[發明專利]一種水下混凝土破損干室艙修復智能止水方法

有效

• 申請號: 202111118412.1
• 申請日: 2021-09-23
• 公開（公告）號: CN113882322B
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 練繼建;王兆庚;梁超;邵楠;姚燁
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: E02B3/16
• 分類號: E02B3/16;E02B8/06;H04N7/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

1.一種水下混凝土破損干室艙修復智能止水方法，其特征在于，采用多級止水+多級抽水型止水法，橡膠多級止水，配合抽水艙逐級抽取掉止水后滲漏的水，最大限度的減少外部水流進入干室艙內部，以期創造干燥的施工條件，過程中進行實時智能監測，實現整個過程的精準調控； 所述多級止水+多級抽水型止水法采用水下混凝土破損干室艙修復智能止水裝備，所述止水裝備依附于水下混凝土破損干地修復裝備本體，止水裝備與水下混凝土破損干地修復裝備本體之間采用螺栓和焊接方式連接構造；其主要包括一級P 型止水，一級抽水艙，二級 Ω型止水， 二級抽水艙，三級 Ω 型止水，三級抽水艙，四級 I 型止水，智能監測操控中心，集水頭，外排水 泵管，外排水泵，抽水艙進水孔，防水型電磁閥門；其中，一級 P 型止水、二級 Ω 型止水、三級Ω 型止水、四級 I 型止水通過止水壓板、緊固螺栓依次固定于水下混凝土破損干地修復裝備本體裙板下方；各級抽水艙進水孔依次設置于各級止水之間，均勻排列；防水型電磁閥門設置于抽水艙進水孔之上；一級抽水艙、二級抽水艙、三級抽水艙通過螺栓緊固或焊接方式依次連接于水下混凝土破損干地修復裝備本體裙板上方；智能監測操控中心、集水頭設置于 每級抽水艙內部；外排水泵管與集水頭、外排水泵相連接；外排水泵設置于每級抽水艙 外部，或設置于每級抽水艙內部;

所述 的智能監測操控中心，由微型計算機，水位監測傳感器，水下攝像頭，水下信號傳輸器，調控 水泵，以及衛星定位系統組成；智能監測操控中心可通過水下信號傳輸器與外界遠程監測、 遙控及可視化終端進行信息交互;所述 的智能監測操控中心，其操控核心為微型計算機，具體工作流程為：微型計算機可預處理，以及通過水下信號傳輸器發送水下攝像頭、水位監測傳感器獲取的相關信息，并且通 過水下信號傳輸器接收遠程監測、遙控及可視化終端的信息反饋或相關指令，控制防水型電磁閥、外排水泵及調節水泵完成相應的操作;

水下混凝土破損干室艙修復智能止水方法，具體包括以下步驟：(1)水下混凝土破損干地修復裝備整體下沉，橡膠止水初步止水；具體包括：①將水下混凝土破損干地修復裝備運輸至修復現場，并吊運至修復地點，之后將裝置 緩慢沉入水下，在這一過程中，智能監測操控中心控制防水型電磁閥處于關閉狀態，使 得水無法進入一級抽水艙、二級抽水艙、三級抽水艙，整個抽水艙處于放空狀態，產生一定的上浮力，有效減輕吊運設備的負載力；但如果在沉放過程中，水下混凝土破損干地修復裝備出現不平衡現象，智能監測操控中心通過啟閉調節水泵，使抽水艙內不同程度的充水，以實現調節平衡的作用； ②在沉放過程中，通過衛星定位系統進行實時的精準定位，將水下混凝土破損干地修 復裝備精準沉放至預定位置；之后，再通過智能監測操控中心控制防水型電磁閥打開，使部 分水流進入一級抽水艙、二級抽水艙、三級抽水艙；此時，橡膠止水即一級 P 型止水，二級 Ω 型止水，三級 Ω型止水，四級 I 型止水受水下混凝土破損干地修復裝備自重及水壓力作用而 被壓縮，待橡膠止水被壓縮至預定壓縮量后，進行步驟(2)的準備工作；

(2)水下混凝土破損干地修復裝備本體內抽水，橡膠止水、抽水艙協同止水；具體包括：①完成了步驟(1)操作之后，橡膠止水被壓縮至了預定壓縮量，且整個水下混凝土破損干地修復裝備也已處于穩定狀態；抽取水下混凝土破損干地修復裝備本體內的水，隨著水下混凝土破損干地修復裝備本體內的水不斷減少，逐步形成內外水壓差，而受外在水壓力的脅迫作用，橡膠止水即一級P 型止水，二級 Ω型止水，三級Ω型止水，四級 I型止水會進一 步壓縮變形，同時，會有部分水通過橡膠止水與混凝土接觸面之間的縫隙滲過橡膠止水； ②此時，智能監測操控中心啟動水位監測傳感器，并通過水位監測傳感器的反饋信息，啟動外排水泵，將透過抽水艙進水孔進入抽水艙即一級抽水艙二級抽水艙，三級抽水艙的水抽出，待抽水艙內的水被抽干，水位下降至零點時，水位監測傳感器向智能監測操控中心反饋信息，智能監測操控中心關閉外排水泵，停止抽水；水位監測傳感器持續工作，實 時監控艙體內的水位變化，待水位再次達到外排水泵的抽水預定水位時，重復上述操作，將 抽水艙體內的水實時抽走； ③由于一級 P 型止水、二級 Ω 型止水、三級 Ω 型止水的作用，進入一級抽水艙、二級抽水艙、三級抽水艙的水是逐級減少的，再加上實時抽取抽水艙內水，以及四級 I 型止水的共同 作用，橡膠止水后的水壓被大幅度削減，進而很大程度上減少了進入水下混凝土破損干地修復裝備本體內的水，從而為水下混凝土破損干地修復裝備本體內創建干燥施工環境條件 提供了良好的保證條件和充足時間；

(3)實時智能監測，實現整個過程的精準調控；具體包括：在整個裝置運行過程中，水下攝像頭實時拍攝記錄抽水艙內的情況，并將視頻信息反饋給智能監測操控中心，智能監測操控中心又可通過水下信號傳輸器將視頻信息實時傳輸給遠程監測、遙控及可視化終端，實現實時的信息交互。

2.根據權利要求 1所述的水下混凝土破損干室艙修復智能止水方法，其特征在于：所述 一級 P 型止水，二級 Ω型止水，三級 Ω型止水，四級 I型止水依次與一級抽水艙，二級抽水艙， 三級抽水艙協同工作，發揮止水作用，構筑成多道橡膠止水屏障、抽水止水屏障。