临时封堵装置论文和设计-张晨

全文摘要

本实用新型提供了一种临时封堵装置，涉及导流洞封堵的技术领域，临时封堵装置包括气囊、充气管以及气泵；气囊设置在导流洞的内部，充气管的两端分别与气囊以及气泵连接；当所述气囊处于充气状态时，所述气囊能够与所述导流洞的内壁抵接，以封堵所述导流洞。使用时，工人启动气泵，空气经过充气管进入气囊，气囊开始膨胀，直到气囊的外壁与导流洞的内壁抵接。此时，当水流进入导流洞时，气囊会阻挡水流通过导流洞，以达到对导流洞进行封堵的效果。这种设置方式，在保证了气囊能够封堵导流洞的情况下，结构简单且便于安装，提高了工人的工作效率；而且，气囊、充气管以及气泵的价格较低，降低了施工成本。

主设计要求

1.一种临时封堵装置，用于阻挡水流通过导流洞，其特征在于，包括：气囊、充气管以及气泵；所述气囊设置在所述导流洞的内部，所述充气管的两端分别与所述气囊以及所述气泵连接；当所述气囊处于充气状态时，所述气囊能够与所述导流洞的内壁抵接，以封堵所述导流洞。

设计方案

1.一种临时封堵装置，用于阻挡水流通过导流洞，其特征在于，包括：气囊、充气管以及气泵；

所述气囊设置在所述导流洞的内部，所述充气管的两端分别与所述气囊以及所述气泵连接；

当所述气囊处于充气状态时，所述气囊能够与所述导流洞的内壁抵接，以封堵所述导流洞。

2.根据权利要求1所述的临时封堵装置，其特征在于，所述气囊通过锚固钉与所述导流洞的衬砌连接。

3.根据权利要求1所述的临时封堵装置，其特征在于，还包括盖板以及多个连接机构；

所述盖板通过多个所述连接机构与所述导流洞的内壁连接，多个所述连接机构间隔设置，且所述盖板与所述导流洞的内壁围设成容纳仓，所述容纳仓用于容纳所述气囊。

4.根据权利要求3所述的临时封堵装置，其特征在于，当所述气囊充气至临界状态时，所述气囊对所述盖板的压力能够令所述盖板与所述导流洞的内壁分离。

5.根据权利要求4所述的临时封堵装置，其特征在于，所述连接机构包括卡扣和卡槽；

多个所述卡槽设置在所述导流洞的衬砌上，且多个所述卡槽间隔设置；

多个所述卡扣设置在所述盖板上，多个所述卡扣间隔设置且多个所述卡扣与多个所述卡槽一一对应设置。

6.根据权利要求4所述的临时封堵装置，其特征在于，多个所述连接机构均匀间隔设置。

7.根据权利要求1所述的临时封堵装置，其特征在于，所述气囊的外壁上设置有第一加筋条；

所述第一加筋条用于与所述导流洞的内壁抵接。

8.根据权利要求7所述的临时封堵装置，其特征在于，所述第一加筋条为多个；

多个所述第一加筋条间隔设置。

9.根据权利要求1所述的临时封堵装置，其特征在于，所述气囊的外壁上设置有第二加筋条和第三加筋条；

当所述气囊封堵住所述导流洞时，所述第二加筋条和所述第三加筋条分别位于所述气囊两侧的端面上。

10.根据权利要求9所述的临时封堵装置，其特征在于，所述第二加筋条和所述第三加筋条均为多个；

多个所述第二加筋条间隔设置，多个所述第三加筋条间隔设置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及导流洞封堵技术领域，尤其是涉及一种临时封堵装置。

背景技术

隧洞导流是水利水电工程建设过程中常用的导流方式，施工期使用完成后，往往需要对导流洞进行临时封堵，以便工人在导流洞内浇筑混凝土永久堵头。

现有技术中，导流洞临时封堵通常采用进口闸门下闸的方式，利用闸门临时挡水。导流洞下闸封堵方式通常是在进口段浇筑混凝土框格结构及启闭机平台，并修建下闸道路与启闭机平台相连，或者在导流洞进口段洞内开挖闸室，并修建施工支洞，以完成导流洞下闸封堵作用。

但是，现有技术这种利用闸门临时挡水的方式，需要修建临时道路或施工支洞，且需要设置大量混凝土框格柱及启闭机平台，施工难度大且工期长，降低了工作效率；而且施工材料价格昂贵，施工成本高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种临时封堵装置，以改善现有技术中存在的施工难度大且工期长，降低了工作效率；而且施工材料价格昂贵，施工成本高的技术问题。

本实用新型提供的临时封堵装置，用于阻挡水流通过导流洞，包括气囊、充气管以及气泵；气囊设置在导流洞的内部，充气管的两端分别与气囊以及气泵连接；当气囊处于充气状态时，气囊能够与导流洞的内壁抵接，以封堵导流洞。

进一步的，气囊通过锚固钉与导流洞的衬砌连接。

进一步的，临时封堵装置还包括盖板以及多个连接机构；盖板通过多个连接机构与导流洞的内壁连接，多个连接机构间隔设置，且盖板与导流洞的内壁围设成容纳仓，容纳仓用于容纳气囊。

进一步的，当气囊充气至临界状态时，气囊对盖板的压力能够令盖板与导流洞的内壁分离。

进一步的，连接机构包括卡扣和卡槽；多个卡槽设置在导流洞的衬砌上，且多个卡槽间隔设置；多个卡扣设置在盖板上，多个卡扣间隔设置且多个卡扣与多个卡槽一一对应设置。

进一步的，多个连接机构均匀间隔设置。

进一步的，气囊的外壁上设置有第一加筋条；第一加筋条用于与导流洞的内壁抵接。

进一步的，第一加筋条为多个；多个第一加筋条间隔设置。

进一步的，气囊的外壁上设置有第二加筋条和第三加筋条；当气囊封堵住导流洞时，第二加筋条和第三加筋条分别位于气囊两侧的端面上。

进一步的，第二加筋条和第三加筋条均为多个；多个第二加筋条间隔设置，多个第三加筋条间隔设置。

本实用新型提供的临时封堵装置，用于阻挡水流通过导流洞。使用时，工人启动气泵，空气经过充气管进入气囊，气囊开始膨胀，直到气囊的外壁与导流洞的内壁抵接。此时，当水流进入导流洞时，气囊会阻挡水流通过导流洞，以达到对导流洞进行封堵的效果。

这种设置方式，在保证了气囊能够封堵导流洞的情况下，结构简单且便于安装，提高了工人的工作效率；而且，气囊、充气管以及气泵的价格较低，降低了施工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的临时封堵装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的气囊设置在导流洞中的结构示意图；

图3为图2中A处的放大图；

图4为本实用新型实施例提供的盖板与导流洞的内壁连接的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的气囊封堵住导流洞的结构示意图。

图标：1-临时封堵装置；2-导流洞；3-气囊；4-充气管；5-气泵；6-衬砌；7-锚固钉；8-盖板；9-容纳仓；10-第一加筋条。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的临时封堵装置的结构示意图，图2为本实用新型实施例提供的气囊设置在导流洞中的结构示意图，如图1和图2所示，本实施例提供的临时封堵装置1，用于阻挡水流通过导流洞2，包括气囊3、充气管4以及气泵5；气囊3设置在导流洞2的内部，充气管4的两端分别与气囊3以及气泵5连接；当气囊3处于充气状态时，气囊3能够与导流洞2的内壁抵接，以封堵导流洞2。

其中，气囊3通过连接杆与导流洞2的内壁连接，以令气囊3固定在导流洞2中，保障了气囊3不会被水流冲走。

另外，充气管4可预埋在导流洞2的衬砌6中，气泵5设置在导流洞2的外部。这种设置方式，能够对充气管4起到保护作用；同时，工人可在导流洞2外操作气泵5令气囊3充气，直到气囊3将导流洞2封堵后，工人再进入导流洞2浇筑混凝土永久堵头，进一步的保障了工人的安全。

气囊3的抗滑稳定安全系数可用如下公式计算：

其中，T为水对气囊3的推力，单位为kN；R为气囊3与导流洞2内壁之间的摩擦力，单位为kN；K为气囊3的抗滑稳定安全系数；γ为水的重度，可取10kN\/m^{3<\/sup>；H为封堵期上游水头，单位为m；r为导流洞2的半径，单位为m；L为气囊3封堵导流洞2时，气囊3在导流洞2延伸方向上的长度，单位为m；σ为气囊3的内压，单位为kPa；f为气囊3与导流洞2的内壁之间的摩擦系数；}

根据规范要求，水利水电工程封堵体抗滑稳定安全系数不低于3.0；即气囊3应满足：K≥3.0

本实施例提供的临时封堵装置1，用于阻挡水流通过导流洞2，包括气囊3、充气管4以及气泵5；气囊3设置在导流洞2的内部，充气管4的两端分别与气囊3以及气泵5连接；当气囊3处于充气状态时，气囊3能够与导流洞2的内壁抵接，以封堵导流洞2。使用时，工人启动气泵5，空气经过充气管4进入气囊3，气囊3开始膨胀，直到气囊3的外壁与导流洞2的内壁抵接。此时，当水流进入导流洞2时，气囊3会阻挡水流通过导流洞2，以达到对导流洞2进行封堵的效果。

这种设置方式，在保证了气囊3能够封堵导流洞2的情况下，结构简单且便于安装，提高了工人的工作效率；而且，气囊3、充气管4以及气泵5的价格较低，降低了施工成本。

图3为图2中A处的放大图，如图3所示，在上述实施例的基础上，进一步的，气囊3通过锚固钉7与导流洞2的衬砌6连接。

其中，锚固钉7可为多个，多个锚固钉7间隔设置。这种设置方式能够令气囊3与导流洞2的衬砌6连接的更加稳定。

本实施例中，工人先通过锚固钉7将气囊3与导流洞2的衬砌6连接。使用时，工人启动气泵5，空气经过充气管4进入气囊3，气囊3开始膨胀，直到气囊3的外壁与导流洞2的内壁抵接。此时，当水流进入导流洞2时，气囊3会阻挡水流通过导流洞2，以达到对导流洞2进行封堵的效果。

锚固钉7的设置，能够将气囊3与导流洞2的衬砌6连接，有效避免了气囊3被水流冲走的现象，令气囊3稳定地固定在导流洞2中，增加了封堵水流的效率，保障了工人在施工过程中的安全。

图4为本实用新型实施例提供的盖板与导流洞的内壁连接的结构示意图，图5为本实用新型实施例提供的气囊封堵住导流洞的结构示意图，如图4和图5所示，在上述实施例的基础上，进一步的，临时封堵装置1还包括盖板8以及多个连接机构；盖板8通过多个连接机构与导流洞2的内壁连接，多个连接机构间隔设置，且盖板8与导流洞2的内壁围设成容纳仓9，容纳仓9用于容纳气囊3。

其中，连接机构可包括螺栓，导流洞2的内壁上设置有与螺栓配合的第一螺纹孔，盖板8上设置有与螺栓配合的第二螺纹孔；多个螺栓、多个第一螺纹孔和多个第二螺栓孔对应设置。工人将多个螺栓分别穿过多个第一螺纹孔和多个第二螺纹孔，再将多个螺栓拧紧，以将盖板8固定在导流洞2的内壁上，从而令导流洞2的内壁和盖板8围设呈容纳仓9。当需要封堵导流洞2时，工人将多个螺栓均拆卸下来，即可将盖板8和导流洞2的内壁拆卸分离，然后令气囊3充气，即可实现对导流洞2的封堵。这种设置方式，能够令盖板8稳定地固定在导流洞2的内壁上，且便于盖板8的安装和拆卸。

本实施例中，工人通过连接机构将盖板8固定在导流洞2的内壁上，以令盖板8和导流洞2围设呈成容纳仓9，并将未充气的气囊3放置在容纳仓9中。当需要封堵导流洞2时，工人将盖板8与导流洞2拆卸分离，然后工人启动气泵5，空气经过充气管4进入气囊3，以令气囊3膨胀，直到气囊3的外壁与导流洞2的内壁抵接，以将导流洞2封堵。

容纳仓9的设置，对气囊3起到了保护的作用，避免当不需要封堵导流洞2时，气囊3裸露在导流洞2中的现象，降低了气囊3被破坏的概率，从而提高了气囊3的使用寿命。当需要封堵导流洞2时，只需工人将盖板8与导流洞2拆卸分离，然后再将气囊3充气至气囊3外壁与导流洞2的内壁抵接，以实现对导流洞2的封堵。因此，这种设置方式在保证了气囊3能够封堵导流洞2的基础上，还能够对气囊3起到保护的作用。

在上述实施例的基础上，进一步的，当气囊3充气至临界状态时，气囊3对盖板8的压力能够令盖板8与导流洞2的内壁分离。

其中，临界状态为：当气囊3达到临界状态时，气囊3中的气压能够令气囊3对盖板8施加足够的压力，该压力能够破坏连接机构，以令盖板8和导流洞2的内壁分离。

另外，连接机构可为绳索。绳索的两端可分别与盖板8以及导流洞2的内壁粘接，工人启动气泵5，以令气囊3膨胀，此时盖板8向远离导流洞2内壁的方向移动，则绳索被拉紧。当气囊3充气至临界状态时，绳索会被拉断或者绳索至少一端的粘合力失效，以令盖板8与导流洞2的内壁分离。

本实施例中，工人通过连接机构将盖板8固定在导流洞2的内壁上，以令盖板8和导流洞2围设呈成容纳仓9，并将未充气的气囊3放置在容纳仓9中。当需要封堵导流洞2时，工人启动气泵5，空气经过充气管4进入气囊3，以令气囊3膨胀，此时盖板8向远离导流洞2内壁的方向移动，盖板8对连接机构施加一个拉力，当气囊3充气至临界状态时，盖板8对连接机构的拉力会将连接机构破坏，以将盖板8与导流洞2的内壁分离，然后气囊3继续膨胀，直到气囊3外壁与导流洞2的内壁抵接，以将导流洞2封堵。

这种设置方式，工人无需人工将盖板8与导流洞2的内壁拆卸分离，即可让气囊3膨胀至于导流洞2的内壁抵接，以封堵导流洞2，减轻了工人的工作强度，提高了工作的效率。另外，当气泵5设置在导流洞2外部时，工人无需进入导流洞2中即可令气囊3与导流洞2的内壁抵接，从而实现对导流洞2的封堵；避免了因导流洞2中水位过高，工人无法进入导流洞2中拆卸盖板8，从而无法封堵导流洞2的问题，进一步地保障了工人的生命安全。

在上述实施例的基础上，进一步的，连接机构包括卡扣和卡槽；多个卡槽设置在导流洞2的衬砌6上，且多个卡槽间隔设置；多个卡扣设置在盖板8上，多个卡扣间隔设置且多个卡扣与多个卡槽一一对应设置。

其中，多个卡扣均可粘接在盖板8上。

本实施例中，工人将盖板8上的多个卡扣分别与导流洞2的衬砌6上的多个卡槽卡接，以令盖板8和导流洞2围设呈成容纳仓9，并将未充气的气囊3放置在容纳仓9中。当需要封堵导流洞2时，工人启动气泵5，空气经过充气管4进入气囊3，以令气囊3膨胀，此时盖板8向远离导流洞2内壁的方向移动，则盖板8上的卡扣向远离卡槽的方向移动，当气囊3充气至临界状态时，卡槽与卡扣分离，以将盖板8与导流洞2的内壁分离，然后气囊3继续膨胀，直到气囊3外壁与导流洞2的内壁抵接，以将导流洞2封堵。

卡槽和卡扣的设置方式，能够令盖板8和导流洞2的内壁稳定地连接从而形成容纳仓9，以起到对气囊3的保护作用。另外，当气囊3充气至临界状态时，卡扣也容易与卡槽分离，进一步保障了盖板8会与导流洞2的内壁分离，以令气囊3与导流洞2的内壁抵接，从而封堵导流洞2。

在上述实施例的基础上，进一步的，多个连接机构均匀间隔设置。

本实施例中，多个连接机构均匀间隔设置的方式，能够实现在使用最少数量的连接机构的情况下，令盖板8和导流洞2的内壁稳定地连接，从而形成容纳仓9，以容纳气囊3。另外，由于选用最少数量的连接机构，当盖板8向远离导流洞2的内壁的方向移动时，盖板8对连接机构的拉力能够更容易地将连接机构破坏，即气囊3更加容易达到临界状态，从而令盖板8与导流洞2的内壁分离，然后气囊3继续膨胀，直到气囊3外壁与导流洞2的内壁抵接，以将导流洞2封堵。综上所述，这种设置方式能够令气囊3更加容易地将导流洞2封堵。

如图3所示，在上述实施例的基础上，进一步的，气囊3的外壁上设置有第一加筋条10；第一加筋条10用于与导流洞2的内壁抵接。

其中，第一加筋条10的延伸方向可与导流洞2的延伸方向相同。

另外，第一加筋条10可粘接在气囊3的外壁上。

本实施例中，工人启动气泵5，空气经过充气管4进入气囊3，气囊3开始膨胀。第一加筋条10的设置会对气囊3起到保护的作用，防止气囊3因被充入过多的气体而爆破，提高了气囊3的使用寿命。另外，当气囊3封堵住导流洞2时，第一加筋条10会与导流洞2的内壁抵接，从而提高气囊3与导流洞2内壁之间的摩擦力，该摩擦力的方向与水流对气囊3的推力的方向相反，因此，第一加筋条10的设置，使气囊3能够更加稳定地设置在导流洞2中，有效减少了气囊3因水流对气囊3的推力而移动导致气囊3不稳定的情况，提高了封堵导流洞2的效率。

如图3所示，在上述实施例的基础上，进一步的，第一加筋条10为多个；多个第一加筋条10间隔设置。

其中，多个第一加筋条10可均匀间隔设置，这种设置方式，使得导流洞2的内壁与气囊3之间的摩擦力更加均匀。

本实施例中，多个第一加筋条10的设置，使得气囊3与导流洞2的内壁之间能够产生更大的摩擦力，进一步地减少了气囊3因水流对气囊3的推力而移动导致气囊3不稳定的情况，更加有效地提高了封堵导流洞2的效率。另外，多个第一加筋条10的设置，更加有效的对气囊3起到了保护的作用，有效地防止了气囊3因被充入过多的气体而爆破的现象，提高了气囊3的使用寿命。

在上述实施例的基础上，进一步的，气囊3的外壁上设置有第二加筋条和第三加筋条；当气囊3封堵住导流洞2时，第二加筋条和第三加筋条分别位于气囊3两侧的端面上。

其中，第二加筋条和第三加筋条均可粘接在气囊3的外壁上。

本实施例中，第二加筋条和第三加筋条的设置会对气囊3起到保护的作用，防止气囊3因被充入过多的气体而爆破，提高了气囊3的使用寿命。

在上述实施例的基础上，进一步的，第二加筋条和第三加筋条均为多个；多个第二加筋条间隔设置，多个第三加筋条间隔设置。

本实施例中，多个第二加筋条和多个第三加筋条的设置，更加有效的对气囊3起到了保护的作用，进一步地防止了气囊3因被充入过多的气体而爆破的现象，提高了气囊3的使用寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

设计图

临时封堵装置论文和设计

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