CN115180101A - 一种水下局部旱地检修方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水下局部旱地检修方法及系统，主要包括带浮力调节舱的(双体)作业船、数根压舱支杆、通道、水下作业舱和密封结构，辅助以安全支杆、船载吊机、液压系统、气压系统、抽排水系统、航电系统、照明系统、视频系统、声纳系统及水下激光扫描系统等，主要应用于水工建筑物底板、消力池护坦、铺盖、海漫等部位的检查和修复工作，也可用于其它部位的水下抵近检查。和现有技术水平相比较，其具有满足更大深度的水下维修作业能力，可广泛应用于过水建筑物维修，如闸室、护坦、浅海、河道检查及修复工作。

Description

一种水下局部旱地检修方法及系统

技术领域

本发明属于水下检查及加固处理领域，具体涉及一种水下局部旱地检修方法及系统，主要应用于水工建筑物底板、消力池护坦、铺盖、海漫以及河渠、近海等水下检查和修复工作，相对于现有技术水平，是一种能够适用于更深的水深，更轻便的系统、方法。

背景技术

在水下检查及维修工程实施过程中，通常采用潜水员进行水下视距探摸或者利用水下机器人进行缺损面摄录检查，受环境条件限制，潜水员作业深度较为有限，采用水下机器人进行缺损面摄录检查，不受深度影响，可到达更深的水域进行检查，是较为常用的检查方法。而水下维修技术方面，同样需要开展钢筋切割、焊接、捆扎、重物搬运、混凝土凿除以及回填修复等工作，受水下环境影响，可选修复材料又较为有限，且修复质量受水影响较大，往往修补后的附着力大幅低于旱地环境。

为了获得可靠的修复效果，首先要选择水下粘结效果良好的材料，而目前能够在水下使用的修复材料可选余地非常少，能够供应水下修复产品的厂家也是寥寥无几，对于有些既需要加固，又需要防渗，甚至需要堵漏的不同技术要求，也并不能较好满足带水作业技术要求。因此为了工程修复质量可靠性需要，有些水下缺陷较为严重的情形下，不得不采取建造临时围堰，利用围堰挡水形成局部旱地进行维修，其工期较长，费用高，效率低下。

此外在开阔水域地带，难以建造临时围堰进行旱地施工时，为了取得良好修复效果，采用钢围檩进行挡水，而后进行施工的技术方案，比较常用的有桥墩施工采用沉管技术，也能达到局部旱地的施工条件，但其最大的缺点是范围小，难以满足较大范围的施工，移动不方便，需要大型起吊船配合使用，费用高，适用性较差。

过流建筑物通常是水工建筑物必不可少的组成部分，而水对过流建筑物的冲磨破损又难以避免，通常需要定期进行检查及维护保养工作，一旦磨损深度达到一定程度，就必须开展维修工作，否则随着磨损的加深，将会危及挡水建筑物的安全运行。为了提高水下工程维修质量，工程技术人员不断的开展创新性工作，例如中国葛洲坝集团机械船舶有限公司改进了一种新型气压式沉柜(专利号200620163305)，拥有电气控制系统，监控系统，空气系统、液压系统及导航系统组成，在葛洲坝水利枢纽工程中成功应用，能够对泄水闸闸室、护坦及1：12斜坡段进行水下旱地检修工作，其工作效率较高，主要是修复质量获得大幅提升。据公开发表于《华电技术》2011年9月，第33卷第9期论文“气压式沉柜液压系统的安装与调试”显示，整体修复系统由工作母船提供电力及液压动力，再由配有螺旋桨推进的浮箱来转移水下沉柜，沉柜配有与其相适应的配重块，浮箱上部为控制室，而沉柜和控制室通过中间一个垂直通道连接，人员可以通过通道进出沉柜，可实现带压水下局部旱地施工作业，也可以开展常压水下局部旱地施工作业，最初于1984年开始建造，并投入适用，开创了我国水下局部旱地修复的先河。

另有一种技术，其沉柜主要结构原理相似于上述专利200620163305所公开的技术，该技术成功应用于上海市宝山区的蕴藻浜东闸枢纽、扬州市淮河入长江的主要控制建筑物万福闸的修复和镇江市东郊谏壁节制闸水下维修工程等。沉柜主要原理是利用气压排水或水泵抽水，造成局部水下无水的施工作业空间，人员可以直接进入沉柜内部施工，无需设置围堰，无需起吊设备，且在水中可以自浮移动到施工部位。其主要技术参数：总高度10.25米，最小组装高度6.7米，盾底直径3.6米，单罩最大检修面积10m²，设计最大作业水深7.5m，设计最小浮动水深3.3m，整体自重27.6t(可采用配重块调整)，总功率25kw，进仓作业人数4人。(参数摘自2009年第10期《江苏水利》发表的“自浮式气压沉柜在谏壁闸水下检修中的应用与改进”)

江苏省灌溉总渠管理处于2004年研制成功了一套DDC开敞式水下混凝土无水检修装置，多次在工程实践中使用，它以普通钢围堰为基础，以“排底水系统”来保障施工界面无水，同时在钢围堰结构设计上创新突破，解决钢围堰的渗漏、运输、安装、移动、运行等问题。该装置由钢围堰、排水系统、工作船三部分组成，钢围堰由若干节组成，下部两节为棱台状箱梁结构体，底口净尺寸为3.0x3.0m，上部为多节圆筒状箱梁结构体，内径2.0m，每节围堰设有止水、爬梯、吊耳、节间排水系统、对接装置等附件，施工时逐节安装于待检修的混凝土面上，如待检修混凝土表面为斜坡，则选用斜坡围堰增段替代最底下棱台。DDC系统主要适用于水深小于9.0m的水下混凝土平面或坡度缓于1：3.5的坡面检修，单次检修面积9.0m2，成功应用于水深4.0m的阜宁县陈集镇阜宁腰闸水下修复。

通过以上案例应用研究，发现几个共同特点，由于沉柜系统由三层大型金属结构组成，自身高度达10米以上，有些闸室胸墙净高度不足10米，为了满足移动的需要，需要对设备进行改装后才能进入维修，另外为了能够形成自浮移动，水位太浅也不能实现浮动，需要借助吊车移动，水位太深，超过浮箱和沉柜连接高度，无法实现坐地密封，因此设备适用的水深受装置本身影响较大，只能在特定小范围水深内使用，否则需要进行较大改动后才能使用。其用于密封的主要压力，依靠装置自重及配重块实现，配重块主要在沉柜上，而沉柜的密封与接触面挤压压力密切相关，随着水深加深，需要增加配重块，用来抵消水压差增大带来的沉柜防渗密封问题。气压式沉柜随着水深增加，也需要提高气体压力，形成了额外的气压上托力，同样可能导致配重块重量不够问题，影响沉柜密封效果，因此该装置在使用上还有较多不便之处。而DDC开敞式水下混凝土无水检修装置，其原理更像桥梁使用的沉管法桥墩施工，改变沉管法向下开挖浇筑成一体的方式，成为拼装式结构，可重复使用，但随着深度加深，处理繁琐深度不断增加。

综上所述，旱地条件比水下直接修复有绝对的质量优势，沉柜系统较好了解决了部分水下旱地施工问题，但其主要不足归纳如下：气压沉柜系统高度尺寸过大，影响使用范围；配重主要在沉柜上，导致沉柜很笨重，远距离移动并不方便，且单次修补面积无法做大，否则配重需要大幅增加才行；浮箱和沉柜柔性连接(通道)，浮箱易受水流和波浪干扰，需要不停的驱动螺旋桨纠偏稳定；DDC法比较适合水深较浅的水平基础缺陷修复，一旦深度加大，其便利性大打折扣，相当于普通钢围堰需要的繁琐搭建工作。

发明内容

针对以上发现的问题，本发明的目的是提供一种水下局部旱地检修方法及系统，解决配重不够、压载易受水流和波浪干扰、适用深度小及单次维修面积小、的问题。

本发明主要原理是具有浮力调节舱的作业船和水下作业舱之间通过刚性可控的压舱支杆滑动连接，压舱支杆采用液压装置驱动向水底下放作业舱，直至作业舱触底后继续对其进行施压，形成反向顶升，进而减小作业船的吃水量(搁浅)，相当于转换船的排水量成为作业舱向下的压力。所述作业舱接触面上有密封机构，可根据基础性质不同、所处水深不同，能够对一定起伏基面进行拓模式弥合接缝、抽排接缝积水、冷冻接缝、接缝灌注砂浆、接缝灌注化学浆等措施密封，使其贴近并挤压密封，解决了配重不够，适用深度小及单次维修面积小的问题，只要船够大，维修深度就可以加深。而后选择压力气体排出密封机构中及水下作业舱内的水，或水泵抽出水下作业舱内的水，创造出旱地作业条件。

带压维修模式采用气体压力排出作业舱内积水，而后密封机构不断在第一道和第二道防逆橡胶板之间吹水形成作业舱内局部旱地，主要用于难以密封，且具有沟槽及较多渗水裂缝通道的基础面上使用，利用气压平衡抵消水压，促使裂缝不再进水，从而形成旱地条件，其中，所述作业船和水下作业舱之间的人员运输通道设置气密隔舱，施工人员进出时需要经过气密隔舱进行压力环境切换。常压维修模式采用气体压力排水或水泵抽排作业舱内积水，而后密封机构不断在第一道和第二道防逆橡胶板之间吹水或抽排渗漏水形成作业舱内局部旱地，适用于基础密实性好，容易实现挤压密封的基面，该模式能够实现人员随时进出。密封机构外侧设置有随型性较好的侧翼，与水下作业舱底外沿的随地形支撑机构、压紧机构形成迎水面吸附密封。

具体实现方式为：需要移动时，船体将压力水舱内的水排出，使船舶浮力增加，同时驱动液压装置收起水下作业舱，使其悬挂于船体下部，船舶处于正常漂浮状态，依靠船舶航行系统，移动至下一处作业点继续施工。需要水下施工作业时，开启水下照明系统，先用激光扫描、声纳扫描或视频监视基础轮廓面，根据结果采取必要的清扫措施，确认具备降落条件后，通过液压装置放下水下作业舱，直至水下作业舱触底，持续顶升使船体处于搁浅状态，而后采用密封机构中的压力拓模弥合接缝，再采用气压挤出或抽掉作业舱内的积水，形成旱地或半旱地作业环境，其中水下作业舱具有和水面设施连通的人员运输通道，人员运输通道可配置气密隔舱，有带压和无压两种工作模式，可供作业人员进出。

实现水下作业舱密封首先要解决浮力对接触缝的影响问题，解决方案主要为：水下作业舱和船舶通过压舱支杆连接，支杆长度可采用套接或折叠加长设计，根据深度不同灵活调整长度，下放水下作业舱到底部形成搁浅后，船舶压载水舱进行补充注水，增加搁浅的稳定性，而后液压驱动压舱支杆顶升(双体)船舶，通过减少船舶吃水量，转化为对水下作业舱的挤压力，挤压力大小和顶升力大小相关，根据水深设定适当挤压力，就能满足带压或无压模式下形成隔水密封时所需的挤压力，无需搬运额外配重块，更无需过多的配重块，因此减少水下作业舱的重量，方便陆地运输及水上移动。能够和作业舱进行快插对接，并和作业船支撑轴承相连接，通过作业船上的液压系统驱动上下可控移动，长度可以根据水深套接调整。

对于被冲磨的坑洼不平的基础，如何实现有效密封，是解决该地形的局部旱地形成的关键技术问题，其解决方案主要为：在作业舱接触面上的密封机构，分成外侧、中部、内侧三个区域。外侧以柔性贴合密封为主，采用宽幅的柔性橡胶裙板来延长渗径，以及对一般小粒径凸起物形成有效包裹，形成第一道防逆的密封结构，柔性橡胶裙板的背后设置一圈支撑杆，作为背撑材料确保柔性橡胶裙板维持稳定，不易被水压撕裂和阻止其向水下作业舱内部方向移动，支撑杆朝上一端连接注水或注气的膨胀环形橡胶带，利用胀力推动支撑杆滑向下方，弥合由于凹凸不平基面引起的宽缝通道，基面凹陷部分被下滑支撑杆填充，支撑杆上方空间被膨胀橡胶替代，实现基面起伏拓模效果。中部为两组沿环形垂直布设通道，第一组在内，作为减压排水通道(常压模式)，同时也可以作为充气吹水通道(带压模式)，第二组沿环形垂直布设通道设置在第一组的外侧，作为备用措施，通常无需启用，可用来灌注砂浆或灌注化学材料来补充处理特殊基面，提升密封可靠性或灌注冷冻液。内侧，为直径比支撑杆更小，适应不平整性更强的多个小直径压杆，整列排列，组成环形，压杆上部连接注水或注气膨胀环形橡胶带，对压杆下方的柔性橡胶裙板进行挤压，使其服帖在基面上形成第二道密封。外侧和内侧的橡胶裙板都是采用内侧边铆压密封、嵌槽密封、浇筑密封及其它易于维护的可靠密封方式进行安装连接，橡胶裙板的外侧边为自由边，使橡胶和水下作业舱形成一体止水，并形成单向通道，内水能通过挤压而在裙板和基面之间排出，外水无法通过挤压后的裙板和基面之间内流，处于两道密封结构之间的水也只能向外排出而不能通过第二道密封结构，从而实现找平及密封。随着水深加大，及基础面的复杂性增加，当无法形成有效的常压密封隔水时，还可利用中部外环通道布设一个环形管路，进行注入液氮冷冻接缝中水体进行密封，只要维持液氮供应量，附近冷冻的水就不会流动，从而实现更深水域的密封隔水效果。在达到一定深度后，需要考虑重心过高带来的不稳定问题，需要采取适当外部支撑稳固措施或持续加大作业舱，或者采用品字型布置，同时进行三个水下作业舱施工，也即，作业船可以带有三个水下作业舱，，三个水下作业舱呈品字型布局，不仅有助于支撑稳定，同时也能增加施工效率。

水下待检修基面，有时会遇到有一定的倾斜坡度，如何满足在一定倾斜条件下的作业舱能顺利坐底，不会导致重心过高影响作业船舶安全问题。从几何学角度分析，长方形框架发生倾斜，高度将变矮，平行线距离也将变小，势必引起原有的固定滑轨轴承发生机械性卡死现象，为了解决这个问题必须采取纠偏措施来匹配基面的倾斜，以此保障船舶不发生过大倾斜。可以通过作业舱密封机构定制成具有多种倾斜角度的替换件，根据已知的倾斜选择使用，也可以通过改进连接水下作业舱的支撑杆接头的方式进行倾斜消除，比如一组采用万向接头维持垂直朝上，另一组采用小滑轨纠偏保持垂直朝上，一旦纠偏到位，可锁紧支撑点角度，以便转移后继续能够使用。

虽然采用船舶搭载水下作业舱系统，具有各种综合优势，但因配重在高位引起的高重心问题，始终影响装置在较深水域的安全运行，一旦作业舱坐落非硬质基础，或坡度过大，有可能导致船舶发生倾斜事件，虽然船舶具有浮力舱结构(压载水仓)，在顶升过程中就会发现基础承载是否会失稳，对于深水区域作业，可以有进一步的方案：三/四足支撑或品字型三作业舱同步作业，以此降低整体重心高度，提高稳定性。其中，三/四足支撑解决方案，在船舶释放水下作业舱触底后，在船头、尾部位斜向朝下伸出可折叠、可旋转、可伸缩的支撑杆，直抵水下基础面，并监视其支撑力的变化，作业完成后收回支撑杆，倾斜面上，只需靠低位处形成两支撑，亦可防止船舶下滑失稳问题，另外大部分内陆水工建筑物都程狭长形，如果靠近岸边作业，也可以直接将支撑点设置在岸上。

根据以上的说明，为实现本发明的目的，本发明所提供的水下局部旱地检修方法可以采用以下技术方案：

一种水下局部旱地检修方法，其特征在于作业船通过压舱支杆与水下作业舱滑动连接，作业船通过液压装置与所述压仓支杆连接，并驱动向水底下放水下作业舱，直至水下作业舱触底后继续对其进行施压，形成反向顶升，进而减小船舶的吃水量形成搁浅，以作业船搁浅作为水下作业舱的压载；所述水下作业舱接触面上设置密封机构，所述密封机构能够对一定起伏基面形成拓模式弥合接缝，再采用气压吹水、接缝灌浆局部修整或冷冻处理，创造出带压或常压旱地作业条件；所述作业船和水下作业舱之间通过人员运输通道进行人员和设备运输，在排出水下作业舱内积水后，作业人员无需下潜进入水下作业舱，而直接从所述通道进入水下作业舱作业。

根据以上的说明，为实现本发明的目的，本发明所提供的水下局部旱地检修系统可以采用以下技术方案：

一种水下局部旱地检修系统，其特征在于，包括作业船、水下作业舱，所述作业船设置可调节压载水舱而压载重量可调，所述水下作业舱的底部周边设置密封装置，所述作业船和水下作业舱之间通过数根刚性可控的压舱支杆滑动连接，而使得水下作业舱能够升降，所述作业船能够以所述水下作业舱为支撑而搁浅，而利用调节作业船的吃水量或/及压载水舱作为对水下作业舱的压载。

进一步地，所述作业船设置液压装置，通过液压装置与所述压仓支杆连接，并驱动向水底下放水下作业舱，直至水下作业舱触底后继续对其进行施压，形成反向顶升，进而减小船舶的吃水量形成搁浅。

进一步地，作业船在调节载重量以调节对水下作业舱的压载时，处于搁浅状态，主要通过船体压载水舱的抽排水进行调节；设有两组及以上压载水舱，压载水舱内设有消浪隔板，隔板采用局部镂空结构，小股水能够通过，以此达到消除船舶晃动产生的水波冲击能，提高重心稳定性，消浪隔板设置形式可以是网格型、分段型、上浮压板型等。

进一步地，压舱支杆，其特征在于所述密封机构在水下作业舱的底部接触面上设置密封垫，并且还设置有两道防逆的密封结构；在两道防逆的密封结构之间，在靠近第一道密封结构设置随地形拓模支撑结构；在两道防逆的密封结构之间，还设置注浆或灌冷冻液预留通道及其可拆卸的堵塞机构，在两道防逆的密封结构之间还设置通道，用于吹气或抽水，对于第二道防逆的密封结构，设置随地形压紧机构。

进一步地，所述防逆的密封机构采用向远离中心的方向翻折的橡胶裙板，所述橡胶裙板中在弯曲和连接部位嵌入柔性的金属网。

进一步地，所述随地形拓模支撑结构包括沿第一道防逆的密封结构背后布置的多根支撑杆，所述多根支撑杆被倾斜布置，而排列成局部可上下调节的锥形结构，所述多根支撑杆的上端与和气源或水源相连的第一环形弹性结构连接。

进一步地，所述随地形压紧机构采用阵列式排列的多根压杆，所述多根压杆沿第二道防逆的密封结构环形布置，处于第二道防逆的密封结构的上方，并与和气源或水源相连的第二环形弹性结构连接而能够随地形调整高低。

进一步地，所述水下作业舱和作业船之间还设置人员运输通道，所述人员运输通道的下端和水下作业舱连接。

进一步地，所述作业船为双体船；所述水下作业舱和作业船之间还设置人员运输通道，所述人员运输通道的下端和水下作业舱连接，所述人员运输通道处在所述双体船的中线上，随所述水下作业舱上升时，从双体船的双体之间夹缝升上。

由于采用本发明的上述技术方案，本发明至少具备以下技术效果：

1、单次修复面积大、效率高

由于采用船体作为作业舱配重，假设采用载重量100吨的小型船舶搭载作业舱，就能覆盖单次40平米以上的修复面积所需要的配重压力，相较于目前主流的三种水下旱地修复方式，普遍在单次10个平米以内，获得了极大突破。

2、适用水深更大

由于配重量宽幅可调，在作业舱压重余量足够的情况下，作业期间所采取的各种密封保障措施对挤压密封隔水的影响较少，确保了过程的稳定性，且过程中无需卸载或增加额外机械部件，利用抽排水直接实现坐底和漂浮移动功能，具备在更深的水域进行水下修复的技术能力。

3、修复系统整体轻巧

除了作业舱接触面上的密封机构外，其余均可采用铁壳薄层结构，作业舱重量和单次维修面积比大幅下降，便于公路运输需要。

4、安装及拆卸方便

在作业船到位情况下，可以通过船舶上的吊装装备，将水下作业舱吊至相对平坦的水下，船舶航行至其上方，将液压支杆插入作业舱上方连接点即可实现安装，拆卸和安装一样便利。

附图说明

图1本发明水下局部旱地检修装置坐底和浮动视图。

图2本发明水下局部旱地检修装置坐底和浮动前后侧视图。

图3-1和3-2分别为作业船俯视示意图及浮力调节舱正视示意图。

图4为本发明水下作业舱底密封结构示意图。

图5为本发明作业船特殊密封结构截面示意图。

具体实施方式

参照附图。本发明提供的一种水下局部旱地检修系统，主要包括作业船100、水下作业舱200，还可包括船载吊机、液压系统、气压系统、抽排水系统、航电系统、照明系统、视频系统、声纳系统及水下激光扫描系统等。

作业船100以采用双体船为优选，所述作业船设置压载水舱101而压载重量可调，所述水下作业舱200的底部周边设置密封装置500，所述作业船100和水下作业舱200之间通过数根刚性可控的压舱支杆300滑动连接，而使得水下作业舱200能够升降，并使所述作业船100能够以所述水下作业舱200为支撑而搁浅，利用作业船100的重量作为对水下作业舱200的压载。所述作业船设置液压装置400，通过液压装置400与所述压仓支杆300连接，并驱动向水底下放水下作业舱200，直至水下作业舱200触底后继续对其进行施压，形成反向顶升，进而减小作业船100的吃水量形成搁浅。如图3-1所示，至少部分的所述压仓支杆300设置在作业船100的外侧，这样，对作业船100的搁浅支撑会更稳定，也便于增加水下作业舱200的空间。

作业船100主要通过船体压载水舱101的抽排水进行调节对水下作业长的压载。压载水舱101内有消浪隔板102，隔板采用局部镂空结构，小股水能够通过，以此达到消除船舶晃动产生的水波冲击能，提高重心稳定性，消浪隔板102设置形式可以是网格型、分段型、上浮压板型等。

所述水下作业舱200和作业船100之间还设置人员运输通道600，可供人员通行和工具、材料的搬运、携带通过，所述人员运输通道600的下端和水下作业舱连接，所述人员运输通道600处在所述双体船的中线上，随所述水下作业舱200上升时，从双体船的双体之间的中缝103升上。

所述密封机构500在水下作业舱的底部接触面上设置密封垫11，通过密封垫11坐底。所述密封机构还设置有两道防逆的密封结构，只允许水、气自内向外流动。所述密封机构500在两道防逆的密封结构之间，在靠近第一道密封结构设置随地形拓模支撑结构；在两道防逆的密封结构之间，还设置注浆或灌冷冻液预留通道12及其可拆卸的堵塞13，当预留通道12不使用时，用堵塞13从外侧堵住预留通道12。所述密封机构500在两道防逆的密封结构之间还设置通道14，用于吹气或抽水，对于第二道防逆的密封结构，设置随地形压紧机构。

所述防逆的密封机构采用向远离中心的方向翻折的橡胶裙板，其中在外侧的第一道密封结构的橡胶裙板21比在内的第二道密封结构的橡胶裙板22厚且宽，如图所示，两道橡胶裙板21、22均向外侧翻，第一道密封结构采用宽幅的橡胶裙板21来延长渗径，对一般小粒径凸起物形成有效包裹，在深海水压的作用下形成第一道防逆的密封结构，所述橡胶裙板21、22中在弯曲和连接部位嵌入柔性的金属网23。

所述密封机构500的安装体在水下作业舱200的外围一圈连为一体，橡胶裙板21被铆压安装在安装体的外壁上，附图标号25为铆压部件，在橡胶裙板21的裙摆和密封机构500的安装体之间还可设置弹性压杆24。

所述橡胶裙板22铆压安装在所述密封机构500的安装体内部隔板的外侧。

所述随地形拓模支撑结构包括沿第一道橡胶裙板21背后布置的多根支撑杆31，所述多根支撑杆31被倾斜布置呈一圈，而排列成局部可上下调节的锥形结构，所述密封机构500的安装体内设置相应的导向槽。所述多根支撑杆的上端与通高压水的第一环形橡胶管32连接，多根支撑杆能嵌入海底的沟槽，根据地形的起伏而相应起伏，其上方由所述通高压水的第一环形橡胶管32进行变形填充而形成下压支撑。

所述随地形压紧机构采用阵列式排列的多根压杆41，所述多根压杆41沿第二道橡胶裙板22的裙摆环形布置，并在径向上有多根，压杆41比上述支撑杆31细，处于第二道橡胶裙板22的裙摆的上方，其上端与和高压水源相连的第二环形橡胶管42连接而能够随地形调整高低，压紧第二道橡胶裙板22的裙摆。

以下通过应用上述系统对于本发明的水下局部旱地检修方法进行详细介绍。

步骤一：装置运输

(双体)作业船100、水下作业舱200及其它配件，可通过公路运输至作业水域，用船舶转移装置运送入水，并调试船舶至其能正常航行状态，将水下作业舱200吊至作业船甲板上，检查特殊密封机构及相关接口完整性，航行至检修水域。

步骤二：装置组装

在合适位置吊装水下作业舱4下水，将作业船航行至其上方，将利液压装置400操纵压舱支杆300插入水下作业舱的与压舱支杆300连接的接口，并锁定至作业船连接轴承，再将人员运输通道600与水下作业舱200连接到位，实现作业船100和水下作业舱200连接。

步骤三：调试测试

对组装完成的系统，进行各项系统测试，一切正常后，收回压舱支杆2，使水下作业舱200脱离基础，处于悬浮状态，并将作业船100航行至待检修区域，采用声纳，激光或视频进行地形测绘，开展原始数据采集和分析工作。

步骤四：定点坐底

移动作业船100至预定检修点位，下放水下作业舱200，在接近水底一定距离时进行视距检查基础面的淤积情况以及平整性，采取必要清扫措施，例如高压水射流清洗基础，而后缓慢下放水下作业舱200直至触底，并锁定压舱支杆300后，根据必要性决定是否从压载水舱101内抽水，接着继续下压压舱支杆2，减少作业船1吃水量，使作业舱100压重达到水下作业舱空舱浮力的一定倍数为止。作业船可带有数根安全支杆700，在搁浅状态下可以下放安全支杆700，安全支杆700插入海床后与坐底的水下作业舱一起，稳定支撑作业船，下方安全支杆700后，压载水仓101需要补充注水增加压载。

步骤五：压气排水形成旱地

往水下作业舱200内压入气体，由于单向的密封结构允许水从橡胶裙板21、22向外弯折的裙摆下通过，使内部积水充分赶出舱外，而后启动密封机构中的可膨胀的第一环形橡胶管41第二环形橡胶管42(向它们内部注入高压水)，进行内侧密封，外侧挤压，再向环形的压气管道(通道14)进行接触面压气，确保气压高于水头压力，直至作业舱内无明显积水(视频查看)，一般情况下，停止环形的压气管道(通道14)压气，不会有水渗入，或有少量渗水，但采用切换环形的压气管道(通道14)为抽水，能够抽赢渗水量，即可进人进行常压施工作业模式。

若停止供气后积水仍然较多反流入水下作业舱内，也无法采用通道14抽水解决，那么就启用预留通道12，进行局部接缝灌浆处理，进一步弥合渗漏通道，而后采取接缝面持续供气措施，人员从人员运输通道600中的压力转换通道进入作业舱，即进入带压施工作业模式。

步骤六：提升转移

待检修作业面施工完毕，施工人员撤离至作业船后，收回稳定安全支杆700，通过排出压载水舱101内积水及提升压舱支杆300，收回水下作业舱200，作业船100恢复漂浮状态，可以航行至下一处检修点继续作业。

步骤七：完毕撤离

待检修作业全部完成后，将作业船100行驶至下水组装点，逐一拆除压舱支杆300，及其它连接部件，使作业船体和水下作业舱200分离，并吊出水下作业舱200至甲板上，最后行驶至作业船下水点进行上岸吊装。

Claims (10)

1.一种水下局部旱地检修方法，其特征在于作业船通过压舱支杆与水下作业舱滑动连接，作业船通过液压装置与所述压仓支杆连接，并驱动向水底下放水下作业舱，直至水下作业舱触底后继续对其进行施压，形成反向顶升，进而减小船舶的吃水量形成搁浅，以作业船搁浅作为水下作业舱的压载；所述水下作业舱接触面上设置密封机构，所述密封机构能够对一定起伏基面形成拓模式弥合接缝，再采用气压吹水、接缝灌浆局部修整或冷冻处理，创造出带压或常压旱地作业条件；所述作业船和水下作业舱之间通过人员运输通道进行人员和设备运输，在排出水下作业舱内积水后，作业人员无需下潜进入水下作业舱，而直接从所述通道进入水下作业舱作业。

2.一种水下局部旱地检修系统，其特征在于，包括作业船、水下作业舱，所述作业船设置可调节压载水舱而压载重量可调，所述水下作业舱的底部周边设置密封装置，所述作业船和水下作业舱之间通过数根刚性可控的压舱支杆滑动连接，而使得水下作业舱能够升降，所述作业船能够以所述水下作业舱为支撑而搁浅，而利用调节作业船的吃水量或/及压载水舱作为对水下作业舱的压载。

3.如权利要求2所述的一种水下局部旱地检修系统，其特征在于，所述作业船设置液压装置，通过液压装置与所述压仓支杆连接，并驱动向水底下放水下作业舱，直至水下作业舱触底后继续对其进行施压，形成反向顶升，进而减小船舶的吃水量形成搁浅。

4.如权利要求2所述的一种水下局部旱地检修系统，其特征在于，作业船在调节载重量以调节对水下作业舱的压载时，处于搁浅状态，主要通过船体压载水舱的抽排水进行调节；设有多个压载水舱，压载水舱内设有消浪隔板，隔板采用局部镂空结构，小股水能够通过，以此达到消除船舶晃动产生的水波冲击能，提高重心稳定性。

5.如权利要求2所述的一种水下局部旱地检修系统，其特征在于所述密封机构在水下作业舱的底部接触面上设置密封垫，并且还设置有两道防逆的密封结构；在两道防逆的密封结构之间，在靠近第一道密封结构设置随地形拓模支撑结构；在两道防逆的密封结构之间，还设置注浆或灌冷冻液预留通道及其可拆卸的堵塞机构，在两道防逆的密封结构之间还设置通道，用于吹气或抽水，对于第二道防逆的密封结构，设置随地形压紧机构。

6.如权利要求4所述的一种水下局部旱地检修系统，其特征在于，所述防逆的密封机构采用向远离中心的方向翻折的橡胶裙板，所述橡胶裙板中在弯曲和连接部位嵌入柔性的金属网。

7.如权利要求4所述的一种水下局部旱地检修系统，其特征在于，所述随地形拓模支撑结构包括沿第一道防逆的密封结构背后布置的多根支撑杆，所述多根支撑杆被倾斜布置，而排列成局部可上下调节的锥形结构，所述多根支撑杆的上端与和气源或水源相连的第一环形弹性结构连接。

8.如权利要求4所述的一种水下局部旱地检修系统，其特征在于，所述随地形压紧机构采用阵列式排列的多根压杆，所述多根压杆沿第二道防逆的密封结构环形布置，处于第二道防逆的密封结构的上方，并与和气源或水源相连的第二环形弹性结构连接而能够随地形调整高低。

9.如权利要求4所述的一种水下局部旱地检修系统，其特征在于，所述水下作业舱和作业船之间还设置人员运输通道，所述人员运输通道的下端和水下作业舱连接。

10.如权利要求2所述的一种水下局部旱地检修系统，其特征在于，所述作业船为双体船；所述水下作业舱和作业船之间还设置人员运输通道，所述人员运输通道的下端和水下作业舱连接，所述人员运输通道处在所述双体船的中线上，随所述水下作业舱上升时，从双体船的双体之间夹缝升上。

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