CN109235384A - 一种电厂泄洪洞修补设备及其修补层 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电厂泄洪洞修补设备，包括支承架，所述支承架为椭圆形结构，在所述支承架的上表面和下表面均焊接有若干旋转座，两个安装孔相对的所述旋转座之间套装有安装板，在各个所述安装板上分别安装有电机、空气压缩机和储液罐，所述空气压缩机人出气口处安装着分气接头，所述分气接头上分别连接着空气枪头，其修补层包括外防护层、环氧胶泥填充层、厚质环氧涂料层和锚栓。修补设备采用可活动的安装板来安装各个器械，使得修补设备在进入一些狭窄环境时可以调节各个器械的倾斜度以适应环境。使结构在修补后具有更好的抗冲磨性、抗侵蚀性、钢筋防锈性、裂缝桥接能力，同时还可以美化外观。

Description

一种电厂泄洪洞修补设备及其修补层

技术领域

本公开一般涉及泄洪洞修补领域，具体涉及一种电厂泄洪洞修补设备及其修补层。

背景技术

目前，水库在农业灌溉、工业供水、城市供水、防洪保安、水力发电等生产与生活环节中起到重要作用，为社会提供了多功能、全方位的综合服务。对于水利水电工程，过水建筑物的磨损是不可忽视的重要问题。在高速水流作用下，或水中挟带沙石等磨损介质时，会导致溢流面混凝土结构的破坏。据统计，在已建的大中型水电工程中，有近70%受到冲磨与空蚀破坏。如果没有科学有效的解决方案，不仅要承担高额的定期维修费用，还会降低使用寿命，影响工程运行安全。

泄水洞出水口防洪闸门开启后，过流面受到推移质和挟沙水流作用，成片状破碎脱落，局部剥蚀深度可达 30~50mm，磨损面通常有明显的水流向沟槽，深度不等，有时还会发生侧壁底部中、粗骨料出露。这种破坏与流速、含沙量、泥沙颗粒特性、材料强度、硬度等众多因素有关，但流速是首要因素。对于已修补的过流面，由于材料自身特点（如线胀系数大）及界面处理施工质量问题会导致结构脱空或起皮，甚至出现缝隙，造成抗冲磨防护材料与混凝土基础粘接不牢，保护失效。

而在修补泄洪洞时，由于不同的泄洪洞的位置与地理环境不同，无法正常支撑修补设备，使得很多修补设备无法进入工作现场；从而使得修补时，容易造成修补胶体在长时间裸露而失水干燥，无法与其他的修补剂发生作用。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种电厂泄洪洞修补设备及其修补层。

第一方面，

根据本申请实施例提供的技术方案，一种电厂泄洪洞修补设备，包括支承架，所述支承架为椭圆形结构，在所述支承架的上表面和下表面均焊接有若干旋转座，两个安装孔相对的所述旋转座之间套装有安装板，在各个所述安装板上分别安装有电机、空气压缩机和储液罐，所述空气压缩机人出气口处安装着分气接头，所述分气接头上分别连接着空气枪头，所述储液罐的顶部设置在所述支承架下表面上，所述储液罐有若干层储料层且每层储料层上均设有压力管，所述压力管上连接着所述空气枪头，在所述储料层的出料口处均连接着喷胶管，所述支承架的两相对的侧面还通过万向轴安装有调节固定臂，所述调节固定臂由三部分组成，分别是上臂、中臂和下臂，所述上臂的一端与所述万向轴连接，所述上臂和中臂之间通过插销座A连接，所述中臂和下臂之间通过插销座B连接，在所述下臂的末端还连接着有踏板。

本发明中，进一步的，在所述储液罐的储料层上均设有进料口。

本发明中，进一步的，所述电机设置在所述空气压缩机的侧面，在所述电机的输出轴上安装有一集管盘。

本发明中，进一步的，所述插销座A和插销座B的结构相同，所述插销座A由基座、插销及若干的限位插销孔，限位插销孔设置在基座的侧面，限位插销孔之间等距分布，限位插销孔为三角形结构，在所述中臂和下臂上靠近基座人一端均设有与限位插销孔对应的通孔。

本发明中，进一步的，所述安装板上设有固定挂勾，固定挂勾勾在所述支承架上，固定挂勾通过螺丝与所述安装板连接，在所述安装板还设有若干螺丝安装孔。

本发明中，进一步的，所述调节固定臂为空心的圆柱金属管，所述万向轴包括万向球和球座，万向球设置在球座内，所述调节固定臂的一端焊接在万向球上。

本发明中，进一步的，所述踏板的两面设有防滑纹，所述踏板为三角形结构。

一种电厂泄洪洞修补层，其特征是：包括外防护层、环氧胶泥填充层、厚质环氧涂料层和锚栓，所述修补层由上至下依次是外防护层、环氧胶泥填充层、厚质环氧涂料层，所述锚栓穿过所述环氧胶泥填充层和厚质环氧涂料层，所述锚栓的末端固定在混凝土基础层上。

本发明中，进一步的，在所述外防护层的上表面贴有玻璃纤维层、UHMW-PE 薄膜层中的一种。

本发明中，进一步的，所述锚栓上设有交叉状的螺纹。

综上所述，本申请的上述技术方案通过

1.修补层可提高泄水建筑物的可靠性，减少甚至避免水流带来的破坏，保障工程正常运行。表面修补工序可具体分为基层处理、界面处理、修补区施工三部分。如果使用了砂浆类材料，则在修补完成后还应进行养护。在完成结构缺陷与损伤的修补后，通常会依据实际情况采用憎水浸渍、防护涂层或表面覆盖等方法进行防护，使结构在修补后具有更好的抗冲磨性、抗侵蚀性、钢筋防锈性、裂缝桥接能力，同时还可以美化外观。

2. 修补设备采用可活动的安装板来安装各个器械，使得修补设备在进入一些狭窄环境时可以调节各个器械的倾斜度以适应环境。

3. 修补设备还采用了调节固定臂，在不同的环境下可以通过调节调节固定臂的方向和角度来支撑在支撑物上，使修补设备更加稳定，不至于在工作的过程中发生倾斜。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明中修补设备的俯视结构示意图；

图2为本发明中修补设备的侧视结构示意图；

图3为本发明中修补设备中插销座的结构示意图；

图4为本发明中修补层的结构结构示意图。

图中标号：

支承架－1；旋转座－2；安装板－3；电机－4；空气压缩机－5；储液罐－6；调节固定臂－7；

集管盘－4.1；分气接头－5.1；空气枪头－5.2；压力管－6.1；喷胶管－6.2；上臂－7.1；中臂－7.2；下臂－7.3；

基座－7.41；插销－7.42；限位插销孔－7.43；

外防护层－100；环氧胶泥填充层－110；厚质环氧涂料层－120；锚栓－130；混凝土基础层－140。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1、图2和图3，一种电厂泄洪洞修补设备，包括支承架1，所述支承架1为椭圆形结构，在所述支承架1的上表面和下表面均焊接有若干旋转座2，两个安装孔相对的所述旋转座2之间套装有安装板3，在各个所述安装板3上分别安装有电机4、空气压缩机5和储液罐6，所述空气压缩机5人出气口处安装着分气接头5.1，所述分气接头5.1上分别连接着空气枪头5.2，所述储液罐6的顶部设置在所述支承架1下表面上，所述储液罐6有若干层储料层且每层储料层上均设有压力管6.1，所述压力管6.1上连接着所述空气枪头5.2，在所述储料层的出料口处均连接着喷胶管6.2，所述支承架1的两相对的侧面还通过万向轴安装有调节固定臂7，所述调节固定臂7由三部分组成，分别是上臂7.1、中臂7.2和下臂7.3，所述上臂7.1的一端与所述万向轴连接，所述上臂7.1和中臂7.2之间通过插销座A7.4连接，所述中臂7.2和下臂7.3之间通过插销座B7.5连接，在所述下臂7.3的末端还连接着有踏板7.6。在所述储液罐6的储料层上均设有进料口。所述电机4设置在所述空气压缩机5的侧面，在所述电机4的输出轴上安装有一集管盘4.1。所述插销座A7.4和插销座B7.5的结构相同，所述插销座A7.4由基座7.41、插销7.42及若干的限位插销孔7.43，限位插销孔7.43设置在基座7.41的侧面，限位插销孔7.43之间等距分布，限位插销孔7.43为三角形结构，在所述中臂7.2和下臂7.3上靠近基座7.41人一端均设有与限位插销孔7.43对应的通孔。所述安装板3上设有固定挂勾，固定挂勾勾在所述支承架1上，固定挂勾通过螺丝与所述安装板3连接，在所述安装板3还设有若干螺丝安装孔。所述调节固定臂7为空心的圆柱金属管，所述万向轴包括万向球和球座，万向球设置在球座内，所述调节固定臂7的一端焊接在万向球上。所述踏板7.6的两面设有防滑纹，所述踏板7.6为三角形结构。

请参考图4，一种电厂泄洪洞修补层，其特征是：包括外防护层100、环氧胶泥填充层110、厚质环氧涂料层120和锚栓130，所述修补层由上至下依次是外防护层100、环氧胶泥填充层110、厚质环氧涂料层120，所述锚栓130穿过所述环氧胶泥填充层110和厚质环氧涂料层120，所述锚栓130的末端固定在混凝土基础层140上。在所述外防护层100的上表面贴有玻璃纤维层、UHMW-PE 薄膜层中的一种。所述锚栓130上设有交叉状的螺纹。

将修补设备搬运至泄洪洞需要修补的地方时，使修补设备尽量的离泄洪洞的修补处更近。根据环境调节好调节固定臂7，使修补设备牢固的固定在泄洪洞内。然后将配好的修补胶等配好通过进料口灌入到储液罐6对应的各层中。从而开启空气压缩机5，根据修补层的需求，依次将修补料修补到需要修补的位置。

在修补的过程和过程，对修补的材料有以下要求：

在对现有泄水建筑混凝土表面进行防护与修补的过程中，材料选择极其重要。长期应用实践证明，有效的抗冲磨保护层不能一味追求强度，还应提高材料韧性，改善抵抗温度、湿度变化的能力，增强与基层混凝土粘结。从混凝土结构表面修复耐久性这一角度对材料性能提出了要求，即修复材料同基础混凝土应具有良好的相容性，包括功能相容性、环境相容性和尺寸相容性。

1) 功能相容性——指修复材料同基础混凝土之间物理性能的关系，要求修复材料的抗压、抗折、抗拉强度应不低于基础混凝土，且修复材料与基础混凝土的粘结强度应足够大，以保证破坏不发生在界面。

2) 环境相容性——指修复材料抵抗环境侵蚀的能力，且材料同样需要完全覆裹钢筋而不造成空洞。

3) 尺寸相容性——指修复材料在使用期间保持体积稳定的能力，要求修复材料具有低收缩以及与基础混凝土类似的热膨胀系数。所以在实际工程中，应根据防护对象、防护对象所处的条件、使用情况等，结合防护材料的物理力学性能和抗侵蚀能力等因素加以综合考虑，合理选择。

而修补层的主要用料和参数如下：

在修复工程中，环氧树脂是最广泛应用的材料，但存在工序繁杂、环境温度条件苛刻、易开裂脱空、施工质量难控制等问题，应用受到了很大程度的限制。通过对材料性能和工艺的改进，Poly Armor 厚质环氧涂料具有较高韧性和粘结强度，同时简化了施工工艺，是一种较为理想的抗冲磨修补材料。Poly Armor 厚质环氧涂料的性能和参数如下表：

表1：Poly Armor 厚质环氧涂料性能参数

不同于一般的脆性环氧树脂，Poly Armor 厚质环氧涂料具有良好粘结性，与混凝土粘接牢固，不易在粘接面开裂；耐环境介质腐蚀；不仅力学性能优良，还具有较高的韧性；无毒害无污染，绿色环保，符合水利工程用料环境友好的发展趋势。

普通环氧树脂固化后为连续单一相，而 Poly Armor

厚质环氧涂料通过改进生产工艺和调整原材料的方式进行了增韧改性，提高了分子中柔性链的嵌段比，当聚合物固化后，柔性区域在环氧树脂网络中均匀分布，体系具有两相结构。在冲击、摩擦和切削的综合作用下，作为分散相的增韧颗粒发生塑性形变；同时调动整体网络取向，使环氧树脂连续相发生弹性形变。通过上述两个耗能的形变过程，可以降低发生脆性断裂的可能，宏观表现为材料韧性增大，抗冲磨水平提高。

Poly Armor 厚质环氧涂料使用了低放热、高韧性的新型环氧树脂室温固化剂。这种改性不仅可以避免环氧树脂在固化中受温度内应力影响产生微细裂纹，无需加热即可完成施工，还使涂料具有良好的触变性，适用于立面甚至顶面刷涂。

同时，由于线性热膨胀系数和热变形温度较传统环氧材料均有降低，与混凝土更匹配，使用中不会出现防腐层脱落、开裂等现象，服役寿命提高。

在修补时，混凝土抗冲磨修复工作大多为“修补”和“防护”两部分。这类防护处在结构外表面，单纯依靠粘结力实现与内部修补材料或混凝土的连接，各层结构相对独立。考虑到泄洪洞侧壁混凝土服役环境较特殊，所以在结构修复的基础上提出了更细致的加固。对于平均厚度大于 150mm 的修补区，修补处理前在原混凝土内栽植锚筋，以此加强修补材料和混凝基体的连接强度。对于修补区表面，根据具体情况选择局部加固层，通过这种方式，提高表面抗冲耐磨性能。

在进行深层修补前安装锚筋

对气蚀破损部位的混凝土进行凿除、清基，在新鲜的混凝土表面梅花形布置相应锚孔（为避免与原钢筋交叉，可根据现场情况局部进行调整），在锚孔内灌注水工锚固胶并安装锚杆；其次，用环氧胶泥填补气蚀破坏部位，表干后均匀刷涂 Poly Armor 厚质环氧涂料密封防护，厚度不小于 2mm。如果修补区钢筋外露腐蚀，则在修补前还应进行除锈处理，采用焊接工艺将原有钢筋网与后锚固锚杆连接成整体。

修补区表面加固

表面加固可以依据实际需要进行选择，主要有以下三种方式。

(1) 刷涂Poly Armor 厚质环氧涂料

待修补材料指触表干后，刷涂Poly Armor 厚质环氧涂料对混凝土表面进行防护处理，要求涂层施工厚度不小于 2mm，表面光滑平整。

(2) 外贴玻璃纤维加固

用Poly Armor 厚质环氧涂料将玻璃纤维片材粘贴到结构表面，能形成可靠的一体结构，与钢筋混凝土共同工作，获得优异的补强效果，抗疲劳强度高，耐久性能好，耐磨损、抗老化等。设计厚度是按照碳纤维断面积推算出的厚度，施工时用的片材含有集束用的预浸树脂、玻璃纤维网和衬纸，其厚度与设计厚度不同。仅依靠玻璃纤维片本身并不能提供高强耐久的力学支持，通过环氧树脂的渗透作用与其紧密结合后，可以形成整体结构共同粘附在表面层，加固补强。

(3) 粘结超高分子量聚乙烯薄膜加固超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）具有较好的耐磨、耐冲击、耐腐蚀、耐光等优良性能。UHMW-PE 已在水工建筑中得到应用，其纤维增强水泥复合材料可以明显改善水泥的韧度，提高抗冲击性能。使用 Sikadur 环氧树脂胶将 UHMW-PE 薄膜贴附在结构外层，耐磨环保，可以提供有效防护。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种电厂泄洪洞修补设备，包括支承架（1），其特征是：所述支承架（1）为椭圆形结构，在所述支承架（1）的上表面和下表面均焊接有若干旋转座（2），两个安装孔相对的所述旋转座（2）之间套装有安装板（3），在各个所述安装板（3）上分别安装有电机（4）、空气压缩机（5）和储液罐（6），所述空气压缩机（5）人出气口处安装着分气接头（5.1），所述分气接头（5.1）上分别连接着空气枪头（5.2），所述储液罐（6）的顶部设置在所述支承架（1）下表面上，所述储液罐（6）有若干层储料层且每层储料层上均设有压力管（6.1），所述压力管（6.1）上连接着所述空气枪头（5.2），在所述储料层的出料口处均连接着喷胶管（6.2），所述支承架（1）的两相对的侧面还通过万向轴安装有调节固定臂（7），所述调节固定臂（7）由三部分组成，分别是上臂（7.1）、中臂（7.2）和下臂（7.3），所述上臂（7.1）的一端与所述万向轴连接，所述上臂（7.1）和中臂（7.2）之间通过插销座A（7.4）连接，所述中臂（7.2）和下臂（7.3）之间通过插销座B（7.5）连接，在所述下臂（7.3）的末端还连接着有踏板（7.6）。

2.根据权利要求1所述的一种电厂泄洪洞修补设备，其特征是：在所述储液罐（6）的储料层上均设有进料口。

3.根据权利要求1所述的一种电厂泄洪洞修补设备，其特征是：所述电机（4）设置在所述空气压缩机（5）的侧面，在所述电机（4）的输出轴上安装有一集管盘（4.1）。

4.根据权利要求1所述的一种电厂泄洪洞修补设备，其特征是：所述插销座A（7.4）和插销座B（7.5）的结构相同，所述插销座A（7.4）由基座（7.41）、插销（7.42）及若干的限位插销孔（7.43），限位插销孔（7.43）设置在基座（7.41）的侧面，限位插销孔（7.43）之间等距分布，限位插销孔（7.43）为三角形结构，在所述中臂（7.2）和下臂（7.3）上靠近基座（7.41）人一端均设有与限位插销孔（7.43）对应的通孔。

5.根据权利要求1所述的一种电厂泄洪洞修补设备，其特征是：所述安装板（3）上设有固定挂勾，固定挂勾勾在所述支承架（1）上，固定挂勾通过螺丝与所述安装板（3）连接，在所述安装板（3）还设有若干螺丝安装孔。

6.根据权利要求1所述的一种电厂泄洪洞修补设备，其特征是：所述调节固定臂（7）为空心的圆柱金属管，所述万向轴包括万向球和球座，万向球设置在球座内，所述调节固定臂（7）的一端焊接在万向球上。

7.根据权利要求1所述的一种电厂泄洪洞修补设备，其特征是：所述踏板（7.6）的两面设有防滑纹，所述踏板（7.6）为三角形结构。

8.一种电厂泄洪洞修补层，其特征是：包括外防护层（100）、环氧胶泥填充层（110）、厚质环氧涂料层（120）和锚栓（130），所述修补层由上至下依次是外防护层（100）、环氧胶泥填充层（110）、厚质环氧涂料层（120），所述锚栓（130）穿过所述环氧胶泥填充层（110）和厚质环氧涂料层（120），所述锚栓（130）的末端固定在混凝土基础层（140）上。

9.根据权利要求8所述的一种电厂泄洪洞修补层，其特征是：在所述外防护层（100）的上表面贴有玻璃纤维层、UHMW-PE 薄膜层中的一种。

10.根据权利要求8所述的一种电厂泄洪洞修补层，其特征是：所述锚栓（130）上设有交叉状的螺纹。