CN117026909B - 一种导流洞门槽水下修复装置及修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种导流洞门槽水下修复装置及修复方法，属于水利水电工程领域。其修复装置包括避流框，二个起重葫芦，避流罩，所述避流框包括迎水面框架、背水面框架以及顶部平台，所述迎水面框架的左右两侧各设有一导向滑轮；二个所述起重葫芦分别装设于所述顶部平台的左右两侧，所述起重葫芦上设有钢丝链条；所述避流罩包括可通过所述起重葫芦进行左右移动的移动式避流罩，所述移动式避流罩的左右两侧各设有拉环；所述起重葫芦的所述钢丝链条绕过所述导向滑轮后与所述拉环相连接。本发明应用于导流洞门槽水下修复方面，解决现有技术中避流装置无法在水下一次性完成水下门坎的快速修复、不适用大流速的导流洞及修复效率低问题。

Description

一种导流洞门槽水下修复装置及修复方法

技术领域

本发明属于水利水电工程技术领域，尤其涉及一种导流洞门槽水下修复装置及修复方法。

背景技术

导流洞是用于施工导流目的的隧洞。若在使用期间发生冲坑破坏，则需要进行修复，以确保导流洞洞身结构的完好性，近而保障导流洞的导流安全性。

以往类似项目是在隧洞进出口设置土石围堰，截流后形成干地施工环境，然后进行修复。为保证导流洞不停水，其前提是导流洞洞身段分两孔，一孔导流洞的进出口通过填筑土石围堰进行挡水修复时，另外一孔导流洞单独过流。被土石围堰封堵的导流洞门槽通过水泵抽水，形成干地施工条件后，施工人员采用常规陆上修复方式进行门槽修复即可，即凿除缺陷处破损的混凝土和金属埋件，焊接新的埋件，支立模板浇筑普通混凝土。修复完成后将土石围堰拆除，使用同种方法进行另外一孔门槽的修复工作。

虽然目前有很多避流装置可以代替原有的土石围堰，但这种避流装置并不适用大流速的导流筒，潜水员通过这种避流装置无法在水下一次性完成水下门坎的快速修复且潜水员在面对大流速的水流时，但是这种避流装置受到的水流冲击力很大且没有合适的钢材可以满足受力要求。

发明内容

本发明的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

本发明提出一种导流洞门槽水下修复装置及修复方法，解决了现有技术中避流装置无法在水下一次性完成水下门坎的快速修复、不适用大流速的导流洞及修复效率低的技术问题，具有适用于大流速的水下修复工作、修复效率高的特点。

本发明一方面公开了一种导流洞门槽水下修复装置，包括避流框，二个起重葫芦，避流罩，所述避流框包括迎水面框架、背水面框架以及顶部平台，所述迎水面框架和所述背水面框架间隔设置且顶部通过所述顶部平台相连，所述迎水面框架的左右两侧各设有一导向滑轮；二个所述起重葫芦分别装设于所述顶部平台的左右两侧，所述起重葫芦上设有钢丝链条；所述避流罩包括通过所述起重葫芦进行左右移动的移动式避流罩，所述移动式避流罩的形状为天圆地方形，所述移动式避流罩的上下贯通，所述移动式避流罩贴合于所述迎水面框架一侧，所述移动式避流罩内部形成一空腔，所述移动式避流罩的左右两侧各设有拉环；所述起重葫芦的所述钢丝链条绕过所述导向滑轮后与所述拉环相连接。

在其中一些实施例中，所述起重葫芦为手拉葫芦或电动葫芦中的任意一种。

在其中一些实施例中，所述迎水面框架由四根横向工字钢和五根纵向工字钢固定连接组成，所述背水面框架由四根所述横向工字钢和五根所述纵向工字钢固定连接组成，所述迎水面框架与所述背水面框架通过多个隔板相连，所述迎水面框架的所述横向工字钢的左右两侧各设有多个第一滚轮，所述背水面框架的所述横向工字钢上左右两侧各设有多个限位轮，所述背水面框架的左右两侧的所述纵向工字钢上设有多个第二滚轮。

在其中一些实施例中，所述迎水面框架的自上而下的三根所述横向工字钢上各设有通孔，且所述通孔分别位于所述迎水面框架的左右两侧，所述导向滑轮装设于所述迎水面框架的自上而下的第三根所述横向工字钢上。

在其中一些实施例中，所述移动式避流罩的迎水面一侧设有三个槽钢，所述槽钢与所述移动式避流罩固定连接，所述拉环设于所述移动式避流罩自下而上的第二个所述槽钢上。

在其中一些实施例中，左右两侧的所述起重葫芦的所述钢丝链条分别穿过所述迎水面框架的左右两侧的所述通孔、绕过所述导向滑轮并与所述拉环相连接。

在其中一些实施例中，所述避流罩还包括两个固定式避流罩，两个所述固定式避流罩设于所述避流框的左右两侧，所述固定式避流罩呈L型。

在其中一些实施例中，两个所述固定式避流罩之间上下并排地设有两个轨道，所述移动式避流罩设于两个所述轨道上且相对于两个所述轨道移动。

本发明另一方面公开了一种导流洞门槽水下修复方法，所述修复方法包括以下步骤：

组装好所述导流洞门槽水下修复装置后，调整所述移动式避流罩的位置，使所述移动式避流罩位于所述迎水面框架的中间部位，收紧左右两侧所述起重葫芦的所述钢丝链条，开始下放修复装置，使固定式避流罩左右两侧的第一滚轮贴合两侧的导流洞门槽；

待修复装置稳定后，将一侧所述起重葫芦的所述钢丝链条收紧，另一侧放松，使得所述移动式避流罩移动至所述钢丝链条收紧的一侧，此时通过所述移动式避流罩的上方进入水下，开始进行水下修复工作，首先进行检测门坎损坏处，然后对其进行修复，待一侧门坎修复完成后，将另一侧所述起重葫芦的所述钢丝链条收紧，使得所述移动式避流罩移动至另一侧，以便进行水下门坎另一侧的检测和修复，直至水下门坎全部修复完成；

待导流洞水下门坎修复完成后，分别进入两侧的固定式避流罩，通过上下移动对两侧门槽进行检测和修复，直至两侧门槽全部修复完成。

在其中一些实施例中，水下修复的具体方法为：

放线：对缺陷部位进行标记放线；

切割：使用液压锯沿缺陷边缘切割出修补边缘线；

凿除：待切割完成后，使用液压镐或风镐设备对缺陷内混凝土进行凿除；

钻孔：采用风钻或液压钻进行钻孔，使用三角固定法进行钻孔，钻孔结束后，用高压水清除孔内的岩屑和沉渣，使孔壁无尘土附着；

植筋：将锚筋插入孔底后，注入锚固剂；

浇筑：浇筑环氧混凝土，以型钢平面作为导流洞门坎浇筑基准线，混凝土面高于0.5 cm~1 cm浇筑。

凝固：环氧混凝土在养护三天后，流道过流。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

解决了现有技术中避流装置无法在水下一次性完成水下门坎的快速修复、不适用大流速的导流洞及修复效率低的技术问题，具有适用于大流速的水下修复工作、修复效率高的特点。

本发明一方面提供一种导流洞门槽水下修复装置，通过设置避流框能更好的稳固整个修复装置，使得整个修复装置在大流速的水下更稳固；通过设置天圆地方形的移动式避流罩，结合流线型设计，以及迎合水流的流向和流速进行设计，即拟合受力曲线，可更好地减少移动式避流罩的直接受力，从而减少大流速的水流对潜水员的冲击力，且移动式避流罩的上下贯通，移动式避流罩内部形成一空腔，使得潜水员可从顶部平台直接进入移动式避流罩内；在顶部平台设置起重葫芦，工作人员可驱动起重葫芦的钢丝链条使得移动式避流罩左右移动，且起重葫芦设于移动式避流罩的左右两侧，使得移动式避流罩可沿避流框左右水平方向任意移动，更有利于潜水员的水下修复工作，减少工作人员带动整个修复装置来回提放以及减少潜水员针对不同位置的门坎修复需来回的进水出水的次数，从而提高潜水员的修复效率；通过设置导向滑轮可以将起重葫芦上钢丝链条的垂直方向改为水平方向以便与移动式避流罩上的拉环相连，通过拉环带动移动式避流罩的左右移动。

本发明中的起重葫芦可以选用手拉葫芦或电动葫芦，这种驱动装置简单直接，既能实现的移动作用，又能实现移动式避流罩的固定作用，在一些供电充足的环境下，工作人员可选用电动葫芦，更省力，降低劳动力，而大部分的导流洞附近是没有电源的，且建立电站是较复杂困难的，因此选用手动葫芦。

本发明中将迎水面框架和背水面框架均由四根横向工字钢和五根纵向工字钢固定连接组成，且均选用的20#工字钢，这种工字钢的组合能更好的承担避流罩与自身材料阻水面积所承载的水推力载荷，将迎水面框架与背水面框架之间通过多个隔板相连，当移动式避流罩进行左右移动时，可将移动式避流罩移至相邻的两隔板之间，不仅可以增大挡水面积，还可以增强一定的安全性，将迎水面框架的横向工字钢的左右两侧各设有多个第一滚轮，可有效减少门槽与避流框的摩擦阻力，同时也可以减少相应的启门力与闭门力；将背水面框架的横向工字钢上左右两侧各设有多个限位轮，其中，限位轮是根据门槽侧轨板的设置而进行设计的，主要是避免避流框过小而脱离门槽，也可以避免避流框在下放过程中因左右受力不均匀而产生的的偏移，将背水面框架的左右两侧的纵向工字钢上设有多个第二滚轮，一方面可以有效减少门槽与避流框的摩擦阻力，另一方面最主要的是能更多的承受水流对避流框的冲击力，降低避流框对门槽的二次破坏，不仅提高了避流框的使用寿命，同时也有效降低门槽的破坏。

本发明中将迎水面框架的自上而下的三根横向工字钢上各设有通孔，且通孔分别位于迎水面框架的左右两侧，这个通孔的设置设于迎水面框架的左右两侧为了便于将起重葫芦的钢丝链条沿着左右两侧运动，而仅将自上而下的三根横向工字钢设置通孔是根据导向滑轮的位置而设定的，将横向工字钢上设置通孔，一方面是为了将起重葫芦的钢丝链条穿过通孔，使得起重葫芦的钢丝链条运行更稳定，另一方面将起重葫芦的钢丝链条穿过通孔后绕过导向滑轮，导向滑轮与拉环处于同一水平面，这样使得起重葫芦的钢丝链条由垂直方向更改为水平方向，带动移动式避流罩左右移动。

本发明中通过水利水电工程钢闸门设计规范计算结构承载力可知，横梁中心横截面上弯矩最大，将移动式避流罩的外侧设计了三个槽钢，进一步增强移动式避流罩能抵抗大流速的冲击力。

本发明中将门槽两侧的固定式避流罩通过钢板设计成L型，在背水面一侧未设计钢板，不仅降低了修复装置的整体重量，而且还可以保证整个修复装置的稳定性和实用性。

本发明中通过设计轨道，且将移动式避流罩设于轨道上，使得移动式避流罩可相对于轨道进行平稳移动，避免大流速水流冲击时对移动式避流罩产生巨大冲击时而发生晃动，以免对潜水员造成损伤。

本发明另一方面提供一种导流洞门槽水下修复方法，这种修复方法大大降低了整个修复装置来回提放次数，其中潜水员修复水下门坎时潜水员可以在水下一次性修复完成，无需提放修复装置更换修复位置，仅通过起重葫芦带动移动式避流罩在水下左右往复运动来完成水下门坎的修复，进一步的，本发明中的整个修复装置可始终放置于水中，无需再次提放，当潜水员修复完成水下门坎后，潜水员再次返回顶部平台，从两侧固定式避流罩进入后进行两侧门槽的修复即可，这样大大提高了修复效率，同时实现了大流速下的快速修复；同时潜水员在修复过程中，为了增加新浇混凝土与老混凝土的整体性，需在老混凝土中植筋，本发明在植筋时，采用的三角形固定法水下植筋，进一步增强了水下混凝土的稳定性、抗冲刷能力和锚筋的拉拔力，而在修复过程中通过使用水下金刚砂环氧混凝土代替金属结构进行缺陷止水和抗冲磨修复，即实现了快速临时修复的目的，保证门槽闸门下闸运行安全，又节约工期，实现快速修复要求。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，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为本发明实施例所提供的导流洞门槽水下修复装置的结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的移动式避流罩的局部放大图；

图3为本发明实施例所提供的第一滚轮、限位轮和第二滚轮的结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的第一滚轮、限位轮和第二滚轮的局部放大图；

图5为本发明实施例所提供的横向工字钢上的通孔的局部放大图；

图6为本发明实施例所提供的导向滑轮的局部放大图；

图7为本发明实施例所提供的水下修复的工艺流程图；

图8为本发明实施例所提供的水下修复浇筑环氧混凝土的示意图；

图9为本发明实施例所提供的水下修复植筋的示意图；

附图说明：

1-避流框；101-迎水面框架；102-顶部平台；103-背水面框架；2-起重葫芦；3-避流罩；301-移动式避流罩；302-固定式避流罩；4-导向滑轮；5-拉环；6-第一滚轮；7-限位轮；8-槽钢；9-轨道；10-通孔；11-隔板；12-第二滚轮。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本发明应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本发明揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本发明公开的内容不充分。

在本发明中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本发明所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本发明所涉及的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本发明所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块（单元）的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本发明所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本发明所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本发明所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

本发明实施例提供了一种导流洞门槽水下修复装置，图1为根据本发明实施例的导流洞门槽水下修复装置的结构示意图；图2为根据本发明实施例的移动式避流罩的局部放大图；图3为根据本发明实施例的第一滚轮、限位轮和第二滚轮的结构示意图；图4为根据本发明实施例的第一滚轮、限位轮和第二滚轮的局部放大图；图5为根据本发明实施例的横向工字钢上的通孔的局部放大图；图6为根据本发明实施例的导向滑轮的局部放大图。参考图1-6所示，该导流洞门槽水下修复装置至少包括：避流框1，起重葫芦2，避流罩3，所述避流框1包括迎水面框架101、背水面框架103以及顶部平台102，迎水面框架101和背水面框架103间隔设置且顶部通过顶部平台102相连，迎水面框架101的左右两侧各设有一导向滑轮4；二个起重葫芦2分别装设于顶部平台102的左右两侧，其中，起重葫芦2上设有钢丝链条；避流罩3包括可通过起重葫芦2进行左右移动的移动式避流罩301，移动式避流罩301的形状为天圆地方形，移动式避流罩301的上下贯通，移动式避流罩301设于迎水面框架101的一侧且与迎水面框架101紧密贴合，移动式避流罩301内部形成一空腔，移动式避流罩301的左右两侧各设有拉环5；起重葫芦2的钢丝链条绕过导向滑轮4后与拉环5相连接；

其中，本发明中通过设置避流框1能更好的稳固整个修复装置，使得整个修复装置在大流速的水下更稳固；通过设置天圆地方形的移动式避流罩301，如图2所示，这种天圆地方形的设计，是将移动式避流罩301的顶部设计成圆形，移动式避流罩301的底部设计成方形，然后结合流线型的设计，迎合水流的流向和流速进行设计，即拟合受力曲线，可更好地减少移动式避流罩301的直接受力，从而减少大流速的水流对潜水员的冲击力，且移动式避流罩301的上下贯通，移动式避流罩301内部形成一空腔，使得潜水员可从顶部平台直接进入移动式避流罩301内；在顶部平台102设置起重葫芦2，工作人员可在陆地上驱动起重葫芦2的钢丝链条使得移动式避流罩301左右移动，且起重葫芦2设于移动式避流罩301的左右两侧，使得移动式避流罩301可沿避流框1左右水平方向任意移动，更有利于潜水员的水下修复工作，减少工作人员带动整个修复装置来回提放以及减少潜水员针对不同位置的门坎修复需来回的进水出水的次数，从而提高潜水员的修复效率；通过设置导向滑轮4可以将起重葫芦2上钢丝链条的垂直方向改为水平方向以便与移动式避流罩301上的拉环5相连，通过拉环5带动移动式避流罩301的左右移动。

更多的，本发明中为了适应大流速的水流设计的移动式避流罩301，而不是整体固定式，由于整体固定挡流面积较大，从而使得水流冲击力较大，不仅没有合适的钢材满足受力需求，而且也无法保证潜水员的操作安全。

进一步的，起重葫芦2为手拉葫芦或电动葫芦中的任意一种；本发明中的起重葫芦2可以选用手拉葫芦也可以选用电动葫芦，这种驱动装置简单直接，既能实现移动式避流罩的移动作用，又能实现移动式避流罩的固定作用，在一些供电充足的环境下，工作人员可选用电动葫芦，更省力，降低劳动力，而大部分的导流洞附近是没有电源的，且建立电站是较复杂困难的，因此选用手动葫芦。

在一些实施例中，使用卷扬机进行驱动移动式避流罩301的左右移动，但卷扬机占地面积大，操作较困难，费时费力，工作效率地，而通过手拉葫芦或电动葫芦不仅占地面积小，而且简单直接，开启后可直接带动钢丝链条带动移动式避流罩301左右移动。

进一步的，迎水面框架101由四根横向工字钢和五根纵向工字钢固定连接组成，背水面框架103由四根横向工字钢和五根纵向工字钢固定连接组成迎水面框架101与背水面框架103通过多个隔板11相连，迎水面框架101的横向工字钢的左右两侧各设有多个第一滚轮6，背水面框架103的横向工字钢上左右两侧各设有多个限位轮7，背水面框架103的左右两侧的纵向工字钢上设有多个第二滚轮12；本发明中将迎水面框架101和背水面框架103均由四根横向工字钢和五根纵向工字钢固定连接组成，且均选用的20#工字钢，这种工字钢的组合能更好的承担避流罩3与自身材料阻水面积所承载的水推力载荷，如图3和图4所示，将迎水面框架101的横向工字钢的左右两侧各设有多个第一滚轮6，可有效减少门槽与避流框1的摩擦阻力，同时也可以减少相应的启门力与闭门力；将背水面框架103的横向工字钢上左右两侧各设有多个限位轮7，其中，限位轮7是根据门槽侧轨板的设置而进行设计的，主要是避免避流框1过小而发生脱离门槽的现象，也可以有效避免避流框1在下放过程中因左右受力不均匀而产生的的偏移；将背水面框架103的左右两侧的纵向工字钢上设有多个第二滚轮12，一方面可以有效减少门槽与避流框1的摩擦阻力，另一方面最主要的是能更多的承受大流速的水流对避流框1的冲击力，降低避流框1对门槽的二次破坏，不仅提高了避流框1的使用寿命，同时也有效降低门槽的修复次数。

在一些实施例中，迎水面框架101和背水面框架103中所需的横向工字钢以及纵向工字钢的数量可由导流洞的高度、宽度以及水位的高低进行合理的选择，本发明中的四根横向工字钢和五根纵向工字钢并不是唯一选择。同时迎水面框架101与背水面框架103之间的隔板数量也可以根据导流洞的宽度进行选择的，且通过设置隔板11而不是简单的工字钢框架，主要是为了当移动式避流罩301在左右移动时，可将移动式避流罩301移至相邻的两隔板11之间，不仅可以增大挡水面积，还可以增强一定的安全性。

进一步的，迎水面框架101的自上而下的三根横向工字钢上各设有通孔10，且通孔10分别位于迎水面框架101的左右两侧，导向滑轮4装设于迎水面框架101的自上而下的第三根横向工字钢上；本发明中将迎水面框架101的自上而下的三根横向工字钢上各设有通孔10，且通孔10分别位于迎水面框架101的左右两侧，这个通孔10的设置设于迎水面框架101的左右两侧为了便于将起重葫芦2的钢丝链条沿着左右两侧运动，而仅将自上而下的三根横向工字钢设置通孔10是根据导向滑轮4的位置而设定的，将横向工字钢上设置通孔10，一方面是为了将起重葫芦2的钢丝链条穿过通孔10，使得起重葫芦2的钢丝链条运行更稳定，另一方面将起重葫芦2的钢丝链条穿过通孔10后绕过导向滑轮4，导向滑轮4与拉环5处于同一水平面，这样使得起重葫芦2的钢丝链条由垂直方向更改为水平方向，带动移动式避流罩301左右移动。

在一些实施例中，避流框1和避流罩3的高度均为3 m，按照施工时闸室水位不到1.5 m计，此时避流框1和避流罩3会有一半以上都是露出水面的。通过计算，拉环5设于距离底部1 m位置处，导向滑轮4设于自上而下的第三根横向工字钢上，而拉环5和导向滑轮4的设计位置是根据避流框1和避流罩3的高度以及水位的高度计算而得的。

进一步的，移动式避流罩301的迎水面一侧设有三个槽钢8，槽钢8与移动式避流罩301固定连接，拉环5设于移动式避流罩301自下而上的第二个槽钢8上；在设计移动式避流罩301的形状以及在移动式避流罩301的外侧进一步增加槽钢时，主要是根据水利水电工程钢闸门设计规范进行结构承载力的计算，其中，横梁中心横截面上弯矩最大，将移动式避流罩301的外侧设计了三个槽钢8，进一步增强移动式避流罩301能抵抗大流速的冲击力。

在一些实施例中，将移动式避流罩301靠近迎水面框架101的一面也设计有钢板，主要为了使移动式避流罩301与迎水面框架101相贴合，使得移动式避流罩301移动时更稳固。

进一步的，左右两侧的起重葫芦2的钢丝链条分别穿过迎水面框架101的左右两侧的通孔10、绕过导向滑轮4并与拉环5相连接。

进一步的，避流罩3还包括固定式避流罩302，固定式避流罩302设于避流框1的左右两侧，固定式避流罩302呈L型，固定式避流罩302由钢板组成；本发明中将门槽两侧的固定式避流罩302通过钢板设计成L型，在背水面一侧未设计钢板，经过理论设计计算，这种设计不仅降低了修复装置的整体重量，而且还可以保证整个修复装置的稳定性和实用性。

进一步的，两个固定式避流罩302之间上下并排地设有两个轨道9，移动式避流罩301设于两个轨道9上且可相对于两个轨道9移动；本发明中通过设计轨道9，且将移动式避流罩301套设于轨道9上，使得移动式避流罩301有一个运行轨道，避免大流速水流冲击时对移动式避流罩301产生巨大冲击时而发生晃动，以免对潜水员造成损伤。

在一些实施例中，避流罩3的高度为3 m时，轨道9可以设计两根，分别在距离底部的0.5 m左右和2 m左右位置，且轨道9的数量和位置是根据避流罩3的高度而设定的。

一种导流洞门槽水下修复方法，包括以下步骤：

组装好所述导流洞门槽水下修复装置后，调整移动式避流罩301的位置，使移动式避流罩301位于迎水面框架101的中间部位，收紧左右两侧起重葫芦2的钢丝链条，开始下放修复装置，使固定式避流罩302左右两侧的第一滚轮6贴合两侧的导流洞门槽；

待修复装置稳定后，将一侧起重葫芦2的钢丝链条收紧，另一侧放松，使得移动式避流罩301移动至钢丝链条收紧的一侧，此时通过移动式避流罩301的上方进入水下，开始进行水下修复工作，首先进行检测门坎损坏处，然后对其进行修复，待一侧门坎修复完成后，将另一侧起重葫芦2的钢丝链条收紧，使得移动式避流罩301移动至另一侧，以便进行水下门坎另一侧的检测和修复，直至水下门坎全部修复完成；

待导流洞水下门坎修复完成后，分别进入两侧的固定式避流罩302，修复时通过上下移动对两侧门槽进行检测和修复，直至两侧门槽全部修复完成。

在一些实施例中，采用本发明中的修复方法大大降低了整个修复装置来回提放次数，其中潜水员修复水下门坎时潜水员可以在水下一次性修复完成，无需提放修复装置更换修复位置，仅通过起重葫芦2带动移动式避流罩301在水下左右往复运动来完成水下门坎的修复，进一步的，本发明中的整个修复装置可始终放置于水中，无需再次提放，当潜水员修复完成水下门坎后，潜水员再次返回顶部平台，从两侧固定式避流罩302进入后进行两侧门槽的修复即可，这样大大提高了修复效率，同时实现了大流速下的快速修复。

进一步的，在一些实施例中，如图7所示，潜水员进行水下修复时需经过放线、切割、凿除、钻孔、植筋、挂网、焊接、清扫、立模、刷胶、浇筑、凝固、打磨、检查、再处理、试验的工艺流程来进行修复，具体如下：

放线：对缺陷部位进行标记放线；

在一些实施例中，潜水员采用目测、摄影或录像的方式，利用钢卷尺等测量工具对水下门坎埋件或混凝土缺陷部位进行详细检查，对缺陷部位进行特征描述和标记放线，主要包括缺陷大小、尺寸、走向等外形状况。

切割：使用液压锯沿缺陷边缘切割出修补边缘线；

在一些实施例中，潜水员在进行缺陷边缘切割时，缺陷边缘的切割深度应≥6 cm，切割边线必须封闭，迎水面边缘切割成凹槽，凹槽角度呈60°，除迎水面的其它侧壁应尽量保证垂直。缺陷修复范围内缺陷深度达不到6 cm的部位要切割出凿除线，方便后续混凝土凿除。凿除线根据缺陷尺寸定，以10 cm间距为宜。

凿除：待切割完成后，潜水员使用液压镐、风镐等设备对缺陷内混凝土进行凿除；

在一些实施例中，当水深大于30 m时，风动工具动力不足，宜使用液压工具；待凿除完成后将碎屑清理，使用高压水枪进行基面清理。

钻孔：采用风钻或液压钻进行钻孔，使用三角固定法进行钻孔，孔结束后，用高压水清除孔内的岩屑和沉渣，使孔壁无尘土附着；

在一些实施例中，为了增加新浇混凝土与老混凝土的整体性，需在老混凝土中植锚筋。潜水员用风钻或液压钻进行钻孔，如图9所示，潜水员使用三角固定法在迎水面布设一排锚筋，孔深20 cm，孔径2.5 cm，后续锚筋以钢筋网保持稳定为原则，按一般植筋方式随机布孔，钻孔结束后，用高压水清除孔内的岩屑和沉渣，使孔壁无尘土附着。

植筋：将锚筋插入孔底后，注入锚固剂；

在一些实施例中，锚孔清洗完成之后，内部充填锚固剂，锚固剂充填量应满足锚筋插到孔底之后，锚固剂能填满锚筋周围的缝隙。锚孔内插入Φ20 mm锚筋，锚筋插入后，转动几次，使锚固剂充分与锚杆和孔壁粘紧，增加锚固力。

待锚固剂具有足够的强度后，将在陆地上提前制作好的钢筋网整体吊装下水，钢筋网与锚筋之间采用水下焊接连接。钢筋网的作用主要是为了增强混凝土的强度，将锚筋与原混凝土及补强环氧混凝土连接成为一个整体，提高其抗冲刷能力，钢筋网根据缺陷尺寸可选用Φ12 mm螺纹钢筋，按间距15 cm*15 cm布置。

潜水员使用水下电焊，按照湿法焊接工艺对钢筋网和锚筋进行焊接，湿法焊接是焊工在水下直接施焊，而不是人为地将焊接区周围的水排开的水下焊接方法，要使焊条在水下稳定燃烧，必须在焊条芯上涂一层一定厚度的涂药，并用石蜡或其他防水物质浸渍，使焊条具有防水性。水下焊接时要遵循国家和行业规范，做好防触电、防火、防爆的安全措施。

使用高压水枪对缺陷面进行清扫，将缺陷凿除线内浮尘、碎屑、水草等杂物清理干净，确保基面干净无杂物、无粉尘。

浇筑：浇筑环氧混凝土，以型钢平面作为导流洞门坎浇筑基准线，混凝土面适当超高0.5 cm~1 cm浇筑；

若需要修补的缺陷为立面缺陷，则浇筑环氧混凝土前需支立模板。模板可采用2.5mm厚钢板，使用膨胀螺栓固定，浇筑时在模板适当位置预留浇筑口，并在钢板表面涂刷脱模剂或贴塑料膜，以便于浇筑和拆模。

为了增加原始缺陷面和新环氧混凝土的粘结力，在涂刷前再次使用高压水枪对缺陷面进行清扫，将缺陷凿除线内浮尘、水草等杂物清理，确保基面光滑无杂物。然后在缺陷内部涂刷水下环氧粘接剂，使用水下灌浆机在缺陷内表面涂刷粘接剂，确保涂刷均匀。

在一些实施例中，如图8所示，对门坎上游翼缘向下凹陷部位，在损坏范围切割凿除上游面混凝土，在尽量不破坏原有构件的条件下，不对变形工字钢切割，通过补焊一根加强筋，将钢筋网与加强筋焊接，然后浇筑环氧混凝土。

其中，为了增强环氧混凝土的抗磨性，选用金刚砂、耐磨合金骨料等耐磨骨料。

施工前要根据现场气温及砂石料粒径进行配合比试验，在满足施工流动性能的前提下，确定最低添加剂用量及各组分比例，环氧混凝土配合比如表1：

表1

在一些实施例中，由于水下环氧混凝土具有优良的自流平性、填充性及自密实性，可在密布的钢筋之间、骨架及模板的缝隙之间浇筑，靠环氧混凝土自重填充，无需振捣。

由于环氧胶凝材料的物理特性使环氧混凝土在水下具有很强的抗分散性能，可以使用吊罐法直接浇筑。在环氧胶粘剂涂刷完成后立即进行环氧混凝土浇筑。浇筑时可选用型钢卡在左右门槽作为靠尺，型钢刚度大形变量小，以型钢平面作为闸门底坎浇筑基准线，混凝土面适当超高0.5 cm~1 cm浇筑。

凝固：环氧混凝土在养护三天后，流道可以过流。

在一些实施例中，在于精度要求相对较高的止水或支撑部位，可以选用水平靠尺检查混凝土面水平度和主轨钢板垂直度，相对误差≤2 mm。

经检查高于原止水线的环氧混凝土要使用液压磨具打磨至止水线，若混凝土面低于止水线则需要将浇筑混凝土凿除，重复之前步骤再处理，再浇筑。为此，一般止水部位的浇筑应留一定的余量。

再处理完成后，为了检验闸门止水效果，将闸门锁定解除，落至门槽底部，使底部水封与底坎紧密贴合，潜水员目视检查贴合情况，同时使用1 mm钢尺随机插入水封与底坎结合部位，检测密封性。

其中，潜水员在修复过程中，为了增加新浇混凝土与老混凝土的整体性，需在老混凝土中植筋，本发明在植筋时，采用的三角形固定法水下植筋，进一步增强了水下混凝土的稳定性、抗冲刷能力和锚筋的拉拔力，而在修复过程中通过使用水下金刚砂环氧混凝土代替金属结构进行缺陷止水和抗冲磨修复，即实现了快速临时修复的目的，保证门槽闸门下闸运行安全，又节约工期，实现快速修复要求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种导流洞门槽水下修复装置，其特征在于，包括：

避流框，所述避流框包括迎水面框架、背水面框架以及顶部平台，所述迎水面框架和所述背水面框架间隔设置且顶部通过所述顶部平台相连，所述迎水面框架的左右两侧各设有一导向滑轮；

二个起重葫芦，二个所述起重葫芦分别装设于所述顶部平台的左右两侧，所述起重葫芦上设有钢丝链条；

避流罩，所述避流罩包括可通过所述起重葫芦进行左右移动的移动式避流罩，所述移动式避流罩的形状为天圆地方形，将所述移动式避流罩的顶部设计成圆形，所述移动式避流罩的底部设计成方形，结合流线型的设计，减少所述移动式避流罩的直接受力，所述移动式避流罩的上下贯通，所述移动式避流罩贴合于所述迎水面框架一侧，所述移动式避流罩内部形成一空腔，所述移动式避流罩的左右两侧各设有拉环；所述起重葫芦的所述钢丝链条绕过所述导向滑轮后与所述拉环相连接；

所述迎水面框架由四根横向工字钢和五根纵向工字钢固定连接组成，所述背水面框架由四根所述横向工字钢和五根所述纵向工字钢固定连接组成，所述迎水面框架与所述背水面框架通过多个隔板相连，所述迎水面框架的所述横向工字钢的左右两侧各设有多个第一滚轮，所述背水面框架的所述横向工字钢上左右两侧各设有多个限位轮，所述背水面框架的左右两侧的所述纵向工字钢上设有多个第二滚轮；

所述避流罩还包括两个固定式避流罩，两个所述固定式避流罩设于所述避流框的左右两侧，所述固定式避流罩呈L型；

两个所述固定式避流罩之间上下并排地设有两个轨道，所述移动式避流罩设于两个所述轨道上且可相对于两个所述轨道移动；

采用导流洞门槽水下修复装置进行修复的修复方法包括以下步骤：

组装好所述导流洞门槽水下修复装置后，调整所述移动式避流罩的位置，使所述移动式避流罩位于所述迎水面框架的中间部位，收紧左右两侧所述起重葫芦的所述钢丝链条，开始下放修复装置，使固定式避流罩左右两侧的所述第一滚轮贴合两侧的导流洞门槽；

待修复装置稳定后，将一侧所述起重葫芦的所述钢丝链条收紧，另一侧放松，使得所述移动式避流罩移动至所述钢丝链条收紧的一侧，此时通过所述移动式避流罩的上方进入水下，开始进行水下修复工作，首先进行检测门坎损坏处，然后对其进行修复，待一侧门坎修复完成后，将另一侧所述起重葫芦的所述钢丝链条收紧，使得所述移动式避流罩移动至另一侧，以便进行水下门坎另一侧的检测和修复，直至水下门坎全部修复完成；

待导流洞水下门坎修复完成后，分别进入两侧的固定式避流罩，通过上下移动对两侧门槽进行检测和修复，直至两侧门槽全部修复完成；

所述水下修复的具体方法为：

放线：对缺陷部位进行标记放线；

切割：使用液压锯沿缺陷边缘切割出修补边缘线；

凿除：待切割完成后，潜水员使用液压镐或风镐设备对缺陷内混凝土进行凿除；

钻孔：采用风钻或液压钻进行钻孔，使用三角固定法进行钻孔，钻孔结束后，用高压水清除孔内的岩屑和沉渣，使孔壁无尘土附着；

植筋：将锚筋插入孔底后，注入锚固剂；

浇筑：浇筑环氧混凝土，以型钢平面作为导流洞门坎浇筑基准线，混凝土面高于基准线0.5 cm～1 cm浇筑；

凝固：环氧混凝土在养护三天后，流道过流。

2.根据权利要求1所述的导流洞门槽水下修复装置，其特征在于，所述起重葫芦为手拉葫芦或电动葫芦中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的导流洞门槽水下修复装置，其特征在于，所述迎水面框架的自上而下的三根所述横向工字钢上各设有通孔，且所述通孔分别位于所述迎水面框架的左右两侧，所述导向滑轮装设于所述迎水面框架的自上而下的第三根所述横向工字钢上。

4.根据权利要求3所述的导流洞门槽水下修复装置，其特征在于，所述移动式避流罩的迎水面一侧设有三个槽钢，所述槽钢与所述移动式避流罩固定连接，所述拉环设于所述移动式避流罩自下而上的第二个所述槽钢上。

5.根据权利要求4所述的导流洞门槽水下修复装置，其特征在于，左右两侧的所述起重葫芦的所述钢丝链条分别穿过所述迎水面框架的左右两侧的所述通孔、绕过所述导向滑轮并与所述拉环相连接。