設計成不同的幾何形狀，包括矩形構型、方形構型、彎曲構型和圓形構型，并且具有使其能夠彎曲并密封不是平面的開口的鉸接點。密封裝置的主要結構組件包括剛性面板布置、夾設剛性面板并使所述蓋不透流體的柔性膜、將所述蓋附接至格柵的錨固件組裝件、充當支點的剛性肋以及所述蓋下面上的柔韌的周邊密封件。該裝置的區(qū)別于其他扁平板密封裝置的基本操作原理是使用支點和杠桿系統(tǒng)來對格柵開口周圍的防水墊片施加壓力。剛性板從蓋的周邊延伸到支點，或者通常是從蓋的邊緣到蓋的中心的距離的三分之一至二分之一，但是該距離可以縮放以配合任何情況。因此，蓋的中心部分僅僅是涂覆織物或膜材料，從而大大降低了該組裝件的重量。

錨固件組裝件提供了一種將所述蓋牢固地緊固至格柵的方法，并且與支點相結合創(chuàng)造了將夾緊力聚焦到周邊密封件上的杠桿作用。每個剛性區(qū)段具有靠抵格柵的內(nèi)部部分的支點。蓋組裝件上的接納用于將蓋附接至格柵的緊固件的孔足夠大以方便緊固件經(jīng)過格柵中的可用開口插入。緊固件的頭配有墊片，當緊固件擰緊到格柵時所述墊片圍繞其周邊密封孔。緊固件自身類似一個在端部具有掛鉤的大螺栓。當其插入到蓋中的孔中時，隨著螺栓擰緊，掛鉤鉤住格柵的底部，并且將蓋緊固到位。

剛性面板被布置成沿著布置平面在這些面板之間存在間隙或空間。這些剛性面板被封裝在柔性涂覆紡織品材料層之間，該柔性涂覆紡織品材料最終附著到剛性面板的任一側。由于剛性面板緊密夾設于兩個柔性層之間，因此它們形成了具有鉸鏈的集成蓋，所述集成蓋既是堅硬的以便進行密封，又是柔性的以便適應表面的幾何形狀。板之間的間隙還減小了剛性平面結構的扭轉剛度，并且使圍繞周邊的對墊片密封件的夾緊力最大化，以及創(chuàng)造了一系列的獨立周邊密封壓縮系統(tǒng)，使得對密封件的夾緊力將會是一致的，即使在格柵的表面幾何形狀不是平面的情況下亦如此。這是重要的，原因在于許多帶格柵的結構周圍的土地會隨著時間的推移而移動，并且格柵及其周邊支撐特征變得呈波浪式的。這在城市中是很常見的，地面沉降或樹根會導致帶有格柵的人行道裂開并變得不再平坦。在不對蓋中的剛性加固物進行分段的情況下，蓋會作為一個單一的扁平板，該單扁平板將會在接觸格柵其他部分之前先接觸格柵的一個部分，并使在密封件上賦予壓縮力的能力無效，并因此導致泄露。

剛性面板之間的間隙僅由柔性頂部層和底部層支撐，并因此充當鉸鏈。這一設計確保了對鉸鏈位置的控制。在大面積的蓋的實施例之一中，在蓋的關鍵位置中采用了較大間隙以使蓋可折疊以便緊湊存放和簡便處理或運輸。

格柵密封裝置的大小可以被設定以采用以一個單一裝置配合具有諸如邊沿等實心周圍特征的任何帶格柵的開口。還可以毗接多個單元的所述裝置以密封由格柵或格架覆蓋的非標準或較大的開口。這限制了所需的不同大小的裝置的數(shù)目，并且通過創(chuàng)造通用設計來簡化安裝。對比通風口蓋的大小更大的開口的密封可以通過對該開口的表面區(qū)域結合使用多個通風口蓋，以及在通風口蓋之間使用過渡的不可滲透墊片材料塊來密封接界區(qū)域實現(xiàn)。蓋之間的過渡墊片在蓋上的周邊密封件下被夾緊到位以提供蓋之間的防水連結。

格柵密封裝置與格柵以及該裝置外周邊周圍的密封界面處的開口邊緣處的不均勻地形表面充分共形，以形成防水密封。為了使格柵密封裝置容易手提到使用點，其由輕重量材料制成，所述輕重量材料包括柔性涂覆紡織品或膜、剛性復合物或金屬板以及泡沫或壓制品形式的柔性墊片材料的組合。

附圖說明

圖1示出了安裝之前的通風口蓋的側視圖，其中錨固件已就位。

圖2示出了通風口蓋中的錨固件的示意圖。

圖3示出了通風口蓋的安裝位置的底部示圖。

圖4示出了通風口蓋的頂部視圖，其中錨固件已就位以便安裝。

圖5示出了安裝在通風開口的格柵之上的通風口蓋的剖視圖。

圖6示出了錨固件的位置，其中掛鉤與通風開口的格柵相接合。

圖7示出了在沒有錨固件的情況下處于折疊構型的通風口蓋。

具體實施方式

圖1示出了通風口蓋的一個實施例的側視圖。在該實施例中，通風口蓋的形狀是矩形的，其組件包括剛性層壓板101、錨固件組裝件102、支點處的剛性肋以及壓縮墊片密封件103，該壓縮墊片密封件103以連續(xù)線的方式附接于剛性層壓板的邊緣周圍，以針對液體介質(zhì)和其他污染物的進入而生成屏障，以得到對所述液體介質(zhì)和其他污染物的密封。通風口蓋具有與其安裝和功能有關的兩個側面。通風口蓋的具有錨固板的一側是頂面，而具有墊片密封件和剛性肋的一側是通風口蓋的底面。

圖2示出了錨固件組裝件的實施例的透視圖。錨固板201連接至螺栓206。在該實施例中保持銷202附接到錨固板中以將錨固件組裝件安置于格柵或格架210的條桿之間，但是其對于錨固件組裝件的功能是不必要的，因此可以省去。錨固板安置于墊片密封件與通風口蓋上的支點之間。在該實施例中，錨固板在下面具有一層壓縮材料203，當錨固件組裝件插入到剛性層壓板中的孔中時該層壓縮材料203充當該錨固件組裝件的密封件。該錨固板和壓縮材料一起實現(xiàn)了將來自抵靠通風口蓋的頂部表面夾緊錨固板的力均勻分布的功能，并且還充當在洪水期間對水的密封件。該層由固定環(huán)204保持就位于錨固件組裝件的預期位置中。錨固件組裝件的具有螺紋206以促進錨固件組裝件的螺栓連接的區(qū)段還具有掛鉤205以及防止該掛鉤從錨固件組裝件意外滑動的終止部件207。

圖3示出了通風口蓋的底部視圖。剛性肋301安置于距蓋中的緊固件插入孔的最佳距離處，目的是當將緊固件擰緊時向墊片103傳遞最大的力，這直接關聯(lián)于在使水經(jīng)過帶格柵的開口的進入最小化方面墊片密封件的有效程度。

圖4示出了通風口蓋的頂部視圖，其中錨固件組裝件的位置用錨固板表示。

圖5示出了格柵之上處于安裝位置的蓋的剖視圖。掛鉤抵靠格柵的條桿安置并鎖定。

圖6示出了錨固件組裝件中的掛鉤與格柵條桿鎖定的特寫視圖。

圖7示出了折疊于中心處以便簡易運輸和安裝的通風口蓋。