CN105113524A - 一种快速水下围堰及施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种快速水下围堰及施工方法，水下围堰包括横截面为倒U型的固定部件，在所述固定部件内壁上附着橡胶层，橡胶层向外突起穿过固定部件壁，压紧仓设在固定部件外部、并与突起连通，压紧仓内部设有直径大于突起直径的压紧球；抽真空装置能通过固定部件壁与其内橡胶层形成的空间连通。施工方法主要采用负压把水下围堰固定在水下，形成相对闭合的空间。本发明的优点在于，能快速实现水下围堰的施工，加快水下构筑物局部修补的施工速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种快速施工的围堰及施工方法，特别涉及一种水下构筑物修补的施工围堰。
背景技术
水下构筑物出现缺陷时，需要进行修补时，一般需要降底水位将缺陷处暴露在水面以上，才能进行施工，如果不能进行排水施工时，需要在缺陷处设置水下围堰，然后将围堰内的水排尽后，再进行施工，现在的围堰一般是钢板桩、沉井，其施工极为复杂，费时费工，不适用于水下构筑物局部的修补。
发明内容
本发明解决其技术问题是提供一种快速水下围堰及施工方法，利用抽真空装置抽直空形成的负压，使围堰固定在缺陷处，其施工时间短，围堰水密性好，适用于水下构筑物局部缺陷的修补。
实现本发明的技术方案，一种快速水下围堰包括横截面为倒U型的固定部件，在所述固定部件内壁上附着橡胶层，橡胶层向外突起穿过固定部件壁，压紧仓设在固定部件外部、并与突起连通，压紧仓内部设有直径大于突起直径的压紧球；
抽真空装置能通过固定部件壁与其内橡胶层形成的空间连通。
进一步讲，固定部件为多边形，其外表面设有连接件。
进一步讲，固定部件内部设压力感应器，压力感应器通过控制器抽与真空装置连接。
进一步讲，固定部件内部设有伸缩支撑杆，支撑杆二端设有压紧板，压紧板与橡胶层相接触。
进一步讲，所述压紧仓质材与所述橡胶层在相同压力下，压紧仓质材变形率大于橡胶层变形率。
一种快速水下围堰施工方法包括水下构筑物缺陷周边清理——将水下围堰放置在缺陷周边——将水下围堰内部气体及水分抽出形成负压——将水下围堰闭合空间内部水分抽干；
水下构筑物缺陷周边清理，找到需要修被的水下构筑物缺陷处，将缺陷处周边的污垢清除；
将水下围堰放置在缺陷周边，缺陷处周边污垢清除后，将预先组装后的水下围堰放到清洗的位置，采用外部压力将水下围堰临时固定；
将水下围堰内部气体及水分抽出形成负压，启动抽负压装置将水下围堰内部的气体与水分抽出，使围堰内形成负压，水下围堰被负压形成的压力固定在水下构筑物上，同时撤除外部压力；
将水下围堰闭合空间内部水分抽干，形成可以操作的空间。
进一步讲，一种快速水下围堰施工方法还包括水下围堰紧固实时测定，所述的水下围堰紧固实时测定为将水下围堰内部气体及水分抽出形成负压后，通过设在水下围堰内部的气体压力感应器，实时测定水下围堰内部的气压，水下围堰内部气压出速增加长，则重新启动抽负压装置。
本发明的优点在于，1、利用负压形成的压力实现围堰的快速固定，提高了水下作业的工作效率；
2、在围堰施工过程中，出现围堰失稳情况时，还可以通过增加负压压力增强围堰的整体稳定情；
3、减少了水下作业的次数，拆除极为方便。
4、特别适用水下构筑物，于小于二平方米的缺陷修补。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：
图1为快速水下围堰结构示意图。
图2为图1的A-A断面视图。
图3为快速水下围堰的控制示意图。
图4为快速水下围堰适用于船闸输水廊道底板缺陷处理工作示意图。
图5为快速水下围堰施工方法流程图。
图6为快速水下围堰优选施工方法流程图。
如图，固定部件1、橡胶层2、突起3、压紧仓4、压紧球5、控制器6、抽真空装置6、压力感应器7、控制器8、支撑杆9、压紧板10、船闸输水廊道11、千斤顶12、水位13。
具体实施方式
如图1、2中，一种快速水下围堰包括横截面为倒U型的固定部件1，优选的，固定部件1为多边形，可以是三角形、四边形、五边形等，能直接将整体套在水下构筑物缺陷处周边，形成一个相对闭合空间，也可是一个一个的长、短条部件，在水下按需要依次进行拼装成围合在水下构筑物缺陷处周边，其外表面设有连接件，工作时，连接杆可以用于连接外部压力装置，即将固定部件1临时压紧在水下构筑物表面的装置。在固定部件1内壁上附着橡胶层2，橡胶层2向外突起3穿过固定部件1壁，压紧仓4设在固定部件1外部、并与突起3连通，压紧仓4内部设有直径大于突起3直径的压紧球5，抽真空装置6能通过固定部件1壁与其内橡胶层2形成的空间连通，工作时抽真空装置6将固定部件1倒U形内部气体或水分抽出，在其中形成负压，并引起压紧仓4的变形（变小），压紧仓4变形后带动压紧球5挤压固定部件1外壁，从而将固定部件1固定。
优选的，固定部件1内部设有伸缩的支撑杆9，支撑杆9二端设有压紧板10，压紧板10与橡胶层2相接触，工作时，使用支撑杆9将橡胶层2紧固定在固定部件1内壁上，起辅助固定作用，防止抽直空过程中负压过大，引起橡胶层2与固定部件1内壁的脱落。
优选的，如图3中，固定部件1内部设压力感应器7，压力感应器7通过控制器8与抽真空装置6连接，工作时，利用压力感应器7实测固定部件1内部的气压，以便实时了解固定部件1内部的气压变化，气压变化超过预设值时，可以重新启动抽真空装置6抽真空。
优选的，压紧仓4质材与橡胶层2在相同压力下，压紧仓4质材变形率大于橡胶层2变形率，可以更快的将负压传化为压紧球5压力。
如图5中，一种快速水下围堰施工方法包括水下构筑物缺陷周边清理——将水下围堰放置在缺陷周边——将水下围堰内部气体及水分抽出形成负压——将水下围堰闭合空间内部水分抽干；
水下构筑物缺陷周边清理，找到需要修被的水下构筑物缺陷处，将缺陷处周边的污垢清除，清理可以采用刷子，或是高压气体冲扫的办法，清理周边的平整度，高压不超过百分之三；
将水下围堰放置在缺陷周边，缺陷处周边污垢清除后，将预先组装后的水下围堰放到清洗的位置，采用外部压力将水下围堰临时固定，对于浅水水下可以采用人工手扶的方式，例如水池内表面，排水槽等，对于深水，则采用机械下压的办法，将水下围堰固定；
将水下围堰内部气体及水分抽出形成负压，优选的，水下围堰采用如图1、图2类似的装置，其优点，在于将负压形成的压力转化为压紧球5对固定部件1的压力，当固定部件1局部露水时，水下围堰不会快速失稳，给操作人员留下了监时加固水下围堰的时间，启动抽真空压装置将水下围堰内部的气体与水分抽出，使围堰内形成负压，水下围堰被负压形成的压力固定在水下构筑物上，同时撤除外部压力；
将水下围堰闭合空间内部水分抽干，形成可以操作的空间，工作人员在可以操作空间内进行修补。
如图6中，快速水下围堰施工方法还包括水下围堰紧固实时测定，所述的水下围堰紧固实时测定为将水下围堰内部气体及水分抽出形成负压后，通过设在水下围堰内部的气体压力感应器，实时测定水下围堰内部的气压，水下围堰内部气压出速增加长，则重新启动抽真空压装置，可以防止水下围堰整体失稳，增加水下围堰的整体稳定性。
以下通过对本发明对船闸输水廊道底板缺陷处理举例说明
在船闸输水廊道底板上发现了缺陷后，按缺陷的大小组装固定部件1，如图4中，再将固定部件1（其倒U型开口面向底板）整体放置在船闸输水廊道11底板缺陷处，然后临时压紧，因为船闸输水廊道11空间窄小，可以在固定部件1上部设置千斤顶12，使千斤顶12与船闸输水廊道11内表面的顶部接触，然后启动抽真空装置6，压力感应器7实测到固定部件1气压达到预设值，即停止抽真空，完成水下围堰的固定，在使用时，发现压力感应器7出现异常波动时，控制器启动抽真空装置6再次抽真空，稳定负压。形成操作空间（固定部件1围合成的封闭空间，将其中的水抽出）后，施工人员在封闭的空间内操作，操作完成后，修补达到强度后，能过抽真空装置6向固定部件1充入气体，即可以使固定部件1失去负压力，从而实现对水下围堰的施工。
在船闸输水廊道11内的施工时（需要修补时，一般会降低船闸输水廊道内水位13，或是完全封闭，无论采用什么方法船闸输水廊道内还是会有水流动），固定部件1超过水面的高度即可，采用本发明的优点在于，固定部件1可以快速将水流与需修补位置分隔开，从而加速了施工的进程，减少了船闸停航的时间
本发明特别适用于一二平方米局部修补，对于大面积的修补因为水密性的问题，效果不是很稳定，在本发明水下围堰上加装一个机械臂，可以适用于二三米左右的水下施工。
Claims (7)
1.一种快速水下围堰，其特征在于：所述水下围堰包括横截面为倒U型的固定部件（1），在所述固定部件（1）内壁上附着橡胶层（2），橡胶层（2）向外突起（3）穿过固定部件（1）壁，压紧仓（4）设在固定部件（1）外部、并与突起（3）连通，压紧仓（4）内部设有直径大于突起（3）直径的压紧球（5）；
抽真空装置（6）能通过固定部件（1）壁与其内橡胶层（2）形成的空间连通。
2.根据权利要求1所述的一种快速水下围堰，其特征是：所述固定部件（1）为多边形，其外表面设有连接件。
3.根据权利要求1所述的一种快速水下围堰，其特征是：所述的固定部件（1）内部设压力感应器（7），压力感应器（7）通过控制器（8）与抽真空装置（6）连接。
4.根据权利要求1所述的一种快速水下围堰，其特征是：所述固定部件内部设有伸缩的支撑杆（9），支撑杆（9）二端设有压紧板（10），压紧板（10）与橡胶层（2）相接触。
5.根据权利要求1所述的一种快速水下围堰，其特征是：所述压紧仓（4）质材与所述橡胶层（2）在相同压力下，压紧仓（4）质材变形率大于橡胶层（2）变形率。
6.一种快速水下围堰施工方法，其特征在于：所述方法包括水下构筑物缺陷周边清理——将水下围堰放置在缺陷周边——将水下围堰内部气体及水分抽出形成负压——将水下围堰闭合空间内部水分抽干；
水下构筑物缺陷周边清理，找到需要修被的水下构筑物缺陷处，将缺陷处周边的污垢清除；
将水下围堰放置在缺陷周边，缺陷处周边污垢清除后，将预先组装后的水下围堰放到清洗的位置，采用外部压力将水下围堰临时固定；
将水下围堰内部气体及水分抽出形成负压，启动抽负压装置将水下围堰内部的气体与水分抽出，使围堰内形成负压，水下围堰被负压形成的压力固定在水下构筑物上，同时撤除外部压力；
将水下围堰闭合空间内部水分抽干，形成可以操作的空间。
7.根据权利要求6所述的一种快速水下围堰施工方法，其特征在于：所述方法还包括水下围堰紧固实时测定，所述的水下围堰紧固实时测定为将水下围堰内部气体及水分抽出形成负压后，通过设在水下围堰内部的气体压力感应器，实时测定水下围堰内部的气压，水下围堰内部气压出速增加长，则重新启动抽负压装置。
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