一种自推进式大尺度隧洞气囊封堵装置的制作方法

本发明涉及水电站水下封堵，尤其涉及一种自推进式大尺度隧洞气囊封堵装置。

背景技术：

1、随着我国水电站系统的发展建造，伴随着水电站建造的泄洪洞自水电站运行起，常未经大流量泄洪的检验，且右岸泄洪洞存在不同程度的泄洪冲损现象。近年来，不正常的洪涝灾害在我国出现的频率愈加增高，发生洪涝的地点和时间常存在不确定性，从而导致水电站泄洪洞泄洪任务更加多变，以往固定式封堵装置在使用地点方面存在巨大的局限性。

2、气囊封堵方法在小型管道或隧洞的封堵中已广泛使用，但是对于大尺度隧洞的封堵目前国内外可以借鉴的经验几乎没有。在实际的泄洪洞中，洞口尺寸很大，需要克服巨大的库水压力，故需足够的长度来提供静摩阻力，从而必然造成气囊较长、体量较大。同时，外压的增大必然要求气囊具有较高的内压，气囊存在抗拉强度不足的问题，且传统的气囊封堵时，不能实现气囊的自推进，需要工作人员下水作业，安全性不高。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种自推进式大尺度隧洞气囊封堵装置，本发明是通过以下技术方案来实现的。

2、一种自推进式大尺度隧洞气囊封堵装置，包括气囊本体和对称设置在气囊本体两端的推进装置，所述推进装置包括安装支架、第一推进器和第二推进器，所述安装支架为圆筒状，安装支架对称固接在气囊本体的两端，所述第一推进器绕安装支架的轴线圆周均匀布置，第一推进器的推进方向与气囊本体的轴线重合，所述第二推进器在安装支架的左右两侧对称布置，第二推进器的推进方向为竖直方向。

3、优选的，本封堵装置使用时采用双重封堵体系。

4、优选的，所述气囊本体包括气囊层和气囊柱，所述气囊层同心设置有若干个，相邻两个气囊层之间形成环形的气囊室，所述气囊室内圆周均匀设置若干气囊柱。

5、优选的，相邻的两个气囊柱之间固接有挡块。

6、优选的，所述气囊层和气囊柱均包括外部的基体层和内层的增强层。

7、优选的，所述基体层为热塑性聚氨酯膜，所述增强层由高分子量聚乙烯纤维或芳纶纤维制成。

8、优选的，所述增强层为网格状。

9、本发明的有益效果如下：

10、1、在气囊本体的两端设置推进装置，通过第一推进器实现前进以及转向，通过第二推进器实现气囊本体在水中姿态的调整，从而实现水下无人封堵，相较于传统的水下作业而言，可以极大的提高安全性；

11、2、本发明中的气囊本体采用多层多室的设计，既实现气囊的橡胶层在充气时对洞壁的压紧作用而实现有效封堵，也可以保证在气囊漏气时，为施工中的人员与设备的撤离，提供一定的缓冲时间；

12、3、将气囊层和气囊柱的内部为高分子量聚乙烯纤维或芳纶纤维制成的网状的增强层，增强层可以提供主要的强度支撑，并为气囊本体抵抗水头的压力提供足够的承载力。

技术特征：

1.一种自推进式大尺度隧洞气囊封堵装置，其特征在于，包括气囊本体(1)和对称设置在气囊本体(1)两端的推进装置(2)，所述推进装置(2)包括安装支架(21)、第一推进器(22)和第二推进器(23)，所述安装支架(21)为圆筒状，安装支架(21)对称固接在气囊本体(1)的两端，所述第一推进器(22)绕安装支架(21)的轴线圆周均匀布置，第一推进器(22)的推进方向与气囊本体(1)的轴线重合，所述第二推进器(23)在安装支架(21)的左右两侧对称布置，第二推进器(23)的推进方向为竖直方向。

2.根据权利要求1所述的一种自推进式大尺度隧洞气囊封堵装置，其特征在于，本封堵装置使用时采用双重封堵体系。

3.根据权利要求1所述的一种自推进式大尺度隧洞气囊封堵装置，其特征在于，所述气囊本体(1)包括气囊层(11)和气囊柱(12)，所述气囊层(11)同心设置有若干个，相邻两个气囊层(11)之间形成环形的气囊室(13)，所述气囊室(13)内圆周均匀设置若干气囊柱(12)。

4.根据权利要求3所述的一种自推进式大尺度隧洞气囊封堵装置，其特征在于，相邻的两个气囊柱(12)之间固接有挡块(14)。

5.根据权利要求3所述的一种自推进式大尺度隧洞气囊封堵装置，其特征在于，所述气囊层(11)和气囊柱(12)均包括外部的基体层和内层的增强层。

6.根据权利要求5所述的一种自推进式大尺度隧洞气囊封堵装置，其特征在于，所述基体层为热塑性聚氨酯膜，所述增强层由高分子量聚乙烯纤维或芳纶纤维制成。

7.根据权利要求6所述的一种自推进式大尺度隧洞气囊封堵装置，其特征在于，所述增强层为网格状。

技术总结
本发明公布了一种自推进式大尺度隧洞气囊封堵装置，包括气囊本体和对称设置在气囊本体两端的推进装置，推进装置包括安装支架、第一推进器和第二推进器，气囊本体包括气囊层和气囊柱，本发明的有益效果如下：在气囊本体的两端设置推进装置，从而实现水下无人封堵，可以极大的提高安全性；本发明中的气囊本体采用多层多室的设计，既实现气囊的橡胶层在充气时对洞壁的压紧作用而实现有效封堵，也可以保证在气囊漏气时，为施工中的人员与设备的撤离，提供一定的缓冲时间；将气囊层和气囊柱的内部为高分子量聚乙烯纤维或芳纶纤维制成的网状的增强层，增强层可以提供主要的强度支撑，并为气囊本体抵抗水头的压力提供足够的承载力。

技术研发人员：李小冬,安可君,贺九龙,金涛,程品,姚元龙,陈晓璇,刘正平,伯自位,杨润学,魏佩佩
受保护的技术使用者：上海交大海洋水下工程科学研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15