一种带阀门调节的隧洞封堵装置及使用方法

1.一种带阀门调节的隧洞封堵装置，其特征在于，包括：带有气囊充气管（12）的外表面多凸起的环形密封气囊（1），所述环形密封气囊（1）的内部从进水端到出水端分别装配有辅助堵水机构和支撑机构，所述支撑机构远离辅助堵水机构的一端装配有阀门机构；所述辅助堵水机构包括嵌套在环形密封气囊（1）进水端内部的镂空凸台型密封端盖（2）；所述支撑机构包括放置在环形密封气囊（1）内部通过连接螺栓（26）与密封端盖（2）出水端固接的轴套管（4），所述环形密封气囊（1）的内部位于轴套管（4）的外侧放置有两个弧形支撑板（9），两个所述弧形支撑板（9）与轴套管（4）间装配有具有延展和收缩功能的撑杆机构；所述阀门机构包括位于环形密封气囊（1）出水侧的管道连接器（27），所述管道连接器（27）与轴套管（4）远离密封端盖（2）的一端间放置有电磁块（28），所述管道连接器（27）远离轴套管（4）的一端固接有由阀盖（30）和阀体（31）固接形成的阀门外壳，所述阀门外壳的顶端固接有密封圈（33），所述密封圈（33）的上方放置有阀杆（34），所述阀杆（34）的顶端固接有手柄（35），所述阀杆（34）的底端依次贯穿密封圈（33）、阀盖（30）和阀体（31）延伸至阀体（31）内固接有与阀体（31）内壁配合实现开合的球芯（32），阀杆（34）通过轴承与阀盖（30）和阀体（31）的贯穿段连接。 2.根据权利要求1所述的一种带阀门调节的隧洞封堵装置，其特征在于：所述密封端盖（2）靠近环形密封气囊（1）进水端一侧与环形密封气囊（1）间密封连接有钢丝密封圈（24），所述密封端盖（2）靠近环形密封气囊（1）出水端一侧与环形密封气囊（1）间密封连接有环形弹簧张紧环（25）。 3.根据权利要求2所述的一种带阀门调节的隧洞封堵装置，其特征在于：所述撑杆机构包括沿环形密封气囊（1）的进水端到出水端方向依次固接在轴套管（4）外壁上的两个第一机架（5）、滑动连接在轴套管（4）外壁上的三个分离型滑块（6）、固接在轴套管（4）外壁上的三个分离型轴承座（8）和固接在轴套管（4）外壁上的两个第二机架（10），平行位置的所述第一机架（5）和第二机架（10）的一侧放置有两个摇杆（11），平行位置的所述分离型滑块（6）的另一侧放置有气囊支撑杆（3），两个所述摇杆（11）远离第一机架（5）和第二机架（10）的一侧放置有带滑动通槽横杆（7），所述第一机架（5）和第二机架（10）分别与相邻摇杆（11）以及带滑动通槽横杆（7）间、摇杆（11）与弧形支撑板（9）间、分离型滑块（6）与气囊支撑杆（3）间、靠近气囊支撑杆（3）一侧的摇杆（11）与气囊支撑杆（3）间以及分离型轴承座（8）与带滑动通槽横杆（7）间转动连接有转轴，分离型滑块（6）与气囊支撑杆（3）间的转轴一端延伸至带滑动通槽横杆（7）的滑动通槽内，未设置气囊支撑杆（3）的所述分离型滑块（6）与相应分离型轴承座（8）间装配有驱动分离型滑块（6）移动的驱动机构。 4.根据权利要求3所述的一种带阀门调节的隧洞封堵装置，其特征在于：所述驱动机构包括固接在轴套管（4）外壁上位于分离型轴承座（8）远离分离型滑块（6）一侧的支撑板（20），所述支撑板（20）远离分离型轴承座（8）的侧壁通过连接螺丝（21）固接有电机（22），所述电机（22）的输出轴贯穿支撑板（20）延伸至另一侧套设有联轴器（18），所述联轴器（18）远离电机（22）输出轴一侧的内部内设有螺柱（15），所述电机（22）的输出轴与联轴器（18）间以及联轴器（18）与螺柱（15）间通过紧定螺钉（19）固接，所述螺柱（15）远离联轴器（18）的一端贯穿分离型轴承座（8）延伸至另一侧与分离型滑块（6）间螺纹连接，所述分离型轴承座（8）的贯穿段内壁固接有套筒（17），所述联轴器（18）通过轴承（16）与套筒（17）间转动连接，分离型滑块（6）与相邻分离型滑块（6）间固接。 5.根据权利要求4所述的一种带阀门调节的隧洞封堵装置，其特征在于：还包括隧洞（23），环形密封气囊（1）放置在隧洞（23）的内部，由环形密封气囊（1）与洞壁间的摩擦力实现与隧洞（23）的接触。 6.根据权利要求5所述的一种带阀门调节的隧洞封堵装置，其特征在于：所述管道连接器（27）与隧洞（23）间装配有泄露检测机构，所述泄露检测机构包括通过螺栓与隧洞（23）端部固接的隧洞固定法兰（14）以及固接在管道连接器（27）上的真空管（36），所述隧洞固定法兰（14）靠近隧洞（23）的端壁固接有隧洞密封圈（13），所述隧洞固定法兰（14）远离隧洞（23）的端壁与管道连接器（27）间固接有柔性密封囊（29），气囊充气管（12）的充气口贯穿管道连接器（27）延伸至外界以方便充气。 7.根据权利要求6所述的一种带阀门调节的隧洞封堵装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：装置封堵前，利用工程吊车将装置塞入隧洞（23）中；S2：装置封堵时，通过气囊充气管（12）向环形密封气囊（1）内充气，使环形密封气囊（1）膨胀，直至环形密封气囊（1）外表面与隧洞（23）内壁紧密接触，停止气囊充气管（12）的充气，启动电机（22），电机（22）驱动输出轴正向转动，电机（22）的输出轴带动螺柱（15）正向转动，螺柱（15）正向转动过程中，与其连接的分离型滑块（6）在螺柱（15）上向靠近密封端盖（2）的方向移动，连接的分离型滑块（6）带动与其连接的两个分离型滑块（6）向同方向移动，两个分离型滑块（6）带动两个转动连接的气囊支撑杆（3）向同方向移动，两个气囊支撑杆（3）移动过程中另一端向上移动，同时带动转动连接的两个摇杆（11）向上移动，两个摇杆（11）向上移动过程中带动转动连接的两个弧形支撑板（9）向靠近密封端盖（2）的方向移动，直至两个气囊支撑杆（3）和两个弧形支撑板（9）接触支撑环形密封气囊（1），电机（22）停止驱动，此时气囊支撑杆（3）和弧形支撑板（9）压紧环形密封气囊（1），能够增加环形密封气囊（1）与隧洞（23）洞壁间的接触正压力，提高环形密封气囊（1）与隧洞（23）间的密封性能；S3：上述过程中，与气囊支撑杆（3）转动连接的摇杆（11）带动弧形支撑板（9）移动时，两个第二机架（10）上的两个摇杆（11）同步随弧形支撑板（9）移动，提高弧形支撑板（9）的移动稳定性，即进一步提高环形密封气囊（1）与隧洞（23）间的密封性能；S4：装置封堵过程中需要具有过流条件时，通过手柄（35）驱动阀杆（34）转动，带动球芯（32）转动，调节阀门的流量大小，即可通过密封端盖（2）、轴套管（4）和由阀盖（30）和阀体（31）固接形成的阀门外壳实现过流。 8.根据权利要求7所述的一种带阀门调节的隧洞封堵装置的使用方法，其特征在于：所述步骤S1中，装置塞入隧洞（23）后，需要对环形密封气囊（1）进行气密性检测，通过螺栓将隧洞固定法兰（14）固定在隧洞（23）端部，隧洞密封圈（13）提高隧洞固定法兰（14）与隧洞（23）间的密封性能，使环形密封气囊（1）与隧洞（23）间形成密闭腔室，通过真空管（36）排空密闭腔室内的气体，稳压10min后观察柔性密封囊（29）是否收缩并检查密闭腔室内的真空度变化，再将空气打入密闭腔室内，并用气体流量测试仪测试密闭腔室内≥15min的气体流量，观察柔性密封囊（29）是否明显鼓起，若柔性密封囊（29）并未收缩和鼓起，则检测合格，可进行上述封堵操作。