[發明專利]用于大型明渠不停水修復的吸附式水下空間站及其使用方法

在審

• 申請號: 201910631772.8
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN112211162A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 劉明瀟;孫羽;李曉晨;張杰;杜慶軍;孫東坡;劉科;武娟娟
• 申請（專利權）人: 華北水利水電大學
• 主分類號: E02B5/08
• 分類號: E02B5/08;E02B5/02
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 王曉麗

本發明公開一種用于大型明渠不停水修復施工用的吸附式水下空間站及其使用方法，包括穹拱，穹拱的兩側面底部分別安裝有側翼，側翼上安裝有真空吸盤陣，真空吸盤陣連接有真空泵，所述穹拱上表面安裝有氣囊，穹拱內部設置有抽水泵組件；所述穹拱底面邊緣固設有密封止水組件。相對于現有技術，本發明優點為：1.采用輕型穹拱結構，滿足單元結構的抗壓強度，通過真空吸盤陣的巨大真空吸附力有效增強水下空間站的抗浮穩定性；2.通過設置氣囊，結合通過控制真空吸盤陣的真空度來進行空間站的整體水下快速沉降與移動；3.本發明能形成三種類型空間站；4.真空吸盤陣設置在穹拱側邊的側翼上，將整個結構的受力均勻分散在護翼上，減少對明渠襯砌板結構的損壞。

技術領域

本發明屬于深水明渠維修技術領域，具體涉及一種用于大型明渠不停水修復的吸附式水下空間站及其使用方法。

背景技術

大型長距離輸水明渠在使用中遇到極端氣象或地質災害，會出現渠道邊坡襯砌的破壞、斷裂、塌陷等問題；但在輸水期一般又不允許停水修復。深水明渠邊坡在不停水修復時采用常規圍堰施工在技術上十分困難，迎水側巨大的水壓力要求圍堰結構強度牢固，圍堰體型大則影響過流不能使用，采用鋼圍堰又無法解決側向支撐與修復施工區相互影響的矛盾，遍查國內外技術資料，均沒有合適的施工方法，因此開發一種高效便捷的施工環境保障技術迫在眉睫。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種用于大型明渠不停水修復的吸附式水下空間站及其使用方法，利用真空吸附力解決輕型穹拱結構與空間站抗浮穩定矛盾以及底部密封止水需求，既方便空間站安裝，又保證空間站水下密封、穩定，能實現安裝高效、快速、安全、節能的明渠水下維修空間站。

本發明的目的是以下述方式實現的：

用于大型明渠不停水修復施工用的吸附式水下空間站，包括穹拱，穹拱的兩側面底部分別安裝有側翼，側翼上安裝有真空吸盤陣，真空吸盤陣連接有真空泵，所述穹拱上表面安裝有氣囊，穹拱內部設置有抽水泵組件；所述穹拱底面邊緣固設有密封止水組件。

所述穹拱無底面且其上端面開口，穹拱的下端面封閉，下端面外側底部安裝有底翼，底翼上安裝真空吸盤陣。

所述穹拱內側面底部設置有二次防滲組件。

所述二次防滲組件包括靠近穹拱內側壁的防滲墻，防滲墻與穹拱內側之間形成防滲溝，防滲溝內設置有排水管。

所述防滲墻頂部安裝有豎直柔性連接件，豎直柔性連接件頂部連接在穹拱上，防滲墻側面頂部與穹拱之間連接有支撐連桿，防滲墻側面連接有水平柔性連接件，水平柔性連接件另一端連接在穹拱上。

所述密封止水組件包括連接在穹拱底部的穹拱底座，穹拱底座下方連接有防水橡膠墊。

所述穹拱底座下表面中部開設有上凹槽，防水橡膠墊上表面中部開設有上下開口的下凹槽，上凹槽和下凹槽位置相對應且連通形成密封腔體，密封腔體內設置有充氣橡膠，充氣橡膠內設有空腔，空腔內設置有用于充氣的充氣管路，充氣管路依次穿過充氣橡膠、穹拱底座從空腔內向外伸出，充氣管路伸出端連接有氣源和充氣泵。

所述側翼的外側壁上安裝有便于吸附式水下空間站移動的伸縮導向輪，伸縮導向輪包括導向輪，導向輪頂部連接有活塞桿朝下的氣缸，氣缸頂部固接在側翼上。

所述穹拱內安裝有照明燈組件和施工用水龍頭組件。

所述穹拱是由穹拱段Ⅰ、穹拱段Ⅱ、穹拱段Ⅲ和下端面穹拱組裝而成。

所述穹拱的拱形下端側面兩側靠近其下端面分別安裝有防水軸承，防水軸承內安裝有驅動軸，驅動軸的一端位于穹拱外且連接有伸入明渠水中的葉輪，驅動軸另一端連接有內排風扇；所述穹拱的拱形上端側面內兩側靠近其外端分別安裝有外排風扇。

所述的用于大型明渠不停水修復的吸附式水下空間站的使用方法，包括如下步驟：