[发明专利]一种装配式消力池底板水下修复装置及修复方法

说明书

本发明公开了一种装配式消力池底板水下修复装置及修复方法，一种装配式消力池底板水下修复装置，包括装置本体，所述装置本体由至少三个分仓块固定拼接构成，分仓块为底部开放的空心块状结构，位于中间位置的分仓块顶部设置有与分仓块连通的塔筒；所述分仓块的横截面为扇形，分仓块的底侧固定设置有扇形的密封条，各分仓块的顶侧均设置有连通分仓块内部的阀门。本发明旨在提供一种可进行水下施工修复，简化施工流程，在保证消力池水位不改变的条件下实现消力池底板干仓施工的装配式水下修复装置及修复方法。

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及一种装配式消力池底板水下修复装置及修复方法。

背景技术

近年来，一大批高坝大库已建成或即将建成。截至目前，我国已建成的30m以上的水库大坝六千余座，其中100m以上的大坝超过200 座，我国已成为名副其实的水电大国。随着这批水电工程的建成投产，我国水电行业也进入了一个崭新的发展阶段，良好的运行维护机制是未来水电行业发展所需关注的主要问题。

消力池作为一种重要的水工建筑物，其能使下泄急流迅速变为缓流，一般可将下泄水流的动能消除40％～70％，并可缩短护坦长度，是一种有效而经济的消能设施。不过，对于高坝大库，泄洪能量巨大，且高速水流及其与结构相互作用十分复杂，消力池底板的防冲性能受到了极大挑战。国内外曾发生多起消力池防护结构严重破坏的实例，如前苏联的Sayano-Shushenskaya、美国的Libby、印度的Bhakra、墨西哥的Malpaso以及我国的五强溪、安康、鱼塘等水电站的消力池底板都被严重破坏。因此，有效的消力池底板修复技术一直是学术界和工程界较为关注的课题之一。

消力池通常处于有水状态，若采取干式施工，必须排除其内部水体，施工进度缓慢，严重影响水电站的正常运行，成本较高。因此，一些水下修复材料如PBM聚合物、SR防渗模块、SXM水下密封剂等相继提出并使用。然而，上述技术、材料仅在一定程度上保证水下施工，但成本仍然较高，且技术尚不成熟。截止目前，仍然没有一个高效、低成本的施工技术可有效解决消力池底板的水下修复难题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种可进行水下施工修复，简化施工流程，在保证消力池水位不改变的条件下实现消力池底板干仓施工的装配式水下修复装置及修复方法。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案予以实现的：

一种装配式消力池底板水下修复装置，包括装置本体，所述装置本体由至少三个分仓块固定拼接构成，分仓块为底部开放的空心块状结构；所述分仓块的横截面为扇形，分仓块的底侧固定设置有扇形的密封条，各分仓块的顶侧均设置有连通分仓块内部的阀门，位于中间位置的分仓块顶部设置有覆盖在阀门上侧的塔筒。

进一步的，所述分仓块的扇形半径为25m，分仓块对应的圆心角为30°，分仓块高度为4m。

进一步的，所述分仓块和所述塔筒均由钢材构成。

还包括一种消力池底板水下修复方法，步骤如下：

①预先探测待修复消力池底板中的冲坑位置及范围，对应冲坑的形状和大小，使用足够覆盖冲坑表面数量的分仓块进行模拟拼接；

②按照预先模拟拼接的方式对分仓块进行拼接固定，在位于两端的分仓块外壁上分别固定与消力池侧墙相连接的缆绳，利用缆绳拉张精确调整分仓块组合在消力池水面上的位置，让分仓块组合位于冲坑上侧后打开各分仓块顶部的阀门，并伸放缆绳使分仓块组合自由下沉；

③当分仓块组合沉至消力池底板的冲坑位置，密封条与消力池底板相贴合后，塔筒下侧分仓块的阀门保持开放，关闭其余分仓块顶部的阀门，通过塔筒下放水管穿过阀门至冲坑底部，利用水泵和水管进行抽水，并使空气由塔筒顶端自由进入，直至各分仓块、塔筒和冲坑内的水体完全被抽空，使密封条与消力池底板之间围成的区域形成干舱室，密封条与消力池底板之间密封接触；