【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鋼圍堰，具體而言，涉及一種鋼圍堰可調節壓力防護系統及壓力調節方法。
技術介紹
1、鋼圍堰是在水利工程建設中，為建造永久性水利設施而修建的臨時性圍護鋼結構。它的主要作用是防止水和土進入建筑物的修建位置，以便在圍堰內排水、開挖基坑、修筑建筑物。鋼圍堰的設計和施工需要考慮到其整體穩定性和抗傾覆能力，以確保施工過程的安全和有效。鋼圍堰的類型多樣，包括鋼板樁圍堰、鎖扣鋼管樁圍堰、雙壁鋼套箱圍堰、單壁鋼套箱圍堰、鋼吊箱圍堰等。這些圍堰適用于不同的工程條件和需求，例如，鋼板樁圍堰主要適用于基底深度在6～8m的中小型承臺基坑開挖時擋水、擋土的圍護設施。鋼圍堰的使用過程中，需要注意多項安全措施，包括但不限于對圍堰內外側壁、斜撐及內撐、圍檁等受力構件及連接焊縫進行設計計算，確保挖土、吊運、澆筑混凝土等作業不碰撞圍堰支撐，以及在施工過程中進行必要的監測和檢查，以確保工程的順利進行和安全完成。
2、傳統的鋼圍堰施工方法在應對水流壓力時，通常不設置調壓結構，而是通過設置鋼圍堰的高度和放置方式來進行防護，這種做法雖然能夠提供一定的保護，但其減壓效果相對有限。在這種傳統方式中，鋼圍堰的設計和布置通常是固定的，未能針對水流壓力的變化進行動態調整。由于水流壓力和環境條件可能會發生變化，從而導致減壓效果不足，甚至可能引發圍堰結構的損壞或失效。
3、因此，有必要提供一種鋼圍堰可調節壓力防護系統及壓力調節方法用以解決傳統鋼圍堰結構抗壓能力差的問題。
技術實現思路
1、鑒于此，本專利技
2、一方面，本專利技術提出了一種鋼圍堰可調節壓力防護系統，包括：
3、高度確定模塊，被配置為采集鋼圍堰所在水域的水位最大值，根據水位最大值確定減壓氣囊的高度，其中，所述減壓氣囊包括若干個分氣囊，所述分氣囊由上到下依次設置在所述鋼圍堰的外側壁上；
4、壓力確定模塊，被配置為采集水域對于每個所述分氣囊的壓力值，根據壓力值確定不同所述分氣囊的充氣壓力，根據充氣壓力對每所述分氣囊充氣；
5、壓力調整模塊，被配置為充氣完成后采集水流速度，根據水流速度判斷是否對所述減壓氣囊的充氣壓力進行一次調整，當判斷為調整時，根據水流速度對所述減壓氣囊的充氣壓力進行一次調整；
6、所述壓力調整模塊還被配置為采集水域溫度，判斷是否對所述減壓氣囊的充氣壓力進行二次調整，當判斷為調整時，根據水域溫度對所述減壓氣囊的充氣壓力進行二次調整。
7、進一步的，所述高度確定模塊被配置為采集鋼圍堰所在水域的水位最大值，根據水位最大值確定減壓氣囊的高度時，包括：
8、將不同時間段的水位信息進行比較，獲取水位最大值，使減壓氣囊的高度大于所述水位最大值；
9、在鋼圍堰的外側壁上設置氣囊支架，將減壓氣囊安裝在氣囊支架上。
10、進一步的，所述壓力確定模塊被配置為采集水域對于每個所述分氣囊的壓力值，根據壓力值確定不同所述分氣囊的充氣壓力，根據充氣壓力對每所述分氣囊充氣時，包括：
11、在每個所述分氣囊上設置若干采樣點，對每個分氣囊的若干采樣點進行同時壓力值采樣；
12、分別計算每個分氣囊的壓力平均值，根據所述壓力平均值分別確定每個分氣囊的充氣壓力；
13、使每個所述分氣囊的充氣壓力為其對應的所述壓力平均值的1.2倍。
14、進一步的，所述壓力調整模塊被配置為充氣完成后采集水流速度，根據水流速度判斷是否對所述減壓氣囊的充氣壓力進行一次調整時，包括：
15、預先設定流速最大值，當水流速度大于或等于所述流速最大值時，判斷需要對所述減壓氣囊的充氣壓力進行調整；
16、當水流速度小于所述流速最大值時，判斷不需要對所述減壓氣囊的壓力進行調整。
17、進一步的，所述壓力調整模塊被配置為當判斷為調整時，根據水流速度對所述減壓氣囊的充氣壓力進行一次調整時，包括：
18、計算當前水流速度與對減壓氣囊充氣時的水流速度的變化率，并計算當前水流速度與所述流速最大值的差值；
19、通過下式計算所述變化率：
20、r＝(v1-v2)/δt；
21、上式中，r表示變化率，v1表示當前水流速度，v2表示對減壓氣囊充氣時的水流速度，δt表示v1與v2采集間隔時間；
22、通過下式計算所述差值：
23、δv＝v1-vmax；
24、上式中，δv表示差值，v1表示當前水流速度，vmax表示流速最大值；
25、設定標準變化率，若變化率小于或等于所述標準變化率，則只通過所述差值對所述減壓氣囊的充氣壓力進行調整；
26、若變化率大于所述標準變化率，則通過所述變化率和所述差值對所述減壓氣囊的充氣壓力進行調整。
27、進一步的，所述若變化率小于或等于所述標準變化率，則只通過所述差值對所述減壓氣囊的充氣壓力進行調整時，包括：
28、pt1＝p+k1*p；
29、上式中，pt1表示只通過差值調整后的充氣壓力，p表示減壓氣囊的初始充氣壓力，k1表示變化率小于或等于標準變化率時的差值調節系數，0.1≤k1≤0.3。
30、進一步的，所述若變化率大于所述標準變化率，則通過所述變化率和所述差值對所述減壓氣囊的充氣壓力進行調整時，包括：
31、pt2＝p+k2*p+k3*p；
32、上式中，pt2表示通過變化率和差值調整后的充氣壓力，p表示減壓氣囊的初始充氣壓力，k2表示變化率大于標準變化率時的差值調節系數，0.3＜k2≤0.5，k2表示變化率調節系數，0.1≤k2≤0.5。
33、進一步的，所述壓力調整模塊還被配置為采集水域溫度，判斷是否對所述減壓氣囊的充氣壓力進行二次調整時，包括：
34、設置標準水溫范圍，若水域溫度未處于所述標準水溫范圍，則判斷需要對所述充氣壓力進行二次調整；
35、若水域溫度處于所述標準水溫范圍中，則判斷不需要對所述充氣壓力進行二次調整。
36、進一步的，所述若水域溫度未處于所述標準水溫范圍，則判斷需要對所述充氣壓力進行二次調整時，包括：
37、當水域溫度大于所述標準水溫范圍的最大值時，通過第一調整因子對所述充氣壓力進行二次調整；其中，所述第一調整因子小于1；
38、當水域溫度小于所述標準水溫范圍的最小值時，通過第二調整因子對所述充氣壓力進行二次調整；其中，所述第二調整因子大于1，且所述第二調整因子小于1.5。
39、與現有技術相比，本專利技術的有益效果在于：本專利技術通過高度確定模塊、壓力確定模塊以及壓力調整模塊的協同作用，有效應對了復雜水域中的水位、水壓和水流速度等多變因素。首先，高度確定模塊采集水域的水位最大值，并據此確定減壓氣囊的高度，將減壓氣囊固定在鋼圍堰的外側壁上，確保減壓氣囊能夠覆蓋圍堰外部本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，所述高度確定模塊被配置為采集鋼圍堰所在水域的水位最大值，根據水位最大值確定減壓氣囊的高度時，包括：
3.根據權利要求2所述的鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，所述壓力確定模塊被配置為采集水域對于每個所述分氣囊的壓力值，根據壓力值確定不同所述分氣囊的充氣壓力，根據充氣壓力對每所述分氣囊充氣時，包括：
4.根據權利要求3所述的鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，所述壓力調整模塊被配置為充氣完成后采集水流速度，根據水流速度判斷是否對所述減壓氣囊的充氣壓力進行一次調整時，包括：
5.根據權利要求4所述的鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，所述壓力調整模塊被配置為當判斷為調整時，根據水流速度對所述減壓氣囊的充氣壓力進行一次調整時，包括：
6.根據權利要求5所述的鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，所述若變化率小于或等于所述標準變化率，則只通過所述差值對所述減壓氣囊的充氣壓力進行調整時，包括：
7
8.根據權利要求7所述的鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，所述壓力調整模塊還被配置為采集水域溫度，判斷是否對所述減壓氣囊的充氣壓力進行二次調整時，包括：
9.根據權利要求8所述的鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，所述若水域溫度未處于所述標準水溫范圍，則判斷需要對所述充氣壓力進行二次調整時，包括：
10.一種鋼圍堰可調節壓力防護的壓力調節方法，應用于如權利要求1-9任一項所述的鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.一種鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，所述高度確定模塊被配置為采集鋼圍堰所在水域的水位最大值，根據水位最大值確定減壓氣囊的高度時，包括：
3.根據權利要求2所述的鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，所述壓力確定模塊被配置為采集水域對于每個所述分氣囊的壓力值，根據壓力值確定不同所述分氣囊的充氣壓力，根據充氣壓力對每所述分氣囊充氣時，包括：
4.根據權利要求3所述的鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，所述壓力調整模塊被配置為充氣完成后采集水流速度，根據水流速度判斷是否對所述減壓氣囊的充氣壓力進行一次調整時，包括：
5.根據權利要求4所述的鋼圍堰可調節壓力防護系統，其特征在于，所述壓力調整模塊被配置為當判斷為調整時，根據水流速度對所述減壓氣囊的充氣壓力進行一次調整時，包括：
【專利技術屬性】
技術研發人員：王康宇，顏澤，成駿程，左渙之，明嘉懿，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：發明
國別省市：
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