CN215801865U - 一种水下混凝土底板渗漏检测及修补设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，包括机身、行走单元、底盘集成、动力单元和多个可替换施工单元，行走单元设置在机身上；底盘集成包括机架、可伸缩单元和移动导向机构，可伸缩单元上设有第一摄像头，可伸缩单元安装在移动导向机构上；移动导向机构设置在机架内部顶端；机架内设有安装平台，安装平台上设有用于放置多个可替换施工单元的多个放置单元；动力单元与可伸缩单元传动连接；各可替换施工单元可选择地被连接于可伸缩单元，以与动力单元传动连接，使得动力单元可分别驱动可替换施工单元工作，完成水下混凝土底板渗漏检测及修补的作业过程。本实用新型旨在解决现有技术的不足。

Description

一种水下混凝土底板渗漏检测及修补设备

技术领域

本实用新型属于建筑工程技术领域，尤其涉及一种水下混凝土底板渗漏检测及修补设备。

背景技术

为了防止温度应力的变化对混凝土结构物进行破坏，往往在其长度方向每隔一定距离设置伸缩缝，以释放温度应力。混凝土水工结构物在伸缩缝处钢筋布置、混凝土浇筑不连续，伸缩缝内由纤维板填充并在表层设置灌封胶，伸缩缝内设置中埋式橡胶止水带防止伸缩缝处发生渗漏，止水带内嵌在伸缩缝两侧混凝土内，止水带中央圆孔可很好地适应伸缩缝两侧混凝土的相对拉离或挤压，如图5所示。

由于伸缩缝位置为混凝土结构物的局部薄弱位置，因此在船闸、混凝土水渠、蓄水池等水工建筑物中经常出现底板错台、扭曲、不均匀沉降、深层裂缝等病害，不但影响结构物保水、蓄水等基本功能，而且渗漏水体掏空地基，导致底板脱空，结构物受力不均衡遭到破坏，进而造成重大安全质量事故。

对于结构物渗漏问题，一般采用小型潜航器进行对下检测，但其存在两处明显缺点，其一，无法自动清除表面水生物，大大影响甚至无法进行水下摄像，难以直观地判断错台情况或表面裂缝大致宽度；其二，自稳能力弱，仅适用于完全静止的区域，无法适用于具有一定流速的水域。对于上述受限环境，通常的办法是派遣潜水员先进行水下摸探清理，再携带水下摄像设备进行混凝土缺陷的拍摄，并配以一定的沙袋配重提高自稳能力，但水下人工作业具有较大的安全隐患，尤其对于加入高浓度次氯酸钠等化学药剂的工业厂区更是无法进行水下人工操作。

由于潜水员水下操作困难，水下修补效率低下，对于结构物渗漏位置的修补，一般采用干施工方法进行，即关闭上、下游检修闸门，用水泵将所形成的封闭区域水体抽干，修补工人采用常规的切割打磨混凝土，安装新止水带、纤维板，支模浇筑的方式进行伸缩缝修补；采用钻孔灌浆的方式对底板深层裂缝进行修补。该方法存在几处问题，其一，检修闸门密封效果难以保证，通常关闭后仍具有一定的泄漏量，切割机、电钻为带电作业，用电安全方面存在很大的风险；其二，坏损部位往往较为分散，很多位置无检修闸门，不能形成干施工的环境；其三，启动检修工况对生产影响非常大，干施工需要较长的施工时间，无法使工业水循环、航运等系统维持最低荷载的运转，通常导致整个运营体长时间处于瘫痪状态；其四，需要携带多种设备，如清扫设备、切割机、液压钻、注浆设备、探测设备等，这些设备都需要占据一定的存放空间，不便于使用和存放。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，旨在解决现有技术的不足。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，包括机身、行走单元、底盘集成、动力单元和多个可替换施工单元，行走单元设置在机身上，用于驱动机身在水中向任意方向移动；

底盘集成包括机架、可伸缩单元和移动导向机构，可伸缩单元上设有第一摄像头，可伸缩单元安装在移动导向机构上；

移动导向机构设置在机架内部顶端，用于实现可伸缩单元在机架顶端的纵向和横向位移；

机架内设有安装平台，安装平台上设有用于放置多个可替换施工单元的多个放置单元；

动力单元与可伸缩单元传动连接；

各可替换施工单元可选择地被连接于可伸缩单元，以与动力单元传动连接，使得动力单元可分别驱动可替换施工单元工作，完成水下混凝土底板渗漏检测及修补的作业过程。

进一步地，放置单元包括开设在安装平台的放置孔和设置在放置孔内的第一对接机构；

可伸缩单元包括可伸缩支臂和第二对接机构，可伸缩支臂的顶端安装在移动导向机构上，且与动力单元传动连接，第二对接机构套设于可伸缩支臂的底端外侧；

可替换施工单元包括配合对接机构和施工机构，配合对接机构套设于施工机构外侧，配合对接机构适于对接于第一对接机构，以使得施工机构放置于放置孔中，配合对接机构适于对接于第二对接机构，以使得施工机构传动连接于可伸缩支臂，从而动力单元可驱动施工机构。

进一步地，放置孔包括第一放置孔和位于第一放置孔下方且与第一放置孔连通的第二放置孔，第一放置孔的直径大于第二放置孔的直径，第一放置孔内壁上沿其周向均匀开设有多个第一滑槽，各第一滑槽的的槽长方向与第一放置孔的径向方向一致，第一对接机构包括第一驱动机构和多个第一套筒杆，多个第一套筒杆与多个第一滑槽一一对应，各第一套筒杆滑动设置在对应的第一滑槽内；

第二对接机构包括套筒、第二驱动机构和多个第二套筒杆，套筒套设于可伸缩支臂的底端外侧，且其外壁沿其周向均匀开设有多个第二滑槽，各第二滑槽的的槽长方向与套筒的径向方向一致，多个第二套筒杆与多个第二滑槽一一对应，各第二套筒杆滑动设置在对应的第二滑槽内；

配合对接机构包括圈梁和多个连接杆，圈梁套设于施工机构外侧，圈梁的直径小于第一放置孔的直径，且大于第二放置孔和套筒的直径，多个连接杆贯穿设置在圈梁的侧壁上，且沿圈梁周向均匀设置；

多个连接杆和多个第一套筒杆一一对应，第一驱动机构用于驱动各第一套筒杆沿对应的第一滑槽滑动，使得各第一套筒杆与圈梁抵接或分离，从而使得各连接杆的一端插入或脱离对应的第一套筒杆；

多个连接杆和多个第二套筒杆一一对应，第二驱动机构用于驱动各第二套筒杆沿对应的第二滑槽滑动，使得各第二套筒杆与圈梁抵接或分离，从而使得各连接杆的一端插入或脱离对应的第二套筒杆。

进一步地，第二对接机构可转动地设置在可伸缩支臂的底端外侧，第一摄像头上设有第一照明设备。

进一步地，施工机构为清扫端头、液压切割机、液压钻、注浆管、灌封胶枪头、声波探测仪、激光测距仪、夹取机械手中的任意一种。

进一步地，机身的前端和后端均设有可360度转动的第二摄像头和第二照明设备。

进一步地，还包括控制集成系统，控制集成系统与可伸缩单元通信连接，可伸缩单元与其连接的可替换施工单元通信连接。

进一步地，移动导向机构包括分别设置在机架相对两侧上的两个纵钢轨、两端分别滑动设置在两个纵钢轨上的横钢轨、滑动设置在横钢轨上的支臂底盘和用于驱动横钢轨和支臂底盘移动的驱动机构。

进一步地，行走单元包括对称设置在机架底部的若干对履带轮和多个设置在机身上的推进器，推进器可实现机身的前进、后退、转弯、上浮和下潜。

进一步地，履带轮上设有可伸缩关节，可伸缩关节的顶端与机架连接，履带轮可绕轴自转动，机身上装有多个陀螺仪。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：具有多个可替换施工单元，满足不同类型的水下施工需求，可以实现水下渗漏检测、水下渗漏修补及修补后验收等功能；动力单元和多个可替换施工单元相互可分离地配置，从而可以各自独立存放和使用，可替换施工单元在与可伸缩单元对接配置时，与动力单元形成动力传输，从而使得动力单元为各可替换施工单元提供施工驱动力，并且各可替换施工单元稳定地相互配合施工，从而在水下混凝土底板渗漏检测及修补的过程中，各可替换施工单元相互配合，完成连续的水下混凝土底板渗漏检测及修补施工过程，提高施工效率，从而无需潜水员下水施工；可替换施工单元实现存在放安装平台上，可伸缩单元在移动导向机构的带动下可以在机架上纵向和横向位移，使得可伸缩单元可移动到相应的可替换施工单元处，便于连接不同的可替换施工单元；同时在机身上设置行走单元，实现机身在水下向任意方向移动。

附图说明

图1为本实用新型水下混凝土底板渗漏检测及修补设备的结构示意图；

图2为本实用新型水下混凝土底板渗漏检测及修补设备的侧视图；

图3为本实用新型水下混凝土底板渗漏检测及修补设备中第一对接机构与配合对接机构连接的示意图；

图4为本实用新型水下混凝土底板渗漏检测及修补设备中第二对接机构与配合对接机构连接的示意图；

图5为现有伸缩缝的结构示意图。

图中，1-机身，11-第二摄像头，2-行走单元，21-履带轮，22-推进器，23-可伸缩关节， 3-底盘集成，31-机架，32-可伸缩支臂，33-第二对接机构，331-套筒，332-第二套筒杆，34-移动导向机构，341-纵钢轨，342-横钢轨，343-支臂底盘，35-安装平台，351-第一放置孔，352-第二放置孔，36-第一摄像头，37-第一对接机构，371-第一套筒杆，4-可替换施工单元，41-配合对接机构，411-圈梁，412-连接杆，42-施工机构，5-止水带，6-灌封胶，7- 纤维板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1和图2，图1为本实用新型水下混凝土底板渗漏检测及修补设备的结构示意图，图2为本实用新型水下混凝土底板渗漏检测及修补设备的侧视图。一种水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，包括机身1、行走单元2、底盘集成3、动力单元和多个可替换施工单元4，行走单元2设置在机身1上，用于驱动机身1在水中向任意方向移动；底盘集成3设置在机身1底部，动力单元可与各可替换施工单元4传动连接，以分别驱动各可替换施工单元4工作，以完成水下混凝土底板渗漏检测及修补的作业过程。

具体地，底盘集成3包括机架31、可伸缩单元和移动导向机构34，可伸缩单元上设有第一摄像头36，可伸缩单元安装在移动导向机构34上；移动导向机构34设置在机架31内部顶端，用于实现可伸缩单元在机架31顶端的纵向和横向位移；机架31内设有安装平台35，安装平台35上设有用于放置多个可替换施工单元4的多个放置单元；动力单元与可伸缩单元传动连接；各可替换施工单元4可选择地被连接于可伸缩单元，以与动力单元传动连接，使得动力单元可分别驱动可替换施工单元4工作，完成水下混凝土底板渗漏检测及修补的作业过程。机架31为框架式结构，在机架31内安装有一层安装平台35，可用于将多个可替换施工单元4可拆卸地放置在安装平台35上，从而固定悬挂于机架31内，安装平台35上安装有材料架，材料架有多个仓格，仓格可以用于存放止水带、纤维板、注浆管等施工材料，仓格的仓门通过柜门反弹器安装在仓格上。动力单元可驱动可伸缩单元伸长或收缩，其收缩时可停在安装平台35的上方，即位于可替换施工单元4的上方，通过移动导向机构34带动可伸缩单元移动，从而可伸缩单元可以移动到任一可替换施工单元4的上方，便于根据施工需要，可选择与任一可替换施工单元4连接。在一实施例中，移动导向机构34包括分别设置在机架31相对两侧上的两个纵钢轨341、两端分别滑动设置在两个纵钢轨341上的横钢轨 342、滑动设置在横钢轨342上的支臂底盘343和用于驱动横钢轨342和支臂底盘343移动的驱动机构。通过横钢轨342在两个纵钢轨341上移动，实现可伸缩单元的纵向移动，通过支臂底盘343在横钢轨342上移动，实现可伸缩单元的横向移动。第一摄像头36可以拍摄可替换施工单元4所处的水下环境，对可替换施工单元4的替换过程、水下施工过程进行监控，可确保顺利完成水下施工，以及各可替换施工单元4的更换与放置在安装平台35上。

请结合参阅图3和图4，图3为本实用新型水下混凝土底板渗漏检测及修补设备中第一对接机构与配合对接机构连接的示意图，图4为本实用新型水下混凝土底板渗漏检测及修补设备中第二对接机构与配合对接机构连接的示意图。可伸缩单元与可替换施工单元4连接后，其伸长可将可替换施工单元4伸出至机架31外侧，当可替换施工单元4连接于可伸缩单元时，动力单元与该可替换施工单元4通过可伸缩单元导通驱动，从而动力单元可驱动该可替换施工单元4进行作业。以此随着不同施工阶段的推进，不断更换不同的可替换施工单元4，各可替换施工单元4稳定地相互配合施工，从而在水下混凝土底板渗漏检测及修补的过程中，各可替换施工单元4相互配合，完成连续的水下混凝土底板渗漏检测及修补施工过程，提高施工效率，从而无需潜水员下水施工。同时移动导向机构34可带动可伸缩单元在机身1范围内横向及纵向移动，从而带动可替换施工单元4在机身1范围内横向及纵向移动，实现施工作业点的精定位，无需频繁驱动行走单元2调整本实用新型的位置。在一实施例中，放置单元包括开设在安装平台35的放置孔和设置在放置孔内的第一对接机构37；可伸缩单元包括可伸缩支臂32和第二对接机构33，可伸缩支臂32的顶端安装在移动导向机构34上，且与动力单元传动连接，第二对接机构33套设于可伸缩支臂32的底端外侧；可替换施工单元 4包括配合对接机构41和施工机构42，配合对接机构41套设于施工机构42外侧，配合对接机构41适于对接于第一对接机构37，以使得施工机构42放置于放置孔中，配合对接机构 41适于对接于第二对接机构33，以使得施工机构42传动连接于可伸缩支臂32，从而动力单元可驱动施工机构42。也就是配合对接机构41可以与第一对接机构37和第二对接机构33相互配合，当配合对接机构41与第一对接机构37配合时，施工机构42固定在放置孔中，使得施工机构42存放在安装平台35上；当配合对接机构41与第二对接机构33配合时，施工机构42与可伸缩支臂32连接，从而使得施工机构42与动力单元传动连接，以为施工机构42提供工作动力。也就是说可伸缩支臂32内设有驱动线路，动力单元与可伸缩支臂32 内的驱动线路连接，当施工机构42与可伸缩支臂32连接时，动力单元通过驱动线路与施工机构42传动连接，从而动力单元可以驱动施工机构42，施工机构42与可伸缩支臂32的连接方式可采用现有的连接方式，只需要保证两者连接的密封性，避免水渗入即可。在一实施例中，可伸缩支臂32的底端设有使施工机构42向任意方向转动的转动机构。

进一步地，在一实施例中，放置孔包括第一放置孔351和位于第一放置孔351下方且与第一放置孔351连通的第二放置孔352，第一放置孔351的直径大于第二放置孔352的直径，第一放置孔351内壁上沿其周向均匀开设有多个第一滑槽，各第一滑槽的的槽长方向与第一放置孔351的径向方向一致，第一对接机构37包括第一驱动机构和多个第一套筒杆371，多个第一套筒杆371与多个第一滑槽一一对应，各第一套筒杆371滑动设置在对应的第一滑槽内；第二对接机构33包括套筒331、第二驱动机构和多个第二套筒杆332，套筒331套设于可伸缩支臂32的底端外侧，且其外壁沿其周向均匀开设有多个第二滑槽，各第二滑槽的的槽长方向与套筒331的径向方向一致，多个第二套筒杆332与多个第二滑槽一一对应，各第二套筒杆332滑动设置在对应的第二滑槽内；配合对接机构41包括圈梁411和多个连接杆412，圈梁411套设于施工机构42外侧，圈梁411的直径小于第一放置孔351的直径，且大于第二放置孔352和套筒331的直径，多个连接杆412贯穿设置在圈梁411的侧壁上，且沿圈梁411周向均匀设置；多个连接杆412和多个第一套筒杆371一一对应，第一驱动机构用于驱动各第一套筒杆371沿对应的第一滑槽滑动，使得各第一套筒杆371与圈梁411抵接或分离，从而使得各连接杆412的一端插入或脱离对应的第一套筒杆371；多个连接杆412 和多个第二套筒杆332一一对应，第二驱动机构用于驱动各第二套筒杆332沿对应的第二滑槽滑动，使得各第二套筒杆332与圈梁411抵接或分离，从而使得各连接杆412的一端插入或脱离对应的第二套筒杆332。在将可替换施工存放在放置单元中时，将圈梁411放置在第一放置孔351中，由于圈梁411的直径大于第二放置孔352的直径，此时圈梁411位于第二放置孔352的上方，施工机构42悬挂在第二放置孔352中，将圈梁411上的多个连接杆412 分别与多个第一套筒杆371的位置对应，连接杆412的两端分别伸出圈梁411，然后驱动第一套筒杆371向圈梁411的方向滑动，使得第一套筒杆371与圈梁411抵接，并且使得连接杆412插入对应的第一套筒杆371内，通过连接杆412与第一套筒杆371的配合，将圈梁411 固定在第一放置孔351中，从而将该可替换施工单元4固定放置在放置单元内。在可伸缩单元需要连接可替换施工单元4时，将可伸缩支臂32收缩，使其底端位于安装平台35的上方，并通过移动导向机构34将可伸缩支臂32移动到相应的可替换施工单元4上，伸长可伸缩支臂32，使得套筒331伸入圈梁411内，多个第二套筒杆332分别与多个连接杆412的位置对应，然后驱动第二套筒杆332向圈梁411的方向滑动，使得第二套筒杆332与圈梁411抵接，并使得连接杆412插入对应的第二套筒杆332内，通过连接杆412与第二套筒杆332的配合，将圈梁411固定在套筒上，从而将该可替换施工单元4固定在可伸缩单元上，然后驱动第一套筒杆371向远离圈梁411的方向滑动，使得第一套筒杆371与圈梁411分离，并且使得第一套筒杆371与对应的连接杆412分离，此时可伸缩单元可以带动可替换施工单元4从放置单元内脱离。

在一实施例中，第二对接机构33可转动地设置在可伸缩支臂32的底端外侧，第二对接机构33上设有第一摄像头36和第一照明设备。该设备便于调整第二对接机构33的位置，以及通过第一照明设备照亮第一摄像头36的拍摄范围，可以更清楚地对可替换施工单元4 的替换过程、水下施工过程进行监控。

进一步地，施工机构42为清扫端头、液压切割机、液压钻、注浆管、灌封胶枪头、声波探测仪、激光测距仪、夹取机械手中的任意一种，所述清扫端头包括清扫刷和设置在清扫刷两侧的喷头。各施工机构42上集成有采集其工作数据的传感器，如清扫端头、注浆管、灌封胶枪头上设有压力传感器，液压切割机和液压钻上设有偏角传感器等。动力单元为施工机构42提供工作动力，根据施工机构42的类型，动力单元包括油缸、压力泵、供电装置、灌浆料存储罐、灌封胶存储罐和冲洗水存储罐。可伸缩支臂32内设有液压油管、冲洗水管、第一输送管、第二输送管和电线，油缸与液压油管连接，供电装置与电线连接，压力泵的数量为三，分别为第一压力泵、第二压力泵和第三压力泵，第一压力泵分别与冲洗水存储罐和冲洗水管连接，第二压力泵分别与灌浆料存储罐和第一输送管连接，第三压力泵分别与灌封胶存储罐和第二输送管连接。当清扫端头连接于可伸缩支臂32上时，喷头与冲洗水管连接，第一压力泵具有顺转和逆转两种模式，顺转第一压力泵，可将冲洗水存储罐内的水由喷头喷向混凝土污垢部位；逆转第一压力泵，可将外部浑浊水吸入冲洗水存储罐内，从而在进行视觉观测前，可通过清扫端头清除结构物表层水生物、淤泥等杂质；当液压切割机连接于可伸缩支臂32时，液压切割机与液压油管连接，油缸通过液压油管为液压切割机提供动力，通过液压切割机可在水下高效地对松散的混凝土缺陷部位进行切割处理；当液压钻连接于可伸缩支臂32时，液压钻与液压油管连接，油缸通过液压油管为液压钻提供动力，通过液压钻可在水下高效地对混凝土底板进行钻孔，表面凿毛等施工作业；当注浆管连接于可伸缩支臂32时，注浆管与第一输送管连接，启动第二压力泵，通过注浆管将灌浆料存储罐内的浆料注入伸缩缝；当灌封胶枪头连接于可伸缩支臂32时，灌封胶枪头与第二输送管连接，启动第三压力泵，通过灌封胶枪头将灌封胶存储罐内的灌封胶注入伸缩缝表面；当声波探测仪连接与可伸缩支臂32时，声波探测仪与电线连接，声波探测仪可对一定区域内混凝土进行全方位扫测；当激光测距仪连接于可伸缩支臂32时，激光测距仪与电线连接，激光测距仪可测量混凝土底板错台高差及待修补部位与其它结构物的相对距离；当夹取机械手连接于可伸缩支臂32时，夹取机械手与液压油管连接，油缸通过液压油管为夹取机械手提供动力，通过夹取机械手可以夹取纤维板、止水针头、注浆管、膨胀螺栓、螺母等配件，将其塞入、击打或拧入待装部位。

为获取本实用新型水下游动、行走过程中周边环境的影像。在一实施例中，机身1的前端和后端均设有可360度转动的第二摄像头11和第二照明设备。

在一实施例中，本实用新型还包括控制集成系统，控制集成系统用于控制本实用新型的工作，如控制集成系统与可伸缩单元通信连接，可伸缩单元与其连接的可替换施工单元4 通信连接。通过控制集成系统控制可替换施工单元4工作。控制集成系统控制动力单元与可替换施工单元4之间的动力传输，以控制可替换施工单元4启动或关闭。控制集成系统提供一个精准的可视化施工操作窗口，控制集成系统可以包括控制器、控制面板和显示屏，控制面板上设有操作手柄和多个指令按钮，显示屏用于显示第一水下摄像头和第二水下摄像头实时监控的画面，同时显示陀螺仪的数据。

行走单元2用于驱动机身1在水中向任意方向移动。在一实施例中，行走单元2包括对称设置在机架31底部的若干对履带轮21和多个设置在机身1上的推进器22，推进器22 可实现机身1的前进、后退、转弯、上浮和下潜。履带轮21用于在混凝土底板上行走，多个推进器22两两为一对，每对中的两个推进器22分别设置在机身1的两侧，根据推进器22 的朝向分为两类，一类是水平朝向，一类是竖直朝向，通过控制不同推进器22的动力，以实现机身1的前进、后退、转弯、上浮和下潜等动作，实现机身1在水中朝向任意方向移动。在一实施例中，履带轮21上设有可伸缩关节23，可伸缩关节23的顶端与机架31连接，履带轮21可绕轴自转动，机身1上装有多个陀螺仪。由于伸缩缝两侧的混凝土底板由可能存在错台情况，因此履带轮21上设有可伸缩关节23，根据伸缩缝两侧的混凝土底板的错台情况，调整可伸缩关节23的长度，保证本实用新型能够平稳地沿着标高不一的错台伸缩缝行走。而机身1装有多个陀螺仪，能够监控设备水下的稳定情况，各陀螺仪检测数据偏差超过一定数值时，可伸缩关节23进行相应调整，保证施工过程中本实用新型始终处于一个平衡稳定的状态。

本实用新型的工作过程如下：

(1)视觉观测

在渗漏问题出现初期，将本实用新型放入水中，对重点观测部位进行视觉观测，若观测部位受阻于表层水生物、淤泥等，可将清扫端头连接于可伸缩支臂32，通过喷头及清扫刷将表层水生物及淤泥清扫干净，实现整洁可观测的基面。然后将激光测距仪连接于可伸缩支臂32上，通过激光测距仪直接测定伸缩缝处底板错台、扭曲情况，得到伸缩缝处裂缝长度及宽度。

(2)无损检测

对于需要进行深层裂缝无损检测的区域，将声波探测仪连接于可伸缩支臂32，开启声波探测仪按照一定的采样间距对该区域混凝土进行横断面二维扫测，汇集各横断面二维数据后将其合成该区域的三维影像图，能直观地获知混凝土内部缺陷的状况。扫测过程中，同步记录各信号的坐标信息，可方便后续渗漏修补时能快速找到混凝土缺陷位置。

(3)伸缩缝渗漏修补

伸缩缝处的渗漏主要原因为伸缩缝两侧混凝土底板发生错台、拉离，导致中埋止水带撕裂，或者混凝土施工浇筑过程中止水带本身发生扭曲、埋设偏位，伸缩缝内的止水带无法发挥防渗功能，水下渗漏修补工作主要有：凿除缺陷混凝土、安装新止水带、伸缩缝内安装纤维板、伸缩缝表面注入灌封胶、水下支模、水下灌浆或浇筑细石混凝土补齐错台位置。

通过在可伸缩支臂32上连接液压切割机，通过液压切割机对伸缩缝周边混凝土进行凿除和切割，随后可伸缩支臂32连接清扫端头，通过清扫端头对基面进行清理，然后可伸缩支臂32连接夹取机械手，通过夹取机械手拾取存放在机架31平台上的止水带，并安装固定到拟安装位置，并通过夹取机械手完成伸缩缝内纤维板的安装。陆上吊车将模板吊至水中待修补位置后，通过夹取机械手将膨胀螺栓打入模板螺栓杆孔下方的混凝土中，拧上螺母将模板固定。在可伸缩支臂32上换上注浆管，通过注浆管可对模板内进行灌浆或浇筑细石混凝土，达到拆模条件后，在可伸缩支臂32上更换上夹取机械手，将螺母拆除，然后在可伸缩支臂32上换上液压切割机，通过液压切割机切除螺杆凸起部位，陆上吊车将水中模板吊起。在可伸缩支臂32上换上灌封胶枪头，通过灌封胶枪头向伸缩缝表层注入灌封胶，完成水下伸缩缝的修补工作。

(4)底板裂缝修补

当混凝土底板出现脱空、扭曲变形等现象，或因施工质量控制不好而存在混凝土缺陷，混凝土受载后进一步加剧发展，均能导致底板出现大量严重的裂缝。裂缝修补方式通常为在裂缝两侧进行钻孔，方向由裂缝外侧向内侧贯穿裂缝，插入略小于孔径的注浆管嘴，对裂缝进行压力注浆。通过声波探测仪可对裂缝进行无损检测，修补人员根据裂缝严重情况确定钻孔位置、大小、孔深、钻孔角度等关键参数。无损检测过程中记录裂缝坐标信息，修补阶段，按照之前记录的坐标信息，及水下摄像头能快速找出待修补裂缝的位置。然后在可伸缩支臂 32上连接液压钻，通过液压钻进行水下钻孔，然后在可伸缩支臂32上换上注浆管，自动打入灌浆嘴并注入浆液，注浆时间、压力等参数信息以及裂缝上浆液溢出情况等均可在陆上操作屏上显示，便于能够更好地注浆控制。浆液凝固后，在可伸缩支臂32上换上声波探测仪，通过声波探测仪可再次对原缺陷部位进行无损检测，获知混凝土缺陷的修补效果，完成水下混凝土裂缝修补的验收工作。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：具有多个可替换施工单元4，满足不同类型的水下施工需求，可以实现水下渗漏检测、水下渗漏修补及修补后验收等功能；动力单元和多个可替换施工单元4相互可分离地配置，从而可以各自独立存放和使用，可替换施工单元4在与可伸缩单元对接配置时，与动力单元形成动力传输，从而使得动力单元为各可替换施工单元4提供施工驱动力，并且各可替换施工单元4稳定地相互配合施工，从而在水下混凝土底板渗漏检测及修补的过程中，各可替换施工单元4相互配合，完成连续的水下混凝土底板渗漏检测及修补施工过程，提高施工效率，从而无需潜水员下水施工；可替换施工单元 4实现存在放安装平台35上，可伸缩单元在移动导向机构34的带动下可以在机架31上纵向和横向位移，使得可伸缩单元可移动到相应的可替换施工单元4处，便于连接不同的可替换施工单元4；同时在机身1上设置行走单元2，实现机身1在水下向任意方向移动。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，故凡未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，其特征在于，包括机身、行走单元、底盘集成、动力单元和多个可替换施工单元，所述行走单元设置在机身上，用于驱动机身在水中向任意方向移动；

所述底盘集成包括机架、可伸缩单元和移动导向机构，所述可伸缩单元上设有第一摄像头，所述可伸缩单元安装在移动导向机构上；

所述移动导向机构设置在机架内部顶端，用于实现所述可伸缩单元在机架顶端的纵向和横向位移；

所述机架内设有安装平台，所述安装平台上设有用于放置多个可替换施工单元的多个放置单元；

所述动力单元与可伸缩单元传动连接；

各所述可替换施工单元可选择地被连接于可伸缩单元，以与所述动力单元传动连接，使得所述动力单元可分别驱动可替换施工单元工作，完成水下混凝土底板渗漏检测及修补的作业过程。

2.根据权利要求1所述的水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，其特征在于，所述放置单元包括开设在安装平台的放置孔和设置在放置孔内的第一对接机构；

所述可伸缩单元包括可伸缩支臂和第二对接机构，所述可伸缩支臂的顶端安装在移动导向机构上，且与动力单元传动连接，所述第二对接机构套设于可伸缩支臂的底端外侧；

所述可替换施工单元包括配合对接机构和施工机构，所述配合对接机构套设于施工机构外侧，所述配合对接机构适于对接于所述第一对接机构，以使得所述施工机构放置于所述放置孔中，所述配合对接机构适于对接于所述第二对接机构，以使得所述施工机构传动连接于可伸缩支臂，从而所述动力单元可驱动所述施工机构。

3.根据权利要求2所述的水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，其特征在于，所述放置孔包括第一放置孔和位于第一放置孔下方且与第一放置孔连通的第二放置孔，所述第一放置孔的直径大于第二放置孔的直径，所述第一放置孔内壁上沿其周向均匀开设有多个第一滑槽，各所述第一滑槽的槽长方向与第一放置孔的径向方向一致，所述第一对接机构包括第一驱动机构和多个第一套筒杆，多个所述第一套筒杆与多个第一滑槽一一对应，各所述第一套筒杆滑动设置在对应的第一滑槽内；

所述第二对接机构包括套筒、第二驱动机构和多个第二套筒杆，所述套筒套设于可伸缩支臂的底端外侧，且其外壁沿其周向均匀开设有多个第二滑槽，各所述第二滑槽的槽长方向与套筒的径向方向一致，多个所述第二套筒杆与多个第二滑槽一一对应，各所述第二套筒杆滑动设置在对应的第二滑槽内；

所述配合对接机构包括圈梁和多个连接杆，所述圈梁套设于施工机构外侧，所述圈梁的直径小于第一放置孔的直径，且大于所述第二放置孔和套筒的直径，多个所述连接杆贯穿设置在圈梁的侧壁上，且沿圈梁周向均匀设置；

多个所述连接杆和多个第一套筒杆一一对应，所述第一驱动机构用于驱动各第一套筒杆沿对应的第一滑槽滑动，使得各所述第一套筒杆与圈梁抵接或分离，从而使得各所述连接杆的一端插入或脱离对应的第一套筒杆；

多个所述连接杆和多个第二套筒杆一一对应，所述第二驱动机构用于驱动各第二套筒杆沿对应的第二滑槽滑动，使得各所述第二套筒杆与圈梁抵接或分离，从而使得各所述连接杆的一端插入或脱离对应的第二套筒杆。

4.根据权利要求2所述的水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，其特征在于，所述第二对接机构可转动地设置在可伸缩支臂的底端外侧，所述第一摄像头上设有第一照明设备。

5.根据权利要求2所述的水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，其特征在于，所述施工机构为清扫端头、液压切割机、液压钻、注浆管、灌封胶枪头、声波探测仪、激光测距仪、夹取机械手中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，其特征在于，所述机身的前端和后端均设有可360度转动的第二摄像头和第二照明设备。

7.根据权利要求1所述的水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，其特征在于，还包括控制集成系统，所述控制集成系统与可伸缩单元通信连接，所述可伸缩单元与其连接的可替换施工单元通信连接。

8.根据权利要求1所述的水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，其特征在于，所述移动导向机构包括分别设置在机架相对两侧上的两个纵钢轨、两端分别滑动设置在两个纵钢轨上的横钢轨、滑动设置在横钢轨上的支臂底盘和用于驱动横钢轨和支臂底盘移动的驱动机构。

9.根据权利要求1所述的水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，其特征在于，所述行走单元包括对称设置在机架底部的若干对履带轮和多个设置在机身上的推进器，所述推进器可实现机身的前进、后退、转弯、上浮和下潜。

10.根据权利要求9所述的水下混凝土底板渗漏检测及修补设备，其特征在于，所述履带轮上设有可伸缩关节，所述可伸缩关节的顶端与机架连接，所述履带轮可绕轴自转动，所述机身上装有多个陀螺仪。

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