本發明屬于水利、水運工程，涉及潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構及其實施方法。

背景技術：

1、對于近海實施的水利、水運工程，常會在工程區內形成臨時內部水系，為維持內部水系生態，內部水系需與外海連通以保證水系循環。但在內部水系因工程施工或其他情況發生污染時，應迅速關閉連通通道，以避免污染物泄露外海，影響海洋生態。待污染物處置完畢后，再重新連通通道，維持水系循環。過水涵管因其良好的經濟性和適用性，常用作工程上的水系連通通道。

2、而設置在潮汐區的過水涵管受潮汐漲落影響，涵管封堵期間需承擔雙向水頭，結合水中污染物的擴散效率，涵管的封堵結構需具備承擔雙向水頭、快速封堵、重復啟閉等功能，工程上常規的鋼拍門和袋裝土封堵等技術措施不能滿足上述要求。

3、目前氣囊封堵管道已有較廣泛的應用，主要使用在市政管道的修復和管道檢測等領域，用于被修復或被檢測管道上下游端口的臨時封堵，以形成相對封閉的干地作業區域。

4、氣囊封堵管道在水利、水運工程技術領域目前也鮮有應用，其針對設置在潮汐區過水管涵的封堵結構，還需具備承擔雙向水頭、重復啟閉、快速封堵等需求。因此，相較于現有的氣囊封堵相關技術，其使用場景和功能需求已發生較大變化，需針對性地改進和優化。

技術實現思路

1、本發明的目的在于解決現有技術中存在的上述問題，提供一種潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構及其實施方法。

2、為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

3、一種潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構，包括堤防結構和設置在堤防結構內的過水涵管，還包括充氣氣囊結構、充氣設備、涵管口防護結構和牽引固定結構；所述充氣氣囊結構設置在所述過水涵管內，包括充氣氣囊、以及分別固定設置在所述充氣氣囊兩端的第一堵頭和第二堵頭；所述第二堵頭上設置有充氣軟管，所述充氣軟管用于連通所述充氣設備；

4、所述第一堵頭和所述第二堵頭上均固定設置有拉環，所述拉環連接于所述牽引固定結構的一端，所述牽引固定結構的另一端連接在所述涵管口防護結構上，用于將所述充氣氣囊通過牽引固定在所述過水涵管內；所述涵管口防護結構設置在所述過水涵管的兩端，用于攔截水中垃圾和海洋生物進入過水涵管內。

5、優選地，所述堤防結構的側邊邊坡上固定安裝有防護鋼管，其中，所述充氣軟管一端連通充氣氣囊上的第二堵頭，另一端從所述防護鋼管內穿過并連通至充氣設備。

6、優選地，所述第二堵頭上設置有進氣口，所述進氣口一端與所述充氣氣囊連通，另一端還連通于所述充氣軟管。

7、優選地，所述充氣軟管在靠近所述充氣設備的一端安裝有壓力表、止氣閥和氣體減壓閥；其中，所述壓力表用于實時監測充氣氣囊結構內的壓力；所述止氣閥用于啟閉充氣氣囊結構與外界的連通，以維持充氣氣囊結構內的壓強；所述氣體減壓閥用于控制充氣氣囊結構內的壓力低于最大工作氣壓，確保充氣安全。

8、優選地，所述牽引固定結構由牽引繩和設置在牽引繩兩端的掛環組成；所述掛環用于連接所述拉環；所述牽引繩的兩端分別連接充氣氣囊和涵管口防護結構。

9、優選地，牽引繩的長度應為充氣氣囊結構的端部至過水涵管鄰近側管口的長度+富裕長度。

10、優選地，所述“富裕長度”為所述過水涵管管徑的1-2倍。

11、優選地，所述涵管口防護結構由多孔格柵板、連接環、連接板和固定結構組成；其中，所述連接環固定設置在多孔格柵板的下端；所述連接板的一端固定連接至多孔格柵板的頂端，另一端通過轉軸與固定結構連接；其中，所述固定結構固定連接至所述過水涵管的管口上。

12、優選地，所述連接環與所述牽引固定結構上的掛環一端連接，并通過提拉所述牽引固定結構的另一端使多孔格柵板繞固定結構上的轉軸轉動，以實現涵管口防護結構對過水涵管管口的開啟或關閉。

13、本發明的另一個目的是，提供一種潮汐區過水涵管的氣囊封堵實施方法。

14、為實現上述第二個目的，本發明采取的技術方案：

15、一種潮汐區過水涵管的氣囊封堵實施方法，所述方法包括以下步驟：

16、s1：封堵前準備：根據所述過水涵管內管徑和海域最大潮差確定充氣氣囊的規格，檢查充氣氣囊的氣密性，清理過水涵管內的垃圾、附著性海洋生物及內管壁的凸出物，確保涵管內壁整潔；

17、s2：安裝防護結構：在海域低潮位期間開展安裝，在所述過水涵管兩端安裝涵管口防護結構，并保持涵管口防護結構開啟，在堤防側邊安裝防護鋼管；

18、s3：充氣氣囊配件連接：所述充氣氣囊兩端連接牽引固定結構，所述充氣軟管穿入防護鋼管，所述充氣軟管一端連接充氣氣囊進氣口，另一端連接壓力表、止氣閥和氣體減壓閥，并接入充氣設備；

19、s4：充氣氣囊入過水涵管：在海域低潮位期間，將連接完畢的充氣氣囊及其配件放入過水涵管內的設計位置，將充氣氣囊兩端的牽引固定結構連接至涵管口防護結構上，關閉涵管口防護結構；

20、s5：過水涵管封堵過程：保持止氣閥開啟，開啟充氣設備并提供正壓，至氣囊內壓強達到工作壓強，可通過如下兩種方式維持氣囊內壓強：一是關閉止氣閥以維持充氣氣囊內的壓強，并關注壓力表，待氣囊內壓強降至工作壓強下限時，打開止氣閥并通過充氣設備補氣；二是保持止氣閥開啟，充氣設備持續充氣，通過氣體減壓閥維持氣囊內壓強在工作壓強范圍內；

21、s6：過水涵管連通過程：保持止氣閥開啟，開啟充氣設備并提供負壓，至氣囊內氣體完全排出至負壓狀態，關閉止氣閥，維持充氣氣囊負壓下的小體積狀態；

22、s7：損壞配件更換：在海域低潮位期間，開啟過水涵管兩端的涵管口防護結構，取消氣囊固定結構與涵管口防護結構的連接，將充氣氣囊及配件從過水涵管內取出，更換損壞配件并重新安裝至過水涵管內，關閉涵管口防護結構。

23、由于采用了上述技術方案，本發明獲得的有益效果包括：

24、本發明結構簡單，操作便捷，其通過充氣氣囊結構、涵管口防護結構以及牽引固定結構的設置，不僅能夠實現潮汐區過水涵管的快速封堵，還能實現承擔雙向水頭壓力、重復啟閉的功能。

技術特征：

1.一種潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構，包括堤防結構和設置在堤防結構內的過水涵管，其特征在于，還包括充氣氣囊結構、充氣設備、涵管口防護結構和牽引固定結構；

2.根據權利要求1所述的潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構，其特征在于，所述堤防結構的側邊邊坡上固定安裝有防護鋼管，其中，所述充氣軟管一端連通所述充氣氣囊上的第二堵頭，另一端從所述防護鋼管內穿過并連通至所述充氣設備。

3.根據權利要求1所述的潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構，其特征在于，所述第二堵頭上設置有進氣口，所述進氣口一端與所述充氣氣囊連通，另一端還連通于所述充氣軟管。

4.根據權利要求1所述的潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構，其特征在于，所述充氣軟管在靠近所述充氣設備的一端安裝有壓力表、止氣閥和氣體減壓閥；

5.根據權利要求1所述的潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構，其特征在于，所述牽引固定結構由牽引繩和設置在牽引繩兩端的掛環組成；所述掛環用于連接所述拉環；所述牽引繩的兩端分別連接充氣氣囊和涵管口防護結構。

6.根據權利要求5所述的潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構，其特征在于，所述牽引繩的長度應為充氣氣囊結構的端部至過水涵管鄰近側管口的長度+富裕長度。

7.根據權利要求6所述的潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構，其特征在于，所述“富裕長度”為所述過水涵管管徑的1-2倍。

8.根據權利要求1所述的潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構，其特征在于，所述涵管口防護結構由多孔格柵板、連接環、連接板和固定結構組成；其中，所述連接環固定設置在多孔格柵板的下端；所述連接板的一端固定連接至多孔格柵板的頂端，另一端通過轉軸與固定結構連接；其中，所述固定結構固定連接至所述過水涵管的管口上。

9.根據權利要求1所述的潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構，其特征在于，所述連接環與所述牽引固定結構上的掛環一端連接，并通過提拉所述牽引固定結構的另一端使多孔格柵板繞固定結構上的轉軸轉動，以實現涵管口防護結構對過水涵管管口的開啟或關閉。

10.一種潮汐區過水涵管的氣囊封堵實施方法，其特征在于，所述方法是基于權利要求1所述的潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構，所述方法包括以下步驟：

技術總結
本發明涉及一種潮汐區過水涵管的氣囊封堵結構及其實施方法，包括充氣氣囊結構、充氣設備、涵管口防護結構和牽引固定結構；所述充氣氣囊結構設置在過水涵管內，包括充氣氣囊、以及設置在充氣氣囊兩端的第一堵頭和第二堵頭；所述第二堵頭上設置有充氣軟管，所述充氣軟管用于連通充氣設備；所述充氣氣囊結構的兩端分別連接于牽引固定結構，所述牽引固定結構連接在涵管口防護結構上；所述涵管口防護結構設置在過水涵管的兩端，用于攔截水中垃圾和海洋生物進入過水涵管內；其優點表現在：本發明通過充氣氣囊結構、涵管口防護結構以及牽引固定結構的設置，不僅能夠實現潮汐區過水涵管的快速封堵，還能實現承擔雙向水頭壓力、重復啟閉的功能。

技術研發人員：胡偉,余競,楊冠川,黃東海,李曉舟,李銳,葛楓炎,云霄
受保護的技術使用者：中交上海航道勘察設計研究院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24