CN116201073A - 水利设施管涌安全处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于水利设施设备技术领域，提出一种水利设施管涌安全处理装置，包括若干封堵结构，封堵结构包括喇叭板，喇叭板的内壁设置有导向辊组，导向辊组包括多个呈绞丝状排列的导向辊，导向辊朝小口端的偏心方向倾斜延伸且其辊面与牵引导向绳接触，若干所述封堵结构的中心设置有一条牵引导向绳，牵引导向绳的自由端设置有前导件，牵引导向绳的另一端设置有涡卷件，涡卷件的末端设置有无线定位器，牵引导向绳和涡卷件均缠绕设置在放卷机构上，若干所述封堵结构按从前导件到涡卷件的顺序逐渐变小。本装置设计合理、适应性较好、抢救时效快、利用率较高且能够为后续的混凝土善后作业提供管涌入口位置信息，适合大规模推广。

Description

水利设施管涌安全处理装置

技术领域

本发明属于水利设施设备技术领域，涉及一种水利设施管涌安全处理装置。

背景技术

管涌指的是在渗流作用下，土体中的细颗粒被地下水从粗颗粒的空隙中带走，从而导致土体形成贯通的渗流通道，造成土体塌陷的现象。管涌破坏一般有一个发展过程，是一种渐进性的破坏。管涌一般发生在一定级配的无粘性土中，发生部位可以在渗流逸出处，也可以在土体内部，一旦在水利设施出现则会造成不同程度的损失。管涌出口处形成的是涌流，而管涌入口处形成的是吸引力较大的漩涡。从管涌出口处治理的话产生的效果要远小于在管涌入口直接治理产生的效果，而且在管涌出口处进行封堵的话往往会导致管涌从另一位置喷出，特别是管涌口径已经呈扩大趋势的情况下。

现有专利CN201310240969.1公开了一种用于江、河、水库等堤坝出现管涌时的应急处理装置，包括由柔性外皮围成的密闭容器，密闭容器的上部呈球形结构，下部为椎体结构；在密闭容器内间隔设置有上隔层和下隔层，上隔层和下隔层将密闭容器内腔自上而下分割为相互独立的上腔室、中腔室和下腔室，上腔室的容积小于中腔室的容积并大于下腔室的容积；在上腔室、中腔室和下腔室内分别填充有空气、水和沙子。该装置可以在水的吸力作用下会堵住孔洞的缺口，制止管涌的发展。不过，由于该装置在漩涡吸引下以不规则的旋转动作朝管涌入口接近，在其从水面进入管涌入口的过程会消耗一段时间，从而影响抢救的时机，特别是在接触管涌入口的瞬间会产生一定的翻转，导致其与管涌通道的配合出现较大的空档，而管涌通道在该装置自动调整姿态的过程中会呈继续扩大的趋势，进而影响该装置实际的抢救效果；其次，该装置在堵在管涌路径上之后会增加后续寻找管涌入口的难度，不能为后续的机动打入混凝土填洞与善后作业提供有利帮助。

发明内容

本发明针对上述的管涌处理装置所存在的技术问题，提出一种设计合理、适应性较好、抢救时效快、利用率较高且有利于后续机动填洞与善后的水利设施管涌安全处理装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供的水利设施管涌安全处理装置，包括若干个用来封堵管涌入口的封堵结构，所述封堵结构包括喇叭板，所述喇叭板的两端分别为大口端和小口端，所述喇叭板的断面为弧线且其弧心背向封堵结构的中心，所述喇叭板的内壁设置有导向辊组，所述导向辊组包括多个呈绞丝状排列的导向辊，所述导向辊朝小口端的偏心方向倾斜延伸且其辊面与牵引导向绳接触，若干所述封堵结构的中心设置有一条牵引导向绳，所述牵引导向绳的自由端设置有前导件，所述牵引导向绳的另一端设置有涡卷件，所述涡卷件的末端设置有无线定位器，所述牵引导向绳和涡卷件均缠绕设置在放卷机构上，若干所述封堵结构按从前导件到涡卷件的顺序逐渐变小。

作为优选，所述前导件为圆台体结构且其大底端朝向封堵结构，所述前导件的小底端设置有配重体。

作为优选，所述导向辊组靠近小口端设置。

作为优选，所述涡卷件的最内圈与牵引导向绳连接，所述涡卷件的最外圈与无线定位器连接。

作为优选，所述涡卷件包括卷簧部，所述卷簧部的最大直径大于100cm且其最小直径小于30cm，所述卷簧部的节距小于8cm，所述卷簧部的最内圈的端部设置有发丝部，所述发丝部包括若干从卷簧部上一体分出的发丝。

作为优选，所述牵引导向绳包括钢绳部和与钢绳部交接的线绳部，所述钢绳部位于牵引导向绳的前端且其与线绳部的长度比例小于1：7。

与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

1、本发明提供的水利设施管涌安全处理装置，放卷机构将牵引导向绳的前端连同前导件放到管涌的漩涡中，管涌漩涡为牵引导向绳提供较大的拉紧力，若干封堵结构陆续释放可沿着牵引导向绳进入漩涡而陆续压在管涌入口，不仅缩短了封堵结构入窝的时间，为抢救管涌危险节约时间，还具有较好的封堵效果，再加上涡卷件的最后压制可进一步提高本装置的抢救效果；利用涡卷件末端的无线定位器可有效提供管涌入口的位置信息，从而为后续的机动补充混凝土等善后作业提高关键信息。本装置设计合理、适应性较好、抢救时效快、利用率较高，适合大规模推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例提供的水利设施管涌安全处理装置的轴测图；

图2为实施例提供的水利设施管涌安全处理装置的俯视图；

图3为实施例提供的水利设施管涌安全处理装置的侧视图；

图4为水利设施管涌安全处理装置在放卷之后的工作图；

图5为实施例提供的水利设施管涌安全处理装置在D-D向的剖视图；

图6为实施例提供的水利设施管涌安全处理装置在F-F向的剖视图；

图7为图5中A结构的放大示意图；

图8为实施例提供的涡卷件和无线定位器的轴测图；

以上各图中：

1、封堵结构；11、喇叭板；12、导向辊组；121、导向辊；

2、牵引导向绳；21、钢绳部；22、线绳部；

3、前导件；31、配重体；

4、涡卷件；41、卷簧部；42、发丝部；421、发丝；

5、无线定位器；

6、放卷机构。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例，如图1～8所示，本发明提供的水利设施管涌安全处理装置，包括若干个用来封堵管涌入口的封堵结构1，封堵结构1包括喇叭板11，喇叭板11的两端分别为大口端和小口端，喇叭板11的断面为弧线且其弧心背向封堵结构1的中心，喇叭板11的内壁设置有导向辊组12，导向辊组12包括多个呈绞丝状排列的导向辊121，导向辊121朝小口端的偏心方向倾斜延伸且其辊面与牵引导向绳2接触，若干所述封堵结构1的中心设置有一条牵引导向绳2，牵引导向绳2的自由端设置有前导件3，牵引导向绳2的另一端设置有涡卷件4，涡卷件4的末端设置有无线定位器5，牵引导向绳2和涡卷件4均缠绕设置在放卷机构6上，若干所述封堵结构1按从前导件3到涡卷件4的顺序逐渐变小。

具体地，本发明中的放卷机构6置于岸上并与土建基础或机动设备连接，放卷机构6为轮式设备，可将牵引导向绳2连续放卷，而牵引导向绳2的前端连同前导件3放到管涌的漩涡中，管涌漩涡只需较小的拉力即可将牵引导向绳2的前端连同前导件3拉到管涌通道中，管涌的漩涡为整条牵引导向绳2提供较大的拉紧力，令牵引导向绳2具有一定的张紧程度，为后续封堵结构1进入管涌入口处节约了较多的时间，为抢救管涌危险争取较好的时机。进一步地，若干封堵结构1陆续释放可沿着牵引导向绳2进入漩涡而陆续压在管涌入口，导向辊组12与牵引导向绳2具有连续配合效果，可在入窝路径上始终保持与牵引导向绳2的活动连接关系，再加上封堵结构1的喇叭设计，能够令本装置获得较好的封堵效果。牵引导向绳2在放卷的末端，即涡卷件4同其一样卷在放卷机构6上，最后也被放卷机构6释放，涡卷件4在管涌对牵引导向绳2的拉力下朝封堵结构1方向运动，涡卷件4的涡卷面覆盖了封堵结构1的封堵面，从而对封堵结构1起到压紧的作用，令所有的封堵结构1有序紧靠在一起。

为了提高管涌的治理效果，在管涌入口及时封堵之后，需要用混凝土对管涌通道进行机动善后，而直到涡卷件4末端的无线定位器5随涡卷件4压在管涌入口处，可向岸上接收器有效发送管涌入口的位置信息，从而为后续的机动补充混凝土等善后作业提高关键信息。

为了提高前导件3的利用率，本发明提供的前导件3为圆台体结构且其大底端朝向封堵结构1，前导件3的小底端设置有配重体31。其中，配重体31可令牵引导向绳2的前端具有较大的重力，提高牵引导向绳2进入管涌入口的准确性；前导件3对最靠前的封堵结构1进行限位，防止牵引导向绳2在未被完全释放时使得封堵结构1越过前导件3，所以可以令前导件3更好地发挥前导作用，尤其是在牵引导向绳2完全释放之后能够继续朝管涌通道中移动，进而将涡卷件4更好地压在所有的封堵结构1上。

为了提高封堵结构1对管涌入口的封堵性能，本发明提供的导向辊组12靠近小口端设置，这样可以令较小的喇叭板11更好地压在较大的喇叭板11的内侧，并且连续减小管涌入口的开放口径，直到所有的喇叭板11有序压在前面的喇叭板11中，进而令本发明实现对管涌的有效治理。

进一步地，本发明提供的涡卷件4的最内圈与牵引导向绳2连接，涡卷件4的最外圈与无线定位器5连接。这样的话，牵引导向绳2拉紧涡卷件4的最后阶段可避免涡卷件4与所有的封堵结构1出现较大幅度的偏差，从而令涡卷件4的涡卷面有效覆盖封堵结构1并对封堵结构1压紧。涡卷件4的最外圈的一端作为自由端来连接无线定位器5，可避免其与涡卷件4的其它节距位置产生较多的干涉，有利于提高无线定位器5的安全性。

为了提高涡卷件4的利用率，本发明提供的涡卷件4包括卷簧部41，卷簧部41的最大直径大于100cm且其最小直径小于30cm，所述卷簧部41的节距小于8cm，卷簧部41的尺寸设计既考虑到了对较大管涌入口的封堵要求，又能够对封堵结构1施加覆盖面比较大的压力，从而提高对管涌入口的治理效果。为了提高涡卷件4与牵引导向绳2的连接可靠性，本发明提供的卷簧部41的最内圈的端部设置有发丝部42，发丝部42包括若干从卷簧部41上一体分出的发丝421，利用发丝421与牵引导向绳2交接呈一体，不仅是实现了二者的连接，还保证二者具有较好的连接可靠性，从而为涡卷件4和无线定位器5发挥治理作用提供较好的结构条件。

为了提高本发明的治理效率，本发明提供的牵引导向绳2包括钢绳部21和与钢绳部21交接的线绳部22，钢绳部21位于牵引导向绳2的前端且其与线绳部22的长度比例小于1：7。这样的话，不仅可以令牵引导向绳2的前端具有足够的质量被管涌漩涡吸住，还可以避免牵引导向绳2质量过重而在被完全释放之后远远躺在管涌入口的外围以影响涡卷件4的工作性能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种水利设施管涌安全处理装置，包括若干个用来封堵管涌入口的封堵结构，其特征在于，所述封堵结构包括喇叭板，所述喇叭板的两端分别为大口端和小口端，所述喇叭板的断面为弧线且其弧心背向封堵结构的中心，所述喇叭板的内壁设置有导向辊组，所述导向辊组包括多个呈绞丝状排列的导向辊，所述导向辊朝小口端的偏心方向倾斜延伸，若干所述封堵结构的中心设置有一条牵引导向绳，所述牵引导向绳的自由端设置有前导件，所述牵引导向绳的另一端设置有涡卷件，所述涡卷件的末端设置有无线定位器，所述牵引导向绳和涡卷件均缠绕设置在放卷机构上，若干所述封堵结构按从前导件到涡卷件的顺序逐渐变小。

2.根据权利要求1所述的水利设施管涌安全处理装置，其特征在于，所述前导件为圆台体结构且其大底端朝向封堵结构，所述前导件的小底端设置有配重体。

3.根据权利要求2所述的水利设施管涌安全处理装置，其特征在于，所述导向辊组靠近小口端设置。

4.根据权利要求3所述的水利设施管涌安全处理装置，其特征在于，所述涡卷件的最内圈与牵引导向绳连接，所述涡卷件的最外圈与无线定位器连接。

5.根据权利要求4所述的水利设施管涌安全处理装置，其特征在于，所述涡卷件包括卷簧部，所述卷簧部的最大直径大于100cm且其最小直径小于30cm，所述卷簧部的节距小于8cm，所述卷簧部的最内圈的端部设置有发丝部，所述发丝部包括若干从卷簧部上一体分出的发丝。

6.根据权利要求1所述的水利设施管涌安全处理装置，其特征在于，所述牵引导向绳包括钢绳部和与钢绳部交接的线绳部，所述钢绳部位于牵引导向绳的前端且其与线绳部的长度比例小于1：7。

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