本發(fā)明涉及水利水電工程水工建筑物檢修維護(hù)，具體提供一種適用性強(qiáng)，封堵方便的水電工程底孔維護(hù)封堵結(jié)構(gòu)及其使用方法。
背景技術(shù)：
1、伴隨著工程建造的泄洪洞、沖沙洞、放空洞等隧洞自工程運(yùn)行起，經(jīng)大流量泄水、沖沙工況后，這些隧洞存在不同程度的沖損現(xiàn)象，為保證這些水工建筑物的安全，需要對(duì)損壞的水工建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)。若處理不當(dāng)，在繼續(xù)泄水、沖沙使用的情況下，內(nèi)部缺陷可能會(huì)繼續(xù)發(fā)展，影響到工程安全，因此，必須對(duì)這些有缺陷的水工建筑物進(jìn)行修復(fù)。為了給修復(fù)施工提供干式施工條件，研究科學(xué)合理的堵方案是十分必要的。
2、文獻(xiàn)號(hào)為cn?117367696?a公開(kāi)的一種大斷面隧洞使用氣囊封堵能力試驗(yàn)裝置及試驗(yàn)方法，其包括氣囊，據(jù)該文獻(xiàn)介紹，氣囊封堵方法在小型管道或隧洞的封堵中已廣泛使用，但是對(duì)于大尺度隧洞的封堵目前國(guó)內(nèi)外可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)較少。在尺寸很大的水下隧洞封堵中，氣囊需要克服巨大的庫(kù)水壓力，外壓的增大必然要求氣囊具有較高的內(nèi)壓，氣囊材質(zhì)、封堵能力能否達(dá)到封堵效果沒(méi)辦法進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試。該方案存在問(wèn)題是：1.該方案依靠氣囊內(nèi)充入高壓氣體后膨脹，氣囊外壁與隧洞內(nèi)壁緊密接觸，在庫(kù)水壓力作用下氣囊外壁與隧洞內(nèi)壁間產(chǎn)生靜摩擦力，抵抗庫(kù)水壓力。隧洞長(zhǎng)期運(yùn)行后內(nèi)表面光滑，且表面情況難于把握，氣囊外壁與隧洞內(nèi)壁間的靜摩擦力難于確定；2.不同工程的隧洞體型不同，且該氣囊裝置只能設(shè)置在封堵隧洞的圓形段，通過(guò)氣囊外壁與隧洞內(nèi)壁間的靜摩擦力克服水壓力，因此需要?dú)饽医Y(jié)構(gòu)有足夠的長(zhǎng)度，該方案難于適應(yīng)不同的隧洞體型；3.氣囊裝置巨大，制造質(zhì)量和精度難于保障，一旦封堵中發(fā)生漏氣，將無(wú)法封堵隧洞，產(chǎn)生重大安全事故。
3、水利水電工程中，泄洪洞、沖沙洞、放空洞等隧洞的金屬結(jié)構(gòu)布置大多為：在隧洞的有壓段首段布置事故平面閘門(mén)，在隧洞的有壓段末端布置弧形工作閘門(mén)，因此可以考慮借助弧形閘門(mén)擋水作為封堵裝備的輔助措施，通過(guò)封堵裝備封堵檢修隧洞的損壞位置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的就是目前大斷面隧洞使用氣囊封堵存在的問(wèn)題，提供一種適用性強(qiáng)，封堵方便的水電工程底孔維護(hù)封堵結(jié)構(gòu)及其使用方法。
2、本發(fā)明的水電工程底孔維護(hù)封堵結(jié)構(gòu)，設(shè)置在隧洞內(nèi)，位于維修段兩側(cè)，其特征在于該封堵結(jié)構(gòu)包括封堵閘門(mén)、橫梁結(jié)構(gòu)和平壓管，封堵閘門(mén)為兩個(gè)，一個(gè)設(shè)置在上游位置為上游封堵閘門(mén)，另一個(gè)設(shè)置在下游為下游封堵閘門(mén)，兩個(gè)封堵閘門(mén)之間通過(guò)連接橫梁結(jié)構(gòu)連接為一個(gè)整體；平壓管為鋼管結(jié)構(gòu)，平壓管兩端分別連接上游擋水閘門(mén)前部的庫(kù)水以及下游擋水閘門(mén)與工作弧門(mén)之間的水體；其中：
3、封堵閘門(mén)頂部與底部分別設(shè)置有兩套水封組件；封堵閘門(mén)為箱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部包含有數(shù)個(gè)腔體，該腔體包含有封堵設(shè)備腔、加重腔和浮力腔，封堵設(shè)備腔分別設(shè)置在封堵閘門(mén)頂部與底部，浮力腔設(shè)置設(shè)置在封堵閘門(mén)上部，加重腔設(shè)置在封堵閘門(mén)下部；
4、橫梁結(jié)構(gòu)包括上橫梁、中橫梁與下橫梁，上橫梁、中橫梁和下橫梁均為箱體結(jié)構(gòu)，上橫梁與中橫梁內(nèi)部設(shè)置有數(shù)個(gè)浮力腔，下橫梁內(nèi)部設(shè)置有數(shù)個(gè)浮力腔和三個(gè)行走設(shè)備腔，三個(gè)行走設(shè)備腔等距設(shè)置，行走設(shè)備腔之間設(shè)置有浮力腔；行走設(shè)備腔內(nèi)設(shè)置有行走裝置，行走裝置包括行走輪、水下電機(jī)、減速機(jī)、制動(dòng)器和蓄電池，蓄電池放置在行走設(shè)備腔內(nèi)，水下電機(jī)固定在下橫梁底部，水下電機(jī)通過(guò)導(dǎo)線與蓄電池連接，水下電機(jī)、減速機(jī)和行走輪順序連接，水下電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)；制動(dòng)器安裝在行走輪上。
5、所述的平壓管上還設(shè)置有閥門(mén)組件，閥門(mén)組件包括檢修閥門(mén)和工作閥門(mén)，工作閥門(mén)安裝在平壓管上，檢修閥門(mén)設(shè)置在工作閥門(mén)前端的平壓管上，利用工作閥門(mén)開(kāi)啟或關(guān)閉平壓管內(nèi)通道，關(guān)閉檢修閥門(mén)后則可以檢修工作閥門(mén)。
6、所述的水封組件包括高壓氣罐、推桿、導(dǎo)向槽、水封底座以及水封條，高壓氣罐放置在設(shè)備腔中間，兩組導(dǎo)向槽分別設(shè)置在設(shè)備腔內(nèi)兩側(cè)，每組導(dǎo)向槽內(nèi)均安裝一個(gè)水封底座，水封底座沿導(dǎo)向槽滑動(dòng)；兩根推桿分別固定在高壓氣罐兩側(cè)，推桿頂部與水封底座連接，推桿與高壓氣罐之間利用氣管連接；水封條從內(nèi)至外包裹在水封底座外端。
7、所述的水封底座上還設(shè)置有壓塊與緊固件，壓塊與緊固件均設(shè)置在水封底座外端內(nèi)壁上，通過(guò)壓塊與緊固件將水封條緊固在水封底座上。
8、水電工程底孔維護(hù)封堵結(jié)構(gòu)的使用方法：
9、（1）封堵結(jié)構(gòu)在隧洞內(nèi)行走時(shí)，推桿縮回，水封組件縮回在擋水閘門(mén)內(nèi)，行走裝置開(kāi)啟，水下電機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)行走輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)下橫梁帶動(dòng)整個(gè)封堵結(jié)構(gòu)在隧洞內(nèi)行走；
10、（2）隧洞檢修時(shí)：
11、（a）首先關(guān)閉工作弧門(mén)；
12、（b）封堵結(jié)構(gòu)行走至走至隧洞內(nèi)需要檢修的位置；
13、（c）啟動(dòng)水封組件，推桿伸出推動(dòng)水封底座，水封底座在導(dǎo)向裝置的導(dǎo)向作用下伸出并與隧洞內(nèi)壁貼合；
14、（d）高壓氣罐打開(kāi)，向水封底座的背壓腔內(nèi)充氣，將水封條壓緊在隧洞內(nèi)壁上，嚴(yán)密止水，通過(guò)至少兩道的水封組件，提高安全性；
15、（e）打開(kāi)平壓管上的工作閥門(mén)，使上游封堵閘門(mén)承擔(dān)的庫(kù)水壓力與下游封堵閘門(mén)承擔(dān)的工作弧形閘門(mén)前的壓力平衡；
16、（f）排干上游封堵閘門(mén)與下游封堵閘門(mén)之間的水體，即可形成干地施工條件。
17、本發(fā)明的水電工程底孔維護(hù)封堵結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)科學(xué)，使用方便，在隧道內(nèi)設(shè)置兩道封堵閘門(mén)，通過(guò)三道橫梁連接為整體，利用行走裝置移動(dòng)封堵結(jié)構(gòu)，通過(guò)水封組件緊壓在隧道內(nèi)壁實(shí)現(xiàn)封堵效果，并采用平壓管平衡上游與下游的水壓，最終實(shí)現(xiàn)兩道封堵閘門(mén)之間的干地施工條件，施工過(guò)程中，封堵結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，止水效果好，便于隧道內(nèi)施工維護(hù)。
1.一種水電工程底孔維護(hù)封堵結(jié)構(gòu)，設(shè)置在隧洞內(nèi)，位于維修段兩側(cè)，其特征在于該封堵結(jié)構(gòu)包括封堵閘門(mén)、橫梁結(jié)構(gòu)和平壓管，封堵閘門(mén)為兩個(gè)，一個(gè)設(shè)置在上游位置為上游封堵閘門(mén)，另一個(gè)設(shè)置在下游為下游封堵閘門(mén)，兩個(gè)封堵閘門(mén)之間通過(guò)連接橫梁結(jié)構(gòu)連接為一個(gè)整體；平壓管為鋼管結(jié)構(gòu)，平壓管兩端分別連接上游擋水閘門(mén)前部的庫(kù)水以及下游擋水閘門(mén)與工作弧門(mén)之間的水體；其中：
2.如權(quán)利要求1所述的水電工程底孔維護(hù)封堵結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的平壓管上還設(shè)置有閥門(mén)組件，閥門(mén)組件包括檢修閥門(mén)和工作閥門(mén)，工作閥門(mén)安裝在平壓管上，檢修閥門(mén)設(shè)置在工作閥門(mén)前端的平壓管上。
3.如權(quán)利要求1所述的水電工程底孔維護(hù)封堵結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的水封底座上還設(shè)置有壓塊與緊固件，壓塊與緊固件均設(shè)置在水封底座外端內(nèi)壁上，通過(guò)壓塊與緊固件將水封條緊固在水封底座上。
4.如權(quán)利要求1所述的水電工程底孔維護(hù)封堵結(jié)構(gòu)，其特征在于該封堵結(jié)構(gòu)的使用方法：