CN111648308A - 带有遇水膨胀胶隔水式带压检修止水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了带有遇水膨胀胶隔水式带压检修止水装置，包括填料盒主体、软填料止水、压盖以及液体密封胶注胶枪；填料盒主体呈环形，套在轴上；软填料止水通过压盖固定于填料盒内；密封沟槽和备用沟槽设置于填料盒主体的迎水侧，通过液体密封胶注胶枪向密封沟槽或备用沟槽内注入遇水膨胀胶；遇水膨胀胶在密封沟槽或备用沟槽内遇水膨胀固化形成隔水带。本发明为更换损坏软填料止水创造无水安全的作业环境，且不影响维修后的设备正常运行，可适用于各种类似的密封结构，成本低、作业时间较短、可重复使用、安全可靠且操作方便。

Description

带有遇水膨胀胶隔水式带压检修止水装置

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，特别涉及带有遇水膨胀胶隔水式带压检修止水装置。

背景技术

在现有技术中，水利工程中若需要对软填料止水进行更换维修，通常先拆除原止水(如盘根填料)，再装入新的止水材料，在拆除原止水过程中及安装完新的止水材料前会出现大量漏水甚至喷水，一方面不便于拆装施工作业，影响安装质量，严重的还可能危及作业人员的人身安全，另一方面大量漏水会引发水淹机房危险。

为避免上述事件影响，现有技术通常在河道内做围堰断流或利用检修闸门断流，创造无水作业环境，但断流作业时间长，影响大，而且费用高，尤其是在某些工况下还不具备断流作业条件。

水利工程中软填料(如盘根)止水的损坏更换，目前普遍采用临时断流措施，随后抽干作业空间水体，施工作业期间还要采取一些安全措施维持无水环境(如断流防渗、持续排水等)，其施工的时间长、难度相对大、费用高(措施成本远大于更换填料的费用)。

因此，如何为更换损坏软填料止水创造无水安全的作业环境成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供带有遇水膨胀胶隔水式带压检修止水装置，实现的目的是为更换损坏软填料止水创造无水安全的作业环境，且不影响维修后的设备正常运行，可适用于各种类似的密封结构，成本低、作业时间较短、可重复使用、安全可靠且操作方便。

为实现上述目的，本发明公开了带有遇水膨胀胶隔水式带压检修止水装置，包括填料盒主体、软填料止水，以及压盖和液体密封胶注胶枪；所述填料盒主体呈环形，套在轴上；所述软填料止水通过压盖固定于填料盒内；

所述填料盒主体包括两组密封沟槽和填料盒；

两组所述密封沟槽互相平行设置，并均与所述轴垂直；

两组所述密封沟槽均设置于所述填料盒主体的迎水侧，并可与液体密封胶注胶枪连接，通过所述液体密封胶注胶枪向任一所述密封沟槽内注入遇水膨胀胶；

当遇水膨胀胶在任一所述密封沟槽内遇水膨胀后，所述遇水膨胀胶固化形成隔水带；

两组所述密封沟槽结构相同，第一组所述密封沟槽从内向外依次包括多个密封沟槽隔板、密封沟槽主体、密封沟槽外壳、多个密封沟槽顺时针斜孔、多个密封沟槽逆时针斜孔和多个密封沟槽直孔；第二组所述备用沟槽的多个备用沟槽隔板、多个备用沟槽顺时针斜孔、多个备用沟槽逆时针斜孔、多个备用沟槽直孔与第一组所述密封沟槽的多个密封沟槽隔板、多个密封沟槽顺时针斜孔、多个密封沟槽逆时针斜孔、多个密封沟槽直孔相应位置错开；

多个所述密封沟槽隔板高度均比所述密封沟槽主体深度小3毫米至5毫米，多个所述密封沟槽隔板将所述密封沟槽主体分隔成不完全相通的多个区段；

当所述遇水膨胀胶在所述密封沟槽主体各个区段内遇水膨胀后，所述遇水膨胀胶填满所述密封沟槽隔板与所述轴之间间隙，将各所述区段连成所述隔水带；

多个密封沟槽顺时针斜孔、多个密封沟槽逆时针斜孔和多个所述密封沟槽直孔间隔设置在所述密封沟槽外壳上，并与所述密封沟槽主体连通；

每个所述区段均设置一个密封沟槽顺时针斜孔、一个密封沟槽逆时针斜孔和一个所述密封沟槽直孔；

每一所述密封沟槽顺时针斜孔、密封沟槽逆时针斜孔均均与所述轴的径向和轴的横切面成一定倾斜角度，且位于同一所述密封沟槽隔板相邻两侧的所述密封沟槽的密封沟槽顺时针斜孔和密封沟槽逆时针斜孔交叉错开，并外接球阀；

每个所述区段上的密封沟槽顺时针斜孔、密封沟槽逆时针斜孔方向相对，每个所述区段均可通过所述密封沟槽顺时针斜孔、密封沟槽逆时针斜孔的其中一个从高位向低位注入所述遇水膨胀胶；

每一所述密封沟槽直孔的轴向均与所述轴相对应的径向方向相同，用于观察所述密封沟槽主体内膨胀胶填充情况或用于注入所述遇水膨胀胶，并设有螺栓封堵；

所述液体密封胶注胶枪包括手动液压泵、高压油管、液态注胶枪头和高压注胶管；

所述手动液压泵通过所述高压油管将压力传递到所述液态注胶枪头，将所述液态注胶枪头内的遇水膨胀胶挤出；

在维修前，通过多个所述密封沟槽顺时针斜孔、多个所述密封沟槽逆时针斜孔或多个所述密封沟槽直孔，用高压水枪及导管对所述密封沟槽主体各个区段内部进行清洗；

维修时，多个所述密封沟槽顺时针斜孔、多个所述密封沟槽逆时针斜孔的球阀外接防水套管，所述高压注胶管穿过防水套管和球阀，通过高位的所述密封沟槽顺时针斜孔、所述密封沟槽逆时针斜孔伸入到所述密封沟槽主体内对每一所述区段注胶；

第二组所述密封沟槽为备用沟槽，可作为第一组所述密封沟槽的备用、可用于观测第一组所述密封沟槽隔水是否成功，或者同时注入所述遇水膨胀胶固化成型形成第二道隔水带。

所述高压注胶管穿过所述密封沟槽顺时针斜孔或所述密封沟槽逆时针斜孔连接的球阀和防水套管，伸入到所述密封沟槽主体内对每一所述区段注胶。

优选的，每一所述密封沟槽顺时针斜孔、所述密封沟槽逆时针斜孔与相应的所述密封沟槽主体连接处均进行圆弧过渡处理。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用适用于静密封的遇水膨胀胶在设备静止检修时在前端(迎水侧)进行密封堵漏，为后端(背水侧)的软填料止水等动密封件更换创造无水安全作业环境，是概念上的创新。

(2)所述第二组密封沟槽(备用沟槽)既可作为所述密封沟槽的备用，也可用于观测密封沟槽隔水是否成功，或同时可注入遇水膨胀胶固化成型形成第二道隔水带。

(3)本发明遇水膨胀胶遇水后会慢慢膨胀，自动充满密封沟槽主体及其周边空隙，固化成型的胶体保持弹性，具有橡胶的弹性止水和遇水后自身体积膨胀止水的双重止水机理。

(4)本发明在压盖朝外的一端设有小凹槽，利用常规方法对软填料压盖顶压或在背水侧临时堵水，减小注胶作业时的漏水量和渗水流速，可减小遇水膨胀胶不必要的流失，且利于其固化成型。

(5)本发明利用高压注胶管通过密封沟槽顺时针斜孔或密封沟槽逆时针斜孔伸入密封沟槽内部，采取边加压注胶、高压注胶管边后退的方法，将注胶范围局限于密封沟槽主体内(遇水膨胀胶选用粘度和稠度大的品种规格，不易流淌)，减少加压注胶时的胶体沿周边缝隙过多外流浪费，注胶时在密封沟槽主体内不会出现断档，保障了施工作业质量。

(6)本发明密封沟槽主体用密封沟槽隔板分成多段，其密封沟槽隔板高度比密封沟槽主体深度小3毫米至5毫米，密封沟槽主体分段又没完全隔断，遇水膨胀胶膨胀后将密封沟槽隔板与轴之间的间隙填满，将各段连成整个沟槽全密封。

(7)本发明密封沟槽主体的每个区段有方向相对的一个密封沟槽顺时针斜孔和一个密封沟槽逆时针斜孔与其连通，可满足在任意一段密封沟槽内始终从高位的密封沟槽顺时针斜孔、密封沟槽逆时针斜孔向低位注胶。

(8)本发明采用自制防水套管，防水套管内提前24小时注入遇水膨胀胶并浸泡，固化成型(图9和图10)；高压注胶管伸入密封沟槽内部之前穿过防水套管，防水套管与球阀螺纹连接，通过拧紧防水套管，挤压内部成型的膨胀胶，膨胀胶再挤压高压注胶管(图11)，实现高压注胶管进退时不会沿密封沟槽顺时针斜孔或密封沟槽逆时针斜孔向外喷水，不会发生因大量喷水导致密封沟槽内水体流动影响注入的遇水膨胀胶固化，也不会影响人员作业。

(9)本发明遇水膨胀胶成型后形成橡胶密封止水带，其硬度和撕裂强度较小，更换维修结束后，可继续留在密封沟槽里面加强密封，随着设备运转磨损流失，也可用普通高压水枪冲碎让其流出，不影响维修后的设备正常运行，在下次检修时可再次在密封沟槽内注入遇水膨胀胶，即可重复使用。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本发明一实施例的结构组装示意图。

图2示出本发明一实施例中填料盒主体、压盖等套在轴上的结构示意图。

图3示出本发明一实施例的填料盒主体立体示意图。

图4示出本发明图2中AA向剖面结构示意图。

图5示出本发明图2中BB向剖面结构示意图。

图6示出本发明一实施例的高压注胶管注胶示意图。

图7示出本发明一实施例的高压注胶管退出后示意图。

图8示出本发明一实施例的高位向低位方向注胶示意图。

图9示出本发明一实施例的防水套管结构示意图。

图10示出本发明一实施例的防水套管遇水膨胀胶固化成型示意图。

图11示出本发明一实施例的防水套管工作示意图。

图12示出本发明一实施例的模型装置组装图。

图13示出本发明一实施例工况一的运行状态示意图。

图14示出本发明一实施例工况二的运行状态示意图。

具体实施方式

实施例

如图1所示，带有遇水膨胀胶隔水式带压检修止水装置，包括填料盒主体1、软填料止水2，以及压盖3和液体密封胶注胶枪4；填料盒主体1呈环形，套在轴5上；软填料止水2通过压盖3固定于填料盒13内；

填料盒主体1包括两组密封沟槽11、12和填料盒13；

两组密封沟槽11、12互相平行设置，并均与轴5垂直；

两组密封沟槽11、12均设置于填料盒主体1的迎水侧，并可与液体密封胶注胶枪4连接，通过液体密封胶注胶枪4向任一密封沟槽11、12内注入遇水膨胀胶；

当遇水膨胀胶在任一密封沟槽11、12内遇水膨胀后，遇水膨胀胶固化形成隔水带；

如图2至图5所示，在实际应用中，第一组密封沟槽11用于遇水膨胀胶固化成型，形成隔水带；第二组密封沟槽12为备用沟槽，既可作为第一组密封沟槽11的备用，也可用于观测隔水是否成功，或同时可注入遇水膨胀胶固化成型，形成第二道隔水带；

第一组密封沟槽11从内向外依次包括多个密封沟槽隔板111、密封沟槽主体112、密封沟槽外壳113、多个密封沟槽顺时针斜孔114、多个密封沟槽逆时针斜孔115和多个密封沟槽直孔116；

多个密封沟槽隔板111高度均比密封沟槽主体112深度小3毫米至5毫米，多个密封沟槽隔板111将密封沟槽主体112分隔成不完全相通的多个区段；

当遇水膨胀胶在密封沟槽主体112各个区段内遇水膨胀后，遇水膨胀胶填满密封沟槽隔板111与轴5之间间隙，将各区段连成隔水带；

多个密封沟槽顺时针斜孔114、多个密封沟槽逆时针斜孔115和多个密封沟槽直孔116间隔设置在密封沟槽外壳113上，并与密封沟槽主体112连通；

每个区段均设置一个密封沟槽顺时针斜孔114、一个密封沟槽逆时针斜孔115和一个密封沟槽直孔116；

每一密封沟槽顺时针斜孔114、密封沟槽逆时针斜孔115均与轴5的径向和轴5的横切面成一定倾斜角度，且位于同一密封沟槽隔板111相邻两侧的密封沟槽11的密封沟槽顺时针斜孔114、密封沟槽逆时针斜孔115交叉错开，并外接球阀；

每个区段上的密封沟槽顺时针斜孔114、密封沟槽逆时针斜孔115方向相对，每个区段均可通过密封沟槽顺时针斜孔114、密封沟槽逆时针斜孔115的其中一个从高位向低位注入遇水膨胀胶；

每一密封沟槽直孔116的轴向均与轴5相对应的径向方向相同，用于观察密封沟槽主体112内膨胀胶填充情况或用于注入遇水膨胀胶，并设有螺栓封堵；

第二组密封沟槽12为备用沟槽，结构与第一组密封沟槽11一样；

第二组密封沟槽12从内向外依次包括多个备用沟槽隔板121、备用沟槽主体122、备用沟槽外壳123、多个备用沟槽顺时针斜孔124、多个备用沟槽逆时针斜孔125和多个备用沟槽直孔126；

第二组密封沟槽12的多个备用沟槽隔板121、多个备用沟槽顺时针斜孔124、多个备用沟槽逆时针斜孔125、多个备用沟槽直孔126分别与第一组密封沟槽11上的相应多个密封沟槽隔板111、多个密封沟槽顺时针斜孔114、多个密封沟槽逆时针斜孔115、多个密封沟槽直孔116相应位置错开；

液体密封胶注胶枪4包括手动液压泵41、高压油管42、液态注胶枪头43和高压注胶管44；

手动液压泵41通过高压油管42将压力传递到液态注胶枪头43，将液态注胶枪头43内的遇水膨胀胶挤出；

在维修前，通过多个密封沟槽顺时针斜孔114、多个密封沟槽逆时针斜孔115或多个密封沟槽直孔116，用高压水枪及导管对密封沟槽主体112各个区段内部进行清洗；

维修时，多个密封沟槽顺时针斜孔114、多个密封沟槽逆时针斜孔115的球阀外接防水套管，高压注胶管44穿过防水套管和球阀，通过高位的密封沟槽顺时针斜孔114、密封沟槽逆时针斜孔115伸入到密封沟槽主体112内对每一区段注胶；

本发明的工作原理如下：本发明是在装有软填料止水2的填料盒13的前端(迎水侧)加工制作第一组密封沟槽11和第二组密封沟槽12；更换维修软填料止水2之前，通过顶紧压盖3，或在压盖3的外侧和后侧采取常规措施临时堵漏，减小渗漏量，达到减小渗漏水流速(避免遇水膨胀胶固化前过多流失，为其固化成型创造条件)，再用液体密封胶注胶枪4将遇水膨胀胶通过高压注胶管44分段注入到第一组密封沟槽11内，静置12～24小时，遇水膨胀胶慢慢膨胀并固化成型，形成固态橡胶带隔水，从而达到在软填料止水2前端(迎水侧)密封堵水的作用，为更换软填料止水2创造无水作业环境；第二组密封沟槽12既可作为第一组密封沟槽11的备用，也可用于观测隔水是否成功，或同时可注入遇水膨胀胶固化成型，形成第二道隔水带。

在某些实施例中，液体密封胶注胶枪4包括手动液压泵41、高压油管42、液态注胶枪头43和高压注胶管44；

手动液压泵41通过高压油管42将压力传递到液态注胶枪头43，将液态注胶枪头43内的遇水膨胀胶挤出；

高压注胶管44穿过密封沟槽顺时针斜孔114或密封沟槽逆时针斜孔115连接的球阀和防水套管，伸入到密封沟槽主体112内对每一所述区段注胶。

在某些实施例中，压盖3朝外的一端设有小凹槽31。

注胶前，在背水侧的小凹槽31内安装橡胶带，并采取挤压措施，减小漏水量，利于遇水膨胀胶的膨胀固化成型。

在某些实施例中，每一密封沟槽顺时针斜孔114和密封沟槽逆时针斜孔115与相应的密封沟槽主体112连接处均进行圆弧过渡处理。

在维修前，通过多个密封沟槽顺时针斜孔114、多个密封沟槽逆时针斜孔115或多个密封沟槽直孔116，用高压水枪及导管对密封沟槽主体112各个区段内部进行清洗；

如图6所示，清洗后拧紧密封沟槽直孔116的螺栓，关闭密封沟槽顺时针斜孔114和密封沟槽逆时针斜孔115球阀，将异径转接头(小变大)和防水套管(提前24小时注入遇水膨胀胶并浸泡在水中，固化成型，见图9和图10)与密封沟槽顺时针斜孔114的球阀连接，高压注胶管44穿过防水套管，拧紧防水套管，打开球阀，高压注胶管44通过密封沟槽顺时针斜孔114的球阀伸入密封沟槽主体112内部到达密封沟槽隔板111，然后用手动液压泵41加压，将装在液态注胶枪头43中的遇水膨胀胶通过高压注胶管44分段注入到密封沟槽主体112中，一边注胶一边将高压注胶管44向后退(根据每次压出膨胀胶的量，确定每次后退距离)。

当密封沟槽主体112中的一段全部注满后，高压注胶管44全部退出，关闭密封沟槽顺时针斜孔114的球阀，见图7。

若密封沟槽顺时针斜孔114的位置比密封沟槽逆时针斜孔115低，则将高压注胶管44通过密封沟槽逆时针斜孔115伸入密封沟槽主体112内部注胶，见图8中②处，具体操作方法同前，可保障在密封沟槽主体112内始终从高位向低位注胶。

静置12～24小时，遇水膨胀胶慢慢膨胀固化成型，达到密封止水作用，为更换软填料止水2创造无水作业环境；更换软填料止水2后，成型的遇水膨胀胶可继续留在密封沟槽主体112里面加强密封，随着设备运转磨损流失；也可在更换软填料止水2后，通过密封沟槽顺时针斜孔114、密封沟槽逆时针斜孔115、密封沟槽直孔116用高压水枪及导管将其冲碎流出，不影响维修后的设备正常运行，在下次检修时可再次在密封沟槽主体112内注入遇水膨胀胶。若在第二组密封沟槽12内进行清洗或注胶，具体操作与第一组密封沟槽11一样。其成本低、作业时间较短、可重复使用、安全可靠且操作方便。

连接密封沟槽顺时针斜孔114、密封沟槽逆时针斜孔115的球阀，以及球阀上的异径转接头和防水套管、提供高压水流冲碎成型膨胀胶的高压水枪及导管、遇水膨胀胶、压盖2上部及后部临时堵水的橡胶及配件均为常规产品。

遇水膨胀胶隔水带的工作原理如下：

1、遇水膨胀胶主要成份为聚氨脂，耐温性：-30℃～+90℃，密度约1.37g/ml,遇水后会产生膨胀，膨胀率最大可达450％，24小时膨胀率可达150～200％，能自动将沟槽及周边缝隙填满。

2、密封原理：遇水膨胀胶在预制的沟槽及周边缝隙内固化成型，成型后胶体保持弹性(弹性模量0.34MPa)，具有橡胶的弹性止水和遇水后自身体积膨胀止水的双重止水机理，水密性或气密性强度可达0.5～1.5MPa(即至少能抗约50m的水头差)；

3、遇水膨胀胶粘度和稠度大，注入后不易流淌散失，适用基材为混凝土、金属、PVC，与上述基材粘结性好；

4、防水套管：高压注胶管伸入沟槽内部之前穿过防水套管，防水套管与球阀螺纹连接；防水套管内提前24小时注入遇水膨胀胶并浸泡，固化成型，见图10；通过拧紧防水套管，挤压内部成型的膨胀胶，膨胀胶再挤压高压注胶管，见图11，在高压注胶管进退时能实现止水密封，不会出现沿密封沟槽顺时针斜孔或密封沟槽逆时针斜孔外大量喷水导致沟槽内水体流动影响注入的遇水膨胀胶固化，也不会影响人员作业。

5、其他性能：成型的膨胀胶撕裂强度约0.6MPa，邵氏硬度约15，更换软填料止水后，成型的遇水膨胀胶可继续留在沟槽里面加强密封，随着设备运转磨损流失；也可在更换软填料止水后，通过密封沟槽顺时针斜孔、密封沟槽逆时针斜孔、密封沟槽直孔用高压水枪及导管将其冲碎流出(常规高压水枪出水压强可达8MPa以上，远大于成型膨胀胶的撕裂强度0.6MPa)，不影响维修后的设备正常运行，在下次检修时可再次在密封沟槽内注入遇水膨胀胶；其成本低、操作方便、可重复使用且安全可靠。

本发明在实际工程中暂无应用，但为了验证其可行性，获取更多有效数据，参照水利工程中底轴驱动翻板门(俗称钢坝)的穿墙止水结构，对宽度×深度为10×9mm、15mm×14mm和20mm×19mm的密封沟槽进行了一系列的模型试验，均可实现临时堵水，为更换盘根止水创造无水条件。

由于测试数据较多，本文不再赘述，仅摘取其中两次试验内容和数据进行说明。两次试验的情况为：工况一：临时堵漏，使漏水量为0mL/s后再注入遇水膨胀胶固化成型堵水；工况二：模拟少量漏水工况，即一边少量漏水一边注入遇水膨胀胶固化成型堵水。

1、模型结构及材料(如图12)

(1)填料盒主体：材质为钢材，密封沟槽和备用沟槽结构尺寸相同，密封沟槽主体宽15mm、深14mm，用密封沟槽隔板分成4段，密封沟槽隔板厚5mm，高9mm(隔板与轴之间平均间隙约6mm)；每段沟槽在外壳上开方向相对的1个密封沟槽顺时针斜孔、1个密封沟槽逆时针斜孔(斜角45度)和1个密封沟槽直孔，内向直径均为14mm，与密封沟槽主体相通；备用沟槽的备用沟槽隔板、备用沟槽顺时针斜孔、备用沟槽逆时针斜孔、备用沟槽直孔与密封沟槽的密封沟槽隔板、密封沟槽顺时针斜孔、密封沟槽逆时针斜孔、密封沟槽直孔相应位置错开22.5°；与密封沟槽顺时针斜孔、密封沟槽逆时针斜孔连接的球阀规格为DN15(全通径型，全开时内径约13mm)，共4个，异径转接头为20mm变32mm，共1个；

(2)底轴：底轴钢管壁厚10mm，外径530mm；

(3)液体密封胶注胶枪：型号为JS-YTZJQ，装胶液量460ML，注射压力：0.01～60MPa；

(4)底轴内侧安装8只M8螺丝，用于调节底轴与填料盒主体及密封沟槽之间的间隙，平均间隙为1mm；

(5)遇水膨胀胶：SOUDAL遇水膨胀胶(稠度大，固化时间短)；

(6)防水套管内径32mm，全长50mm，提前24小时在套管内注入遇水膨胀胶，并用M8螺栓及圆垫圈封在套管内，见图10，并浸泡在水中，让其慢慢膨胀固化成型；

(7)高压注胶管：1根，外径φ10mm，长1500mm(一端螺纹接头M10),耐压强度为50MPa。

2、现场情况

(1)水头差模拟：装置前端(图12中左侧)制作一个圆柱形水箱，外接自来水(自来水龙头位置标高约2.00m)，装置整体放置在一座泵闸的水泵层(标高-3.40m)，利用位置的高低差和自来水的压力模拟水头差，实测水压约0.25Mpa(即对应水头差25m)；

(2)气温:22～30℃；

(3)模型装置本身结构同前，不再描述。

3、工况一具体操作步骤如下：

(1)向水箱中供水，在压盖与填料盒外侧用“橡胶+抱箍”①、压盖后侧用挡圈②和“橡胶+抱箍”③等进行“抱紧挤压”常规方法临时在背水侧封堵，使漏水量为0，见图13；

(2)分段打开密封沟槽顺时针斜孔、密封沟槽逆时针斜孔和密封沟槽直孔(孔外部用物料适当遮挡水流，不影响人员作业)，将导管伸入到密封沟槽内部，用高压水枪通过导管对密封沟槽内部进行清洗，清洗完成后将密封沟槽顺时针斜孔、密封沟槽逆时针斜孔和密封沟槽直孔关闭封堵；

(3)遇水膨胀胶堵水：下面是具体注胶操作步骤：

a.拆除防水套管中的M8螺栓，同时将φ10mm高压注胶管沿M8螺栓预留的孔洞穿入(图11)；将异径转接头(20mm变32mm)和防水套管(带φ8mm10mm高压注胶管)连接到一段密封沟槽顺时针斜孔或密封沟槽逆时针斜孔球阀上，打开球阀，拧紧防水套管至不喷水，将高压注胶管向里伸入，到达密封沟槽隔板，见图6；

b.用液体密封胶注胶枪加压将遇水膨胀胶注入到密封沟槽内，观察液体密封胶注胶枪上压强变化，手动压杆加压后最大压强达到50MPa时(由于该遇水膨胀胶的粘度和稠度大，不易流淌，导致注胶压力大，但高压注胶管的出口压力很小，仅需略大于水压即可)，暂停加压；

c.随着液态注胶枪头内的遇水膨胀胶慢慢注入到密封沟槽内，压强慢慢下降，下降到约30MPa；

d.将高压注胶管慢慢拔出后退，每次后退距离控制在5～10mm；

e.再次用手动压杆加压，重复b～d；

f.直至高压注胶管全部退出，关闭球阀，见图7；

g.打开另一段密封沟槽顺时针斜孔或密封沟槽逆时针斜孔，重复a～f操作，直到各段密封沟槽内全部注满遇水膨胀胶。

(4)静置15小时后，打开备用沟槽上备用沟槽顺时针斜孔、备用沟槽逆时针斜孔或备用沟槽直孔，观察堵水情况，无漏水，拆除“橡胶+抱箍”①、挡圈②和“橡胶+抱箍”③等常规临时堵水零件，拆除压盖，拆除盘根，安装新盘根，安装压盖，完成盘根止水的维修更换；

(5)分段清理沟槽内部成型膨胀胶：打开一段密封沟槽上的密封沟槽顺时针斜孔、密封沟槽逆时针斜孔球阀和密封沟槽直孔螺栓，用高压水枪接导管，通过密封沟槽顺时针斜孔、密封沟槽逆时针斜孔伸入到密封沟槽内部，用高压水流冲碎成型膨胀胶，导管边冲边向里进，直至该段沟槽内的膨胀胶全部清理完毕，拧紧密封沟槽顺时针斜孔、密封沟槽逆时针斜孔球阀和密封沟槽直孔的螺栓，再清理另一段密封沟槽的成型膨胀胶，直至各段密封沟槽内的成型膨胀胶全部清理完毕，不影响下次注胶。

上述实测仅用一道密封沟槽即实现了在盘根前端密封堵水，为更换盘根创造无水作业环境。

4、工况二具体操作步骤如下：

(1)在工况一的原型上，调松“橡胶+抱箍”①、下游侧挡圈②和“橡胶+抱箍”③，调节盘根压盖松紧，见图14，实测漏水量约为9.9mL/s，呈流水状(远超过规范允许的滴水不成线要求)；

(2)实测水箱水压为0.22MPa，其他操作步骤与工况一一样。

上述实测仅用一道密封沟槽且有少量漏水的条件，同样实现了在盘根前端密封堵水，为更换盘根创造无水作业环境。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (3)

1.带有遇水膨胀胶隔水式带压检修止水装置，包括填料盒主体(1)、软填料止水(2)，以及压盖(3)和液体密封胶注胶枪(4)；所述填料盒主体(1)呈环形，套在轴(5)上；所述软填料止水(2)通过压盖(3)固定于填料盒(13)内；其特征在于：

所述填料盒主体(1)包括两组密封沟槽(11、12)和填料盒(13)；

两组所述密封沟槽(11、12)互相平行设置，并均与所述轴(5)垂直；

两组所述密封沟槽(11、12)均设置于所述填料盒主体(1)的迎水侧，并可与液体密封胶注胶枪(4)连接，通过所述液体密封胶注胶枪(4)向任一所述密封沟槽(11、12)内注入遇水膨胀胶；

当遇水膨胀胶在任一所述密封沟槽(11、12)内遇水膨胀后，所述遇水膨胀胶固化形成隔水带；

两组所述密封沟槽(11、12)结构相同，第一组所述密封沟槽(11)从内向外依次包括多个密封沟槽隔板(111)、密封沟槽主体(112)、密封沟槽外壳(113)、多个密封沟槽顺时针斜孔(114)、多个密封沟槽逆时针斜孔(115)和多个密封沟槽直孔(116)；

第二组密封沟槽(12)从内向外依次包括多个备用沟槽隔板(121)、备用沟槽主体(122)、备用沟槽外壳(123)、多个备用沟槽顺时针斜孔(124)、多个备用沟槽逆时针斜孔(125)和多个备用沟槽直孔(126)；

第二组密封沟槽(12)的多个备用沟槽隔板(121)、多个备用沟槽顺时针斜孔(124)、多个备用沟槽逆时针斜孔(125)和多个备用沟槽直孔(126)分别与第一组密封沟槽(11)上的相应多个密封沟槽隔板(111)、多个密封沟槽顺时针斜孔(114)、多个密封沟槽逆时针斜孔(115)、多个密封沟槽直孔(116)相应位置错开；

多个所述密封沟槽隔板(111)高度均比所述密封沟槽主体(112)深度小3毫米至5毫米，多个所述密封沟槽隔板(111)将所述密封沟槽主体(112)分隔成不完全相通的多个区段；

当所述遇水膨胀胶在所述密封沟槽主体(112)各个区段内遇水膨胀后，所述遇水膨胀胶填满所述密封沟槽隔板(111)与所述轴(5)之间间隙，将各所述区段连成所述隔水带；

多个密封沟槽顺时针斜孔(114)、多个密封沟槽逆时针斜孔(115)和多个所述密封沟槽直孔(116)间隔设置在所述密封沟槽外壳(113)上，并与所述密封沟槽主体(112)连通；

每个所述区段均设置一个所述密封沟槽顺时针斜孔(114)、一个所述密封沟槽逆时针斜孔(115)和一个所述密封沟槽直孔(116)；

每一所述密封沟槽顺时针斜孔(114)和每一所述密封沟槽逆时针斜孔(115)均与所述轴(5)的径向和轴(5)的横切面成一定倾斜角度，且位于同一所述密封沟槽隔板(111)相邻两侧的所述密封沟槽(11)的所述密封沟槽顺时针斜孔(114)和所述密封沟槽逆时针斜孔(115)交叉错开，并外接球阀；

每个所述区段上的所述密封沟槽顺时针斜孔(114)与所述密封沟槽逆时针斜孔(115)方向相对，每个所述区段均可通过所述密封沟槽顺时针斜孔(114)和所述密封沟槽逆时针斜孔(115)的其中一个从高位向低位注入所述遇水膨胀胶；

每一所述密封沟槽直孔(116)的轴向均与所述轴(5)相对应的径向方向相同，用于观察所述密封沟槽主体(112)内膨胀胶填充情况或用于注入所述遇水膨胀胶，并设有螺栓封堵；

所述液体密封胶注胶枪(4)包括手动液压泵(41)、高压油管(42)、液态注胶枪头(43)和高压注胶管(44)；

所述手动液压泵(41)通过所述高压油管(42)将压力传递到所述液态注胶枪头(43)，将所述液态注胶枪头(43)内的遇水膨胀胶挤出；

在维修前，通过多个所述密封沟槽顺时针斜孔(114)、多个所述密封沟槽逆时针斜孔(115)或多个所述密封沟槽直孔(116)，用高压水枪及导管对所述密封沟槽主体(112)各个区段内部进行清洗；

维修时，多个所述密封沟槽顺时针斜孔(114)、多个所述密封沟槽逆时针斜孔(115)的球阀外接防水套管，所述高压注胶管(44)穿过防水套管和球阀，通过高位的所述密封沟槽顺时针斜孔(114)或所述密封沟槽逆时针斜孔(115)伸入到所述密封沟槽主体(112)内对每一所述区段注胶；

第二组所述密封沟槽(12)为备用沟槽，可作为第一组所述密封沟槽(11)的备用、可用于观测第一组所述密封沟槽(11)隔水是否成功或者同时注入所述遇水膨胀胶固化成型形成第二道隔水带。

2.根据权利要求1所述的带有遇水膨胀胶隔水式带压检修止水装置，其特征在于，所述液体密封胶注胶枪(4)包括手动液压泵(41)、高压油管(42)、液态注胶枪头(43)和高压注胶管(44)；

所述手动液压泵(41)通过所述高压油管(42)将压力传递到所述液态注胶枪头(43)，将所述液态注胶枪头(43)内的遇水膨胀胶挤出；

所述高压注胶管(44)穿过与所述密封沟槽顺时针斜孔(114)的球阀或所述密封沟槽顺时针斜孔(115)的球阀连接的防水套管伸入到所述密封沟槽主体(112)内对每一所述区段注胶。

3.根据权利要求1所述的带有遇水膨胀胶隔水式带压检修止水装置，其特征在于，每一所述密封沟槽顺时针斜孔(114)、密封沟槽顺时针斜孔(115)与相应的所述密封沟槽主体(112)连接处均进行圆弧过渡处理。

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