水下固定构筑物破损修复装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水下固定构筑物破损修复装置和方法，装置包括形状和材料与待修复的水下固定构筑物相同的半球形或多半球形的罩壳；罩壳顶部固定有两根与船上卷扬机连接且用于拉拽罩壳以调节罩壳底端面

【技术实现步骤摘要】
水下固定构筑物破损修复装置和方法


[0001]本专利技术涉及水下构筑物修复施工
，具体讲是一种水下固定构筑物破损修复装置和方法
。

技术介绍

[0002]水下固定构筑物是指在海洋
、
湖泊或河流底部固定的各类工程结构，例如海洋电缆附属构筑物
、
水下隔离舱
、
水下海洋观测站等，一般为预制钢筋混凝土或钢化玻璃建造，共同的特点是弧形
、
封闭和内部通常有较为昂贵的精密监测仪器
。
这些水下构筑物承担着重要的功能和任务，包括海洋资源开发
、
能源勘探
、
交通运输
、
海洋科研和生态保护等
。
然而，由于长期受到水流的冲击
、
水体的侵蚀
、
海床
、
湖床或河床沉积物的变化和地震等自然灾害的影响等，水下构筑物在使用过程中可能出现破损现象，一般在对水下固定构筑物进行定期
、
不定期或适时地检测中可发现，如原构筑物内外表面粘贴固定有网格式超声波探头，超声波探头的信号适时发射给岸上控制系统，控制系统分析超声波信号发现水下构筑物有破损后，发出警示信号
。
水下构筑物在使用过程中一旦出现破损现象，不仅影响构筑物本身的稳定性和使用寿命，且如果不及时修复，可能会导致下一步结构内部进水或出现其它安全隐患，必须进行修复才能正常使用
。
[0003]在浅水区且条件允许的情况下，可采用围堰挡护，在抽干水后干地加固和修复，其施工方法与地面建筑物的加固和修复施工相同
。
[0004]但以上所述水下构筑物一般在深水如水深在
300
米以下深度，且这些构筑物通常位于复杂多变的水下环境中，而无法采用围堰挡护抽水干地法施工
。
[0005]传统修复方式是潜水员携带船上搅拌好的延迟凝固的胶或水泥浆潜水人工修补，但只能对明显裂缝进行修补，而无法对破损的水下构筑物进行全面加固和修复
。
且施工难度大，安全风险高，修复效果往往达不到质量要求，直接影响水下构筑物的正常使用
。
[0006]由于水下构筑物的选址一般较苛刻，即一般不移动水下构筑物的原址，有人尝试将原有已破损的水下构筑物拆除，用新的水下构筑物替代
。
但在深水和动水中需将精密仪器等设备完好无损的先搬运上岸，再拆除原有已破损的水下构筑物并将建筑垃圾运上岸是一个庞大且费时费钱的工程，再在原址修建一个新的水下构筑物
、
再把精密仪器等设备重新安装调试好，更是更庞大且更费时和更费钱的工程
。
所以，施工实践中，人们放弃了对于已经出现破损的水下固定构筑物，直接进行常规地拆除并重新建造及安装设备的施工方案
。
[0007]近年来，对出现裂缝的水下固定构筑物修复一般采用水下机器人施工，水下机器人先潜水检测，找到需修补的准确位置，再携带施工工具下潜作业，需钻孔的钻孔，需补浆的补浆
。
但采用水下机器人修复已破损的水下固定构筑物，仍存在以下不足：
1、
采用水下机器人修复已破损的水下固定构筑物，其实用性和可操作性不强，如既要确定具体修复位置，又要针对性地打孔和灌浆等操作，对机器人的功能和精度等要求较高，很难购买到符合修复要求的机器人，去不同的公司租赁不同的机器人完成不同功能，既缺畅通的渠道，费用也
很大；水下机器人修复的构筑物一般都是平顶的，对于半球形的面尤其是对于水下监测站等使用钢化玻璃外壳的半球形面，水下机器人难以在其表面固定和修复施工操作
。2、
特别是采用水下机器人修复已破损的水下固定构筑物，同样存在潜水员潜水人工修补的缺陷：只能对明显裂缝进行修补，而无法对已破损的水下构筑物进行全面加固和修复；且施工难度大，安全风险高，修复效果往往达不到质量要求，如裂缝修补处由于不是整体修复，其耐久性不佳，直接影响水下构筑物的正常使用
。

技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的一个技术问题是，提供一种实用性强
、
可操作性强
、
施工难度小
、
施工安全且能完全避免破损扩大并能保证待修复的水下构筑物能长期正常使用的水下固定构筑物破损修复装置
。
[0009]本专利技术的一个技术解决方案是，提供一种水下固定构筑物破损修复装置，包括形状和材料与待修复的水下固定构筑物相同的半球形或多半球形的罩壳；
[0010]罩壳顶部固定有两根与船上卷扬机连接且用于拉拽罩壳以调节罩壳底端面
Y
方向水平度用的柔性拉绳，罩壳外壁底部对称设有两个向下喷水以调节罩壳底端面
X
方向水平度用的第一电磁换向阀，两个第一电磁换向阀兼作进水阀；还包括设在罩壳上的一个水下定位仪和多个水平度传感器；
[0011]还包括一根或两根与船上的气泵与固定于罩壳顶部的第一电磁截止阀连通并用于罩壳下沉时排水以缓冲下潜速度
、
罩壳压实海床
、
湖床或河床后向罩壳内充气的柔性气管；
[0012]还包括至少一根抽水管，抽水管的进口端位于罩壳内壁下部，抽水管穿过罩壳顶部并固定密封，罩壳顶部设有连通罩壳内外抽水管的第二电磁截止阀，抽水管的出口端连通船上的抽水泵；
[0013]罩壳外壁底部对称设有两个水平向喷水以调节
X
方向前进或后退的第二电磁换向阀，罩壳外壁底部对称设有两个水平向喷水以调节
Y
方向前进或后退的第三电磁换向阀，罩壳内固定有潜水泵，潜水泵经多根连接水管连通第一电磁换向阀
、
第二电磁换向阀和第三电磁换向阀；
[0014]还包括设于罩壳内用于提供电源的电池，电池与第一电磁截止阀
、
第二电磁截止阀
、
第一电磁换向阀
、
第二电磁换向阀
、
第三电磁换向阀
、
潜水泵
、
水下定位仪和多个水平度传感器电连接并提供电源；
[0015]还包括分体式水声通信机，分体式水声通信机的水下部分安装在罩壳内并与水下控制器信号连接，水下控制器与第一电磁截止阀
、
第二电磁截止阀
、
第一电磁换向阀
、
第二电磁换向阀
、
第三电磁换向阀
、
潜水泵
、
水下定位仪和多个水平度传感器信号连接，分体式水声通信机的水上部分与水上控制器信号连接，水上控制器与卷扬机
、
气泵和抽水泵信号连接
。
[0016]罩壳内壁底部沿圆周设有多个与待修复的水下固定构筑物外底部径向限位用的钢珠，每个钢珠转动配合在固定于罩壳内壁底部的钢珠箍内，钢珠能与罩壳内壁和水下固定构筑物外壁滚动并在罩壳压实海床
、
湖床或河床后与罩壳内壁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水下固定构筑物破损修复装置，其特征在于：包括形状和材料与待修复的水下固定构筑物相同的半球形或多半球形的罩壳；罩壳顶部固定有两根与船上卷扬机连接且用于拉拽罩壳以调节罩壳底端面
Y
方向水平度用的柔性拉绳，罩壳外壁底部对称设有两个向下喷水以调节罩壳底端面
X
方向水平度用的第一电磁换向阀，两个第一电磁换向阀兼作进水阀；还包括设在罩壳上的一个水下定位仪和多个水平度传感器；还包括一根或两根与船上的气泵与固定于罩壳顶部的第一电磁截止阀连通并用于罩壳下沉时排水以缓冲下沉速度
、
罩壳压实海床
、
湖床或河床后向罩壳内充气的柔性气管；还包括至少一根抽水管，抽水管的进口端位于罩壳内壁下部，抽水管穿过罩壳顶部并固定密封，罩壳顶部设有连通罩壳内外抽水管的第二电磁截止阀，抽水管的出口端连通船上的抽水泵；罩壳外壁底部对称设有两个水平向喷水以调节
X
方向前进或后退的第二电磁换向阀，罩壳外壁底部对称设有两个水平向喷水以调节
Y
方向前进或后退的第三电磁换向阀，罩壳内固定有潜水泵，潜水泵经多根连接水管连通第一电磁换向阀
、
第二电磁换向阀和第三电磁换向阀；还包括设于罩壳内用于提供电源的电池，电池与第一电磁截止阀
、
第二电磁截止阀
、
第一电磁换向阀
、
第二电磁换向阀
、
第三电磁换向阀
、
潜水泵
、
水下定位仪和多个水平度传感器电连接并提供电源；还包括分体式水声通信机，分体式水声通信机的水下部分安装在罩壳内并与水下控制器信号连接，水下控制器与第一电磁截止阀
、
第二电磁截止阀
、
第一电磁换向阀
、
第二电磁换向阀
、
第三电磁换向阀
、
潜水泵
、
水下定位仪和多个水平度传感器信号连接，分体式水声通信机的水上部分与水上控制器信号连接，水上控制器与卷扬机
、
气泵和抽水泵信号连接
。
罩壳内壁底部沿圆周设有多个与待修复的水下固定构筑物外底部径向限位用的钢珠，每个钢珠转动配合在固定于罩壳内壁底部的钢珠箍内，钢珠能与罩壳内壁和水下固定构筑物外壁滚动并在罩壳压实海床
、
湖床或河床后与罩壳内壁和水下固定构筑物外壁相抵
。2.
根据权利要求1所述的水下固定构筑物破损修复装置，其特征在于：潜水泵与电磁阀经连接水管的连接结构为：潜水泵的进水口经连接水管连通两个第一电磁换向阀，潜水泵的出水口也经连接水管连通两个第一电磁换向阀，每个第一电磁换向阀的外端均经连接水管连通一个第三电磁截止阀；潜水泵的出水口还经连接水管和两个第四电磁截止阀连通两个第二电磁换向阀；潜水泵的出水口还经连接水管和两个第五电磁截止阀连通两个第三电磁换向阀；电池与第三电磁截止阀
、
第四电磁截止阀和第五电磁截止阀均电连接并提供电源；第三电磁截止阀
...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢新宇，郑许冬，刘铠宁，郑凌逶，吴勇，周奇辉，
申请(专利权)人：浙江大学温州研究院，
类型：发明
国别省市：