一种用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰及修复方法与流程

本发明涉及输水渠道边坡修复技术领域，尤其涉及一种用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰及修复方法。

背景技术：

通常情况下，铺设在大型输水渠道总干渠（如设计水深高达7m的南水北调总干渠）坡面上的工程衬砌板较薄，且位于衬砌板下层的是变形量相对较大的保温板，因此，在运行一定时间后，不可避免地会出现各种边坡损坏需要修复的情况。对于这些单线运行的总干渠，其不仅不具备停水检修的条件，而且，在运行中对水面线和过水断面有严格的要求。现有围堰修复施工技术，仅仅适合于止水压头小于2m的浅水渠道的不停水修复，若将其用于上述大型输水渠道总干渠的修复，还存在以下未解决的技术难题：1）深挖方渠段施工现场场地狭窄，不具备大规模进行围堰现场加工和现场吊装的条件；2）现有围堰多为整体焊接结构，不能根据边坡破损面积、渠道边坡比等及时调整围堰的尺寸、结构，同时具有过水断面较大、对渠道输水能影响较大的缺陷；3）当待修复边坡面积较大时，围堰体积增加、重量增大，现场加工误差大、精度低、安装时难以进行调整、定位，总体施工时间长；4）安装和使用现有围堰的施工设备时，容易破坏非维修区域的边坡结构；5）在高水头作用下，现有围堰的上部荷载作用到边坡基地的压力较大，容易对底部衬砌板结构形成破坏；6）由于边坡衬砌板的破损面出现在不同区域，且不同区域的破损程度也不完全相同，造成边坡凸凹不平，使现有围堰的支撑不能对面板进行良好的支撑，造成面板不能牢固结合，且容易对面板止水作用造成破坏；7）现有围堰的止水结构不能满足高水头压力的要求，容易出现围堰漏水的情况，增加施工困难，影响水下施工质量。

经检索，申请号为201910882616.9的发明专利公开了一种基于蓬式围堰进行渠道边坡不停水修复的施工方法，先检查渠道边坡需要修复的区域，确定围堰主体尺寸后，在边坡上第一边支撑、第二边支撑和堵头桁架所在的位置铺设苫布，同时，安装包括水上施工平台在内的起吊设备；其次，在渠道岸边将堵头桁架与第一边支撑、第二边支撑、中支撑和主梁沿垂直于水流方向逐段拼装相连，并安装面板单元和浮箱，同时连接起吊设备将每一段拼接完成的围堰主体逐段吊装下水就位；最后，围堰主体整体安装就位后，通过潜水泵将围堰维修区域内的水全部排出，然后通过调整中支撑的位置，交替对围堰维修区域内的不同位置处的衬砌板进行修复，完成施工。虽然采用模块化设计，现场拼装难度低、拼装时间短。

然而在使用中由于水压较大，其可能产生漏水的情况，由于其没有设置吊装装置，一旦发生漏水在水压的压迫下人们难以第一时间逃生，较为危险，同时池底也不断进行溢水，仅靠本身的潜水泵，如果抽水水泵长时间保持空抽，容易导致水泵损坏，其原因在于难以及时根据水位进行排水。

因此，有必要提供一种新的用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰及修复方法解决上述技术问题。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是提供一种具有能够对施工人员进行及时起吊、保证操作人员安全、且能够根据水位进行及时排水、避免水泵空转的用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰及修复方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰包括：蓬式围堰本体；底座，所述底座设置在所述蓬式围堰本体内，所述底座位于所述蓬式围堰本体的底部；构架，所述构架设置在所述底座的顶部；多个电动绞盘，多个所述电动绞盘均设置在所述构架的顶部；多个导轮，多个所述导轮均设置在所述构架的一侧；多根缆绳，多根所述缆绳分别缠绕在多个所述电动绞盘上，多根所述缆绳分别和多个所述导轮相对应；安装板，所述安装板设置在所述蓬式围堰本体内；导槽，所述导槽开设在所述安装板的一侧上；螺杆，所述螺杆转动安装在所述导槽的顶部内壁和底部内壁上，所述螺杆的顶端和底端均延伸至所述安装板外；电机，所述电机设置在所述蓬式围堰本体内并位于所述安装板的上方，所述电机的输出轴和所述螺杆的顶端固定连接；传动板，所述传动板螺纹套设在所述螺杆上，所述传动板和所述导槽的内壁滑动连接，所述传动板的一侧延伸至所述安装板外；水泵，所述水泵设置在所述传动板延伸至所述安装板的一侧上；排水管，所述排水管设置在所述水泵的排水端上；抽水管，所述抽水管设置在所述水泵的进水端上；触发机构，所述触发机构设置在所述构架上。

优选的，所述触发机构包括支架、安装罩、密封壳、触发开关、滑杆、浮球、限位块、密封机构和连接机构，所述支架设置在所述构架的一侧，所述安装罩固定安装在所述支架上，所述安装罩的底部为开口，所述密封壳设置在所述安装罩的底部，所述触发开关固定安装在所述密封壳的顶部内壁上，所述触发开关和所述水泵通过导线电性连接，所述滑杆滑动安装在所述密封壳的底部内壁上，所述滑杆的顶端位于所述密封壳内，所述滑杆的底端延伸至所述密封壳外，所述浮球固定安装在所述滑杆的底端上，所述限位块固定安装在所述滑杆的顶端上，所述限位块的底部和所述密封壳的底部内壁相接触，所述密封机构设置在所述滑杆上，所述连接机构设置在所述安装罩上。

优选的，所述密封机构包括密封环和波纹管，所述密封环固定套设在所述滑杆上，所述密封环位于所述密封壳的下方，所述波纹管设置在所述滑杆外，所述波纹管的底端和所述密封环的顶部固定连接，所述波纹管的顶端和所述密封壳的底部固定连接。

优选的，所述连接机构包括连接块、卡槽、套筒、销杆、弹簧和安装环，所述连接块设置在所述安装罩内，所述连接块的底部和所述密封壳的顶部固定连接，所述卡槽开设在所述连接块远离所述构架的一侧，所述套筒固定安装在所述安装罩远离所述构架的一侧上，所述套筒和所述卡槽相对应，所述销杆滑动安装在所述安装罩靠近所述套筒的一侧内壁和所述套筒上，所述销杆靠近所述构架的一端延伸至所述卡槽内，所述销杆远离所述构架的一端延伸至所述套筒外，所述弹簧滑动套设在所述销杆上，所述弹簧位于所述套筒内，所述安装环固定套设在所述销杆上，所述安装环和所述套筒的内壁滑动连接，所述安装环位于所述弹簧靠近所述连接块的一端上。

优选的，所述销杆延伸至所述套筒外的一端固定安装有拉环，所述支架呈l形，所述支架与所述构架采用螺接的方式连接，所述支架和所述安装罩采取焊接的方式连接。

优选的，所述水泵与所述传动板采用螺接的方式连接，所述抽水管为软管。

优选的，多个底座为多段工字钢焊接而成，所述底座采用螺接的方式与所述蓬式围堰本体相连接。

优选的，所述底座与所述构架采用螺接的方式连接，所述构架采用多个纵杆和多个斜拉杆组成。

优选的，所述波纹管的材质为橡胶，所述波纹管为可伸缩结构。

本发明还提供一种用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰的修复方法，包括：

s1：设备安装时：首先将蓬式围堰本体进行安装，安装完毕后通过其本身的潜水泵进行抽干内部的水，之后进行搭建底座和构架，随后在构架的顶部安装多个电动绞盘，使电动绞盘的配置数目与操作者的配比适当，确保每个操作者都配置有单独的电动绞盘，电动绞盘的功率需要足够大，确保能够同时拉动至少三个人员升降，随后在构架的一侧设置触发机构，使触发机构安装的位置足够低，确保能够第一时间进行感应溢水的变化，安装时将支架通过螺接的方式安装在构架上，之后手持密封壳并拉动拉环，使销杆带动安装环在套筒内滑动，安装环对弹簧进行压缩，使销杆脱离安装罩的内腔即可，此时将连接块卡入至安装罩内，安装完毕后松开拉环，弹簧回弹后销杆卡入至卡槽内完成固定，随后将安装板安装在蓬式围堰本体内足够高的位置上，调节水泵的高度时启动电机，电机的输出轴带动螺杆转动，螺杆转动时带动传动板沿导槽滑动，此时传动板带动水泵上移至最高点，确保水泵的安全，同时保证抽水管的进水口位于最低处，排水管连接至蓬式围堰本体外；

s2：当蓬式围堰本体内部溢水时：水由下而上升起，水上升时浮起浮球，浮球带动滑杆滑动上移并带动密封环上移，此时波纹管被压缩，这时滑杆在逐渐上移时带动限位块接触触发开关，触发开关被触发时启动水泵，水泵启动时通过抽水管进行抽水，通过排水管排出；

s3：当险情较为严重时：启动电动绞盘，电动绞盘对缆绳进行收卷，此时可拖拽人员上升至构架的高点，构架的高度远大于水平面，在构架上可设置求生设备。

与相关技术相比较，本发明提供的用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰及修复方法具有如下有益效果：

本发明提供一种用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰及修复方法：

1、本装置由安装在构架上的多个电动绞盘能够对缆绳进行第一时间收卷，从而对工作人员进行吊装，安全性较好；

2、本装置通过浮力的原理，使浮球启动触发开关，从而使水泵进行自动抽水，能够避免空转的情况，也能够在无人值守时第一时间进行抽水，确保施工的安全性。

附图说明

图1为本发明提供的用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1中所示a部分的放大结构示意图；

图3为图2中所示b部分的放大结构示意图；

图4为图2中所示c部分的放大结构示意图；

图5为图1中所示d部分的放大结构示意图；

图6为图1中所示e部分的放大结构示意图。

图中标号：1、蓬式围堰本体；2、底座；3、构架；4、电动绞盘；5、导轮；6、缆绳；7、安装板；8、导槽；9、螺杆；10、电机；11、传动板；12、水泵；13、排水管；14、抽水管；15、支架；16、安装罩；17、密封壳；18、触发开关；19、滑杆；20、浮球；21、限位块；22、密封环；23、波纹管；24、连接块；25、卡槽；26、套筒；27、销杆；28、弹簧；29、安装环。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5和图6，其中，图1为本发明提供的用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1中所示a部分的放大结构示意图；图3为图2中所示b部分的放大结构示意图；图4为图2中所示c部分的放大结构示意图；图5为图1中所示d部分的放大结构示意图；图6为图1中所示e部分的放大结构示意图。用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰包括：蓬式围堰本体1；底座2，所述底座2设置在所述蓬式围堰本体1内，所述底座2位于所述蓬式围堰本体1的底部，底座2便于安装构架3，安装和拆除都较为方便；构架3，所述构架3设置在所述底座2的顶部，构架3便于安装电动绞盘4，远高于水面的构架3便于人们逃生使用；多个电动绞盘4，多个所述电动绞盘4均设置在所述构架3的顶部，电动绞盘4可供多人使用，能够帮助人们在第一时间快速逃生；多个导轮5，多个所述导轮5均设置在所述构架3的一侧，导轮5能够减少缆绳6滑动的顺畅性，保证不脱离，预防磨断；多根缆绳6，多根所述缆绳6分别缠绕在多个所述电动绞盘4上，多根所述缆绳6分别和多个所述导轮5相对应，缆绳6可在人员施工时安装在身体上，确保安全；安装板7，所述安装板7设置在所述蓬式围堰本体1内，安装板7方便安装水泵12，确保水泵12的使用操作；导槽8，所述导槽8开设在所述安装板7的一侧上，导槽8方便安装螺杆9，确保传动板11的传动；螺杆9，所述螺杆9转动安装在所述导槽8的顶部内壁和底部内壁上，所述螺杆9的顶端和底端均延伸至所述安装板7外，螺杆9可对传动板11进行传动，从而对电机10进行联动；电机10，所述电机10设置在所述蓬式围堰本体1内并位于所述安装板7的上方，所述电机10的输出轴和所述螺杆9的顶端固定连接，电机10提供螺杆9转动的动力，从而确保水泵12的上移和下降，使水泵12安装在较为安全的位置上；传动板11，所述传动板11螺纹套设在所述螺杆9上，所述传动板11和所述导槽8的内壁滑动连接，所述传动板11的一侧延伸至所述安装板7外；水泵12，所述水泵12设置在所述传动板11延伸至所述安装板7的一侧上，水泵12能够将溢水进行第一时间抽出；排水管13，所述排水管13设置在所述水泵12的排水端上；抽水管14，所述抽水管14设置在所述水泵12的进水端上；触发机构，所述触发机构设置在所述构架3上。

所述触发机构包括支架15、安装罩16、密封壳17、触发开关18、滑杆19、浮球20、限位块21、密封机构和连接机构，所述支架15设置在所述构架3的一侧，所述安装罩16固定安装在所述支架15上，所述安装罩16的底部为开口，所述密封壳17设置在所述安装罩16的底部，所述触发开关18固定安装在所述密封壳17的顶部内壁上，所述触发开关18和所述水泵12通过导线电性连接，所述滑杆19滑动安装在所述密封壳17的底部内壁上，所述滑杆19的顶端位于所述密封壳17内，所述滑杆19的底端延伸至所述密封壳17外，所述浮球20固定安装在所述滑杆19的底端上，所述限位块21固定安装在所述滑杆19的顶端上，所述限位块21的底部和所述密封壳17的底部内壁相接触，所述密封机构设置在所述滑杆19上，所述连接机构设置在所述安装罩16上，通过浮球20上浮的原理可启动触发开关18的方式，从而控制水泵12进行抽水，无需人员进行值守，安全性较好。

所述密封机构包括密封环22和波纹管23，所述密封环22固定套设在所述滑杆19上，所述密封环22位于所述密封壳17的下方，所述波纹管23设置在所述滑杆19外，所述波纹管23的底端和所述密封环22的顶部固定连接，所述波纹管23的顶端和所述密封壳17的底部固定连接，密封环22和波纹管23能够确保密封壳17和滑杆19的密封效果，预防漏水。

所述连接机构包括连接块24、卡槽25、套筒26、销杆27、弹簧28和安装环29，所述连接块24设置在所述安装罩16内，所述连接块24的底部和所述密封壳17的顶部固定连接，所述卡槽25开设在所述连接块24远离所述构架3的一侧，所述套筒26固定安装在所述安装罩16远离所述构架3的一侧上，所述套筒26和所述卡槽25相对应，所述销杆27滑动安装在所述安装罩16靠近所述套筒26的一侧内壁和所述套筒26上，所述销杆27靠近所述构架3的一端延伸至所述卡槽25内，所述销杆27远离所述构架3的一端延伸至所述套筒26外，所述弹簧28滑动套设在所述销杆27上，所述弹簧28位于所述套筒26内，所述安装环29固定套设在所述销杆27上，所述安装环29和所述套筒26的内壁滑动连接，所述安装环29位于所述弹簧28靠近所述连接块24的一端上，弹簧28连接的销杆27方便安装和拆除密封壳17，操作较为方便简单。

所述销杆27延伸至所述套筒26外的一端固定安装有拉环，所述支架15呈l形，所述支架15与所述构架3采用螺接的方式连接，所述支架15和所述安装罩16采取焊接的方式连接。

所述水泵12与所述传动板11采用螺接的方式连接，所述抽水管14为软管。

多个底座2为多段工字钢焊接而成，所述底座2采用螺接的方式与所述蓬式围堰本体1相连接。

所述底座2与所述构架3采用螺接的方式连接，所述构架3采用多个纵杆和多个斜拉杆组成。

所述波纹管23的材质为橡胶，所述波纹管23为可伸缩结构。

本发明中，还提出一种用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰的检测方法，其特征在于，包括：以下步骤；

s1：设备安装时：首先将蓬式围堰本体1进行安装，安装完毕后通过其本身的潜水泵进行抽干内部的水，之后进行搭建底座2和构架3，随后在构架3的顶部安装多个电动绞盘4，使电动绞盘4的配置数目与操作者的配比适当，确保每个操作者都配置有单独的电动绞盘4，电动绞盘4的功率需要足够大，确保能够同时拉动至少三个人员升降，随后在构架3的一侧设置触发机构，使触发机构安装的位置足够低，确保能够第一时间进行感应溢水的变化，安装时将支架15通过螺接的方式安装在构架3上，之后手持密封壳17并拉动拉环，使销杆27带动安装环29在套筒26内滑动，安装环29对弹簧28进行压缩，使销杆27脱离安装罩16的内腔即可，此时将连接块24卡入至安装罩29内，安装完毕后松开拉环，弹簧28回弹后销杆27卡入至卡槽25内完成固定，随后将安装板7安装在蓬式围堰本体1内足够高的位置上，调节水泵12的高度时启动电机10，电机10的输出轴带动螺杆9转动，螺杆9转动时带动传动板11沿导槽8滑动，此时传动板11带动水泵12上移至最高点，确保水泵12的安全，同时保证抽水管14的进水口位于最低处，排水管13连接至蓬式围堰本体1外；

s2：当蓬式围堰本体内部溢水时：水由下而上升起，水上升时浮起浮球20，浮球20带动滑杆19滑动上移并带动密封环22上移，此时波纹管23被压缩，这时滑杆19在逐渐上移时带动限位块21接触触发开关18，触发开关18被触发时启动水泵12，水泵12启动时通过抽水管14进行抽水，通过排水管13排出，无需人们时刻关注溢水情况；

s3：当险情较为严重时：由于人们在工作时腰部都挂设有缆绳6，此时人们启动电动绞盘4，电动绞盘4对缆绳6进行收卷，此时可拖拽人员上升至构架3的高点，构架3的高度远大于水平面，在构架3上可设置求生设备，例如气垫船等，在某一电动绞盘4发生故障时，也可多人使用同一个。

与相关技术相比较，本发明提供的用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰及修复方法具有如下有益效果：

本发明提供一种用于渠道边坡修复的水下蓬式围堰的修复方法，本装置由安装在构架3上的多个电动绞盘4能够对缆绳6进行第一时间收卷，从而对工作人员进行吊装，安全性较好，本装置通过浮力的原理，使浮球20启动触发开关18，从而使水泵12进行自动抽水，能够避免空转的情况，也能够在无人值守时第一时间进行抽水，确保施工的安全性。

需要说明的是，本发明的设备结构和附图主要对本发明的原理进行描述，在该设计原理的技术上，装置的动力机构、供电系统及控制系统等的设置并没有完全描述清楚，而在本领域技术人员理解上述发明的原理的前提下，可清楚获知其动力机构、供电系统及控制系统的具体。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。