[發明專利]混凝土壩及其泄洪孔洞防爆裝置

在審

• 申請號: 202010859603.2
• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN111997000A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 趙小華;郭行虎;方宏遠;余翔
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: E02B7/02
• 分類號: E02B7/02;E02B8/06
• 代理公司: 鄭州銀河專利代理有限公司 41158
• 代理人: 陳玄

本發明涉及一種混凝土壩及其泄洪孔洞防爆裝置，混凝土壩，包括壩體及其泄洪孔洞，泄洪孔洞上游設有閘門，下游開口，其特征在于，泄洪孔洞內安裝有防爆裝置，防爆裝置包括位于泄洪孔洞下游開口內的氣囊，氣囊連接在閘門和/或泄洪孔洞的孔壁上，氣囊具有在充滿氣體時封堵泄洪孔洞下游開口的充氣狀態、以及未充滿氣體時讓開斜孔孔洞下游開口的空置狀態。本防護裝置不需要改裝或者破壞混凝土壩壩體，只需要在偵測到無人機威脅時，通過向氣囊充氣，讓其封堵上泄洪孔洞孔口即可，此外，本防護裝置結構復雜程度低，制作簡單，便于快速布防，具有省時省力、靈活方便的優點。

技術領域

本發明涉及混凝土壩泄洪孔洞抗爆防護領域，尤其涉及一種防止混凝土壩泄洪孔洞遭遇無人機孔內爆炸襲擊的防護裝置，適用于戰爭沖突時期或恐怖威脅時期主要樞紐混凝土壩的泄洪孔洞抗爆安全防護。

背景技術

水利工程是國家重要的基礎建設工程，是地方乃至國家的命脈，因而具有極其重要的經濟效益和政治意義。在極端荷載作用下，大壩一旦發生事故將會對下游人民的財產安全和生命安全造成沉重打擊。

由于水庫庫容的限制，為了將水庫容納不了的洪水有控制的泄放至下游，常需要在混凝土壩壩體內布置若干泄洪孔洞，且泄洪孔洞的下游側通常是開放式的。當攜帶炸藥的無人機在孔內發生爆炸時，泄洪孔洞易發生拉伸開裂破壞。因泄洪孔洞貫穿壩身，在孔內發生的爆炸近似侵徹爆炸，可以引起壩身的整體貫徹破壞，對大壩整體的安全穩定造成嚴重影響。

隨著現代武器和信息控制技術的發展，無人機的遠距離飛行控制精度和載重量都得到了巨大提升，載有較大重量炸藥的無人機可以精準地對水利樞紐進行打擊。對于有泄洪孔洞的混凝土壩，無人機炸彈的新型恐怖襲擊方式對混凝土壩的抗爆防護提出了前所未有的挑戰。因此，當泄洪孔洞遭遇無人機的威脅時，如何快速布防，避免發生孔內爆炸就顯得尤為重要。

在混凝土壩泄洪孔洞的安全防護中，傳統防護工程措施主要包括配筋加固、優化結構等，主要針對靜荷載和地震荷載，并未考慮爆炸襲擊威脅的影響。而且，對于已建成的大壩而言，泄洪孔洞加固措施可操作性不強且難以實現。因此，本申請提出一種能夠防止無人機炸彈襲擊混凝土壩泄洪孔洞的裝置，是混凝土壩安全防護中亟需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于防護混凝土壩泄洪孔洞遭遇無人機爆炸襲擊的裝置，以解決混凝土壩孔內的安全防護問題，其技術方案如下：

混凝土壩泄洪孔洞防爆裝置，包括氣囊，氣囊上設有用于連接在閘門和/或泄洪孔洞的孔壁上的連接結構。

優選地，連接結構包括連接在氣囊上的繩索，繩索的另一端連接有電磁吸盤。

優選地，氣囊連通有貯存有足以充滿氣囊的壓縮氣體的氣瓶，氣瓶和氣囊之間氣路上設有控制氣路通斷的電控閥門；

氣囊包括上游呈正四棱錐形、并且下游呈長方體形的外層帆布袋，外層帆布袋內設有水滴形且小段朝向上游的內層橡膠袋，內層橡膠袋的小端與電磁閥門相通；

氣囊上還設置有常閉的放氣孔。

本發明的另一目的是提供一種應用上述裝置的混凝土壩，其技術方案如下：

混凝土壩，包括壩體及其泄洪孔洞，泄洪孔洞上游設有閘門，下游開口，其特征在于，泄洪孔洞內安裝有防爆裝置，防爆裝置包括位于泄洪孔洞下游開口內的氣囊，氣囊連接在閘門和/或泄洪孔洞的孔壁上，氣囊具有在充滿氣體時封堵泄洪孔洞下游開口的充氣狀態、以及未充滿氣體時讓開斜孔孔洞下游開口的空置狀態。

優選地，氣囊的上游側連接在閘門的下游側上，并與閘門下游側之間連接有位于泄洪孔洞內的連接部件。

優選地，連接部件包括連接在氣囊和閘門之間的繩索，繩索的上游端連接在閘門的下游側，下游端連接在氣囊上。

優選地，繩索的上游端連接有電磁吸盤，電磁吸盤磁吸固定在閘門的下游側上。