CN111691469B - 一种展开式水下防护结构及部署和检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种展开式水下防护结构及部署和检测方法，包括柔性主体，柔性主体中心开有一贯通的第一贯通孔，第一柔性腔体的下端固定连接在第一贯通孔处，且第一柔性腔体的中心开有第二贯通孔，第二柔性腔体固定在柔性主体的外沿处，第二柔性腔体与第一柔性腔体之间设置多个第三柔性腔体，多个第三柔性腔体均与第一柔性腔体相连通，若干第三柔性腔体通过第四柔性腔体相连通，第一输料管的一端与第一柔性腔体相连通，第二输料管的一端连通在第三柔性腔体和第四柔性腔体的交界处，输气管的一端与第二柔性腔体相连通，检测管的下端设置在低于柔性主体处。本发明降低了运输难度及在运输途中被损坏的风险，同时其在展开后，水下部署定位更准确。

Description

一种展开式水下防护结构及部署和检测方法

技术领域

本发明涉及水下防护结构领域，具体涉及一种展开式水下防护结构及部署和检测方法。

背景技术

水下结构所处条件复杂，技术要求难度大，加之风浪、水流气象水文条件的影响。水下结构在建造完成后，会导致冲刷的情况发生，从而对水下结构的安全稳定运作造成严重的负面影响。因此，为了保障水下结构的正常工作，在其附近区域部署有效的防护措施，可以显著提高其工作的稳定性和安全性。

目前常见的防护结构部署困难，结构复杂，且由于体积较大，难以进行运输。现有的防护结构部署困难，例如在使用抛石对水下结构周边进行防护时，其铺设位置和厚度难以统一，部署范围难以控制，可能对水下结构造成损伤。其次，由于水下的情况较为复杂，难以对水下结构防护效果进行方便且及时的检测与修复。

发明内容

本发明的目的是提供一种展开式水下防护结构及部署和检测方法，以解决相关技术中存在的水下防护结构体积过大难以运输，部署过程中容易对水下结构造成损伤以及难以对水下结构的健康程度进行检测的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种展开式水下防护结构，其特征在于，包括柔性主体、第一柔性腔体、第二柔性腔体、第三柔性腔体、第四柔性腔体、第一输料管、第二输料管、输气管和检测管，所述柔性主体中心开有一贯通的第一贯通孔，所述第一柔性腔体的下端固定连接在第一贯通孔处，且第一柔性腔体的中心开有第二贯通孔，所述第二柔性腔体固定在所述柔性主体的外沿处，所述第二柔性腔体与所述第一柔性腔体之间设置多个第三柔性腔体，多个第三柔性腔体均与所述第一柔性腔体相连通，若干第三柔性腔体通过所述第四柔性腔体相连通，所述第一输料管的一端与所述第一柔性腔体相连通，所述第二输料管的一端连通在所述第三柔性腔体和第四柔性腔体的交界处，所述输气管的一端与第二柔性腔体相连通，所述第一柔性腔体、所述第二柔性腔体、第三柔性腔体和所述第四柔性腔体在未被填充的状态下均可被压缩、折叠，而在被填充时会膨胀、展开，所述柔性主体、第一柔性腔体、第二柔性腔体和第四柔性腔体上均具有贯穿一侧的拼接缝，所述检测管的下端穿过第二贯通孔后设置在低于所述柔性主体处。

进一步地，所述柔性主体和第一柔性腔体上具有贯穿一侧的拼接缝。

进一步地，所述第一柔性腔体呈圆柱状，中心开有贯通的第二贯通孔。

进一步地，所述多个第三柔性腔体分别沿径向方向布置。

进一步地，所述柔性主体由反滤材料制成，其可被折叠。

进一步地，所述第一柔性腔体能够包覆到需被保护的结构，且其上的第二贯通孔与需被保护的结构的形状、大小相对应。

进一步地，所述检测管与所述第一柔性腔体重叠部分为硬质，所述检测管不会因所述第一柔性腔体被填充物充满膨胀后，而导致其被挤压收缩。

进一步地，所述输气管上设置有向所述第二柔性腔体方向打开的单向阀，输气管的另一端设有空气可通过，但填充物无法通过的滤布。

进一步地，所述第二输料管上设有水深刻度。

第二方面，本发明实施例提供一种展开式水下防护结构的部署方法，包括如下步骤：

1)揭开柔性主体、第一柔性腔体、第二柔性腔体和第四柔性腔体上的拼接缝，将第一方面所述的一种展开式水下防护结构围设在被防护结构外，通过第二输料管吊装起来；

2)通过输气管向第二柔性腔体中输气，使之膨胀，并与柔性主体一同展开；

3)向第一输料管和第二输料管中缓慢输入少量填充物，并缓慢松开各第二输料管，通过对比各第二输料管刻度，将一种展开式水下防护结构整体平稳下沉入水中，并到达水底；

4)向第一柔性腔体中输入填充物，使得填充物进入各第三柔性腔体和第四柔性腔体，并使其充分展开；

5)保持输料压力，使得第一柔性腔体充分膨胀，并紧密贴合在被防护结构的侧壁上，当填充物到达指定压力，将第一输料管封闭；

6)完成通孔的第一柔性腔体以及各第三柔性腔体和第四柔性腔体的输料后，将输气管打开，利用水底压力排出第二柔性腔体中的空气，并通过输气管向第二柔性腔体内注入填充物，第二柔性腔体充分展开，而后对输气管进行封闭；

7)在第一、第二输料管和输气管端部连接重物，而后抛掷到第二柔性腔体的外侧，用作水下锚块固定，完成本结构的部署。

第三方面，本发明实施例提供一种展开式水下防护结构的检修方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)使用抽水泵对多根检测管进行抽吸，若被抽吸出来的均是水，则表明被防护结构周边被冲刷，若被抽吸出来的含泥土沙石，则表明周边防护良好；

2)通过将下方基础有缺损的检测管接在输料机上，并压力输送填充物至缺损区域，对防护结构周边被冲刷的区域进行填充、修复。

根据以上技术方案，本发明实施例由于柔性主体、第一柔性腔体、第二柔性腔体、第三柔性腔体、第四柔性腔体均由柔性材料构成，在未被填充的状态下均可被压缩、折叠，而在被填充时会膨胀、展开，因此其可被在运输至安装现场后再被展开，由此降低了其运输难度及在运输途中被损坏的风险。同时其在展开后，水下部署定位更准确，不仅具有对水下结构进行防护的功能，其还提供了检测管，方便了现场人员对水下结构的安全状况进行评估及加强。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例提供的一种展开式水下防护结构的结构示意图；

图中：柔性主体1、第一柔性腔体2、第二柔性腔体3、第三柔性腔体4、第四柔性腔体5、第一输料管6、第二输料管7、输气管8、检测管9。

具体实施方式

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发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。

参考图1，本发明实施例提供一种展开式水下防护结构，包括柔性主体1、第一柔性腔体2、第二柔性腔体3、第三柔性腔体4、第四柔性腔体5、第一输料管6、第二输料管7、输气管8和检测管9，所述柔性主体1中心开有一贯通的第一贯通孔，所述第一柔性腔体2的下端固定连接在第一贯通孔处，且第一柔性腔体2的中心开有第二贯通孔，所述第二柔性腔体3固定在所述柔性主体1的外沿处，所述第二柔性腔体3与所述第一柔性腔体2之间设置多个第三柔性腔体4，多个第三柔性腔体4均与所述第一柔性腔体2相连通，若干第三柔性腔体4通过所述第四柔性腔体5相连通，所述第一输料管6的一端与所述第一柔性腔体2相连通，所述第二输料管7的一端连通在所述第三柔性腔体4和第四柔性腔体5的交界处，所述输气管8的一端与第二柔性腔体3相连通，所述第一柔性腔体、第二柔性腔体、第三柔性腔体和所述第四柔性腔体在未被填充的状态下均可被压缩、折叠，而在被填充时会膨胀、展开，所述柔性主体、第一柔性腔体、第二柔性腔体和第四柔性腔体上均具有贯穿一侧的拼接缝，所述检测管9的下端穿过第二贯通孔后设置在低于所述柔性主体1处。

在现有技术中，水下防护结构往往需要在上层结构未安装时便进行部署，其水下部署位置不准确、时间不灵活，后期加装难度大。本实施例中，所述柔性主体1、第一柔性腔体2、第二柔性腔体和第四柔性腔体上均具有贯穿一侧的拼接缝，使得本结构可在水下结构完成建造后，再对水下结构增设，增大了本结构部署位置的准确性和在时间上的灵活性。拼接缝可使用搭扣、缝合、打孔后绑扎等方式实现。

本实施例中，所述第一柔性腔体2呈圆柱状，中心开有贯通的第二贯通孔，以此确保本结构在垂直方向对水下结构有着较强的防护能力。

本实施例中，所述多个第三柔性腔体4分别沿径向方向布置，以此在充气后确保本发明的径向方向刚度。

本实施例中，所述柔性主体1由包括土工布在内的反滤材料制成，其可被折叠，由可减少在运输途中所占用的体积，并在被部署后起到对水下结构进行保护的目的。

现有方案往往忽略了对于竖向区域的防护，从而导致防护结构与被防护结构之间出现空隙，从而留下安全隐患。本实施例中，所述第一柔性腔体2能够包覆到需被保护的结构，且其上的第二贯通孔与需被保护的结构的形状、大小相对应，在本结构被部署后，能够紧密包裹需要被保护的结构，减少可能的水土流失及其他危害。

目前的水下防护结构方案，主要采用硬质材料构成，或为抛石结构，或为预制板片，其在部署过程中极易对水下结构造成损伤。本实施例中，所述第一柔性腔体2、所述第二柔性腔体3、第三柔性腔体4和所述第四柔性腔体5在未被填充的状态下均可被压缩、折叠，而在被填充时会膨胀、展开，从而极大的减小了运输难度，降低了部署成本也减少了在部署过程中可能对水下结构造成的损伤，第一柔性腔体2、所述第二柔性腔体3、第三柔性腔体4和所述第四柔性腔体5均为柔性材料，可以采用尼龙、橡胶等，只要满足在未被填充的状态下均可被压缩、折叠，而在被填充时会膨胀、展开即可。

现有的水下防护结构技术，一般没有对于水下结构健康程度进行检测及修复的手段，其检测及修复一般依赖其他手段来实现。而本实施例中，所述检测管9与所述第一柔性腔体2重叠部分为硬质，所述检测管9不会因所述第一柔性腔体2被填充物充满膨胀后，而导致其被挤压收缩，由此确保检测管在本结构完成部署后，仍能完成其预定目的，确保其对水下结构的检修功能性。

本实施例中，所述第二柔性腔体3和所述输气管7具有气密性，且一根所述输气管7设有向所述第二柔性腔体3方向打开的单向阀，另一侧设有空气可通过，但填充物无法通过的滤布，从而在其完成部署后，将第二柔性腔体3内的空气排除，并冲入填充物，进一步保证本结构对水下结构的防护能力。

本实施例中，所述第二输料管7上设有水深刻度，通过对不同部位的第二输料管7刻度的对比，保证在本结构进行部署时，其尽可能的保持水平。

本发明另一实施例提供一种展开式水下防护结构的部署方法，包括如下步骤：

1)揭开柔性主体、第一柔性腔体、第二柔性腔体和第四柔性腔体上的拼接缝，将上述的一种展开式水下防护结构围设在被防护结构外，通过第二输料管吊装起来；

2)通过输气管8向第二柔性腔体3中输气，使之膨胀，并与柔性主体1一同展开；

3)向第一输料管6和第二输料管7中缓慢输入少量填充物，并缓慢松开各第二输料管，通过对比各第二输料管刻度，将一种展开式水下防护结构整体平稳下沉入水中，并到达水底；

4)向第一柔性腔体2中输入填充物，使得填充物进入各第三柔性腔体4和第四柔性腔体5，并使其充分展开；

5)保持输料压力，使得第一柔性腔体2充分膨胀，并紧密贴合在被防护结构的侧壁上，当填充物到达指定压力，将第一输料管6封闭；

6)完成通孔的第一柔性腔体2以及各第三柔性腔体4和第四柔性腔体的输料后，将输气管8打开，利用水底压力排出第二柔性腔体3中的空气，并通过输气管8向第二柔性腔体3内注入填充物，第二柔性腔体3充分展开，而后对输气管8进行封闭；

7)在第一输料管6、第二输料管7和输气管8端部连接重物，而后抛掷到第二柔性腔体3的外侧，用作水下锚块固定，完成本结构的部署。

在通过以上步骤对本结构进行部署后，本结构将紧密的贴合在需被保护的水下结构周围，保证了本结构对于需被防护结构的保护能力。并通过在第一输料管6、第二输料管7和输气管8端部连接重物作为水下锚块，确保本结构在水下的位置被固定，进一步增强本结构对于水下结构的防护能力。

本发明另一实施例提供一种展开式水下防护结构的检修方法，包括如下步骤：

1)使用抽水泵对多根检测管9进行抽吸，若被抽吸出来的均是水，则表明被防护结构周边被冲刷，若被抽吸出来的含泥土沙石，则表明周边防护良好；

2)通过将下方基础有缺损的检测管9接在输料机上，并压力输送填充物至缺损区域，对防护结构周边被冲刷的区域进行填充、修复。

由此，在降低了对水下结构检修难度的同时，减少了检修费时，也降低了检修费用。

除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种展开式水下防护结构，其特征在于，包括柔性主体、第一柔性腔体、第二柔性腔体、第三柔性腔体、第四柔性腔体、第一输料管、第二输料管、输气管和检测管，所述柔性主体中心开有一贯通的第一贯通孔，所述第一柔性腔体的下端固定连接在第一贯通孔处，且第一柔性腔体的中心开有第二贯通孔，所述第二柔性腔体固定在所述柔性主体的外沿处，所述第二柔性腔体与所述第一柔性腔体之间设置多个第三柔性腔体，多个第三柔性腔体均与所述第一柔性腔体相连通，若干第三柔性腔体通过所述第四柔性腔体相连通，所述第一输料管的一端与所述第一柔性腔体相连通，所述第二输料管的一端连通在所述第三柔性腔体和第四柔性腔体的交界处，所述输气管的一端与第二柔性腔体相连通，所述第一柔性腔体、第二柔性腔体、第三柔性腔体和所述第四柔性腔体在未被填充的状态下均可被压缩、折叠，而在被填充时会膨胀、展开，所述柔性主体、第一柔性腔体、第二柔性腔体和第四柔性腔体上均具有贯穿一侧的拼接缝，所述检测管的下端穿过第二贯通孔后设置在低于所述柔性主体处。

2.根据权利要求1所述的一种展开式水下防护结构，其特征在于，所述第一柔性腔体呈圆柱状。

3.根据权利要求1所述的一种展开式水下防护结构，其特征在于，所述多个第三柔性腔体分别沿径向方向布置。

4.根据权利要求1所述的一种展开式水下防护结构，其特征在于，所述柔性主体由反滤材料制成，其可被折叠。

5.根据权利要求1所述的一种展开式水下防护结构，其特征在于，所述第一柔性腔体能够包覆到需被保护的结构，且其上的第二贯通孔与需被保护的结构的形状、大小相对应。

6.根据权利要求1所述的一种展开式水下防护结构，其特征在于，所述输气管上设置有向所述第二柔性腔体方向打开的单向阀，输气管的另一端设有空气可通过，但填充物无法通过的滤布。

7.根据权利要求1所述的一种展开式水下防护结构，其特征在于，所述第二输料管上设有水深刻度。

8.根据权利要求1所述的一种展开式水下防护结构，其特征在于，所述检测管与所述第一柔性腔体接触部分为硬质，所述检测管不会因所述第一柔性腔体被填充物充满膨胀后，而导致其被挤压收缩。

9.根据权利要求1所述的一种展开式水下防护结构的部署方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）揭开柔性主体、第一柔性腔体、第二柔性腔体和第四柔性腔体上的拼接缝，将所述第一柔性腔体围设在被防护结构外，再连接拼接缝，将防护结构吊装起来；

2）通过输气管向第二柔性腔体中输气，使之膨胀，并与柔性主体一同展开；

3）向第一输料管和第二输料管中输入部分填充物，将防护结构整体沉入水中，并到达水底；

4）向第一柔性腔体中继续输入填充物，使得填充物进入各第三柔性腔体和第四柔性腔体，并使其充分展开；

5）保持输料压力，使得第一柔性腔体充分膨胀，并紧密贴合在被防护结构的侧壁上，当填充物到达预定压力后，将第一输料管封闭；

6）完成通孔的第一柔性腔体以及各第三柔性腔体和第四柔性腔体的输料后，将输气管打开，利用水底压力排出第二柔性腔体中的空气，并通过输气管向第二柔性腔体内注入填充物，第二柔性腔体充分展开，而后对输气管进行封闭；

7）在第一、第二输料管和输气管端部连接重物，而后抛掷到第二柔性腔体的外侧，用作水下锚块固定，完成防护结构的部署。

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