一種地下工程自適應壓力控制閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種壓力控制閥，具體是指一種地下工程自適應壓力控制閥。
【背景技術】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，土地資源日益稀缺，人們對地下空間的利用越來越多。很多地下工程在施工階段及使用期間遇雨季時出現(xiàn)因水浮力導致的結構上浮事故。各事故工程的上浮高度從幾十毫米到幾百毫米不等，其部分梁、板、柱、墻等主體結構構件均不同程度的出現(xiàn)損傷，嚴重者表現(xiàn)出框架柱柱頂、柱腳的混凝土壓碎、部分主筋壓屈外鼓的現(xiàn)象。同時地下室防水功能也因上浮事故而損壞，導致地下室出現(xiàn)不同程度的滲漏水現(xiàn)象。此類事故造成了較大的經(jīng)濟損失甚至不良的社會影響，且該類工程事故發(fā)生的數(shù)量近年來呈上升趨勢。為了解決已經(jīng)發(fā)生事故工程的抗浮問題，申請人在此之前已經(jīng)實用新型了地下室的排水泄壓方案，并應用于實際的工程之上，但是在對該項技術進行總結研究的過程中，發(fā)現(xiàn)目前已經(jīng)使用的技術方案在應用的過程中存在一定的局限。隨后申請人實用新型了一種閥門并申請了專利，專利名稱為:一種地下工程水浮力自動控制閥，專利號為ZL201420486718.1。但是，在后期的調試和實驗過程中，申請人發(fā)現(xiàn)其還存在一定的缺陷:由彈力設備來控制該閥門的開啟壓力，即該自動控制閥通過調節(jié)彈簧來調整開啟壓力，技術要求高;彈力設備在使用一定時間后，其彈力會發(fā)生變化，需要經(jīng)常校準其彈力，以獲得較準確的開啟壓力，彈簧的校準工作量大且過程不直觀，很容易出現(xiàn)不規(guī)范的問題;隨著設計要求的壓力提高，其滲漏發(fā)生時所對應的水壓力與設計要求的控制壓力之間的壓力差值變大。上述各種缺陷將導致該設備可靠性及整個工程的正常使用受到不利影響?；谏厦娴膯栴}，申請人申請了第二代設備即一種地下工程自適應壓力控制閥，該設備是通過在閥座的側壁上開設有出水口，在閥座內側設置有一個臺階狀結構，在臺階狀結構上安裝有閥芯襯套，在閥座上安裝有支撐座，在支撐座內安裝有一個沿支撐座的軸線移動的閥桿，在支撐座內的閥桿端部設置有與閥芯襯套相匹配的活塞，在閥桿穿出支撐座的端部安裝有配重砝碼，這樣的結構利用通過配重砝碼的設置，可以準確地得知施加的壓力，在配重砝碼的重量不變的情況下，傳遞給活塞端面的壓強是一定的，即從閥座下方的壓強達到一定的數(shù)值時，可以推動活塞向上，將泄壓管道內的水通過活塞與閥芯襯套之間的間隔、出水孔流出，當壓強減小時，配重砝碼的重力驅動活塞向下移動，從而實現(xiàn)截止泄壓。其校準過程直觀、簡便、可靠性高、耐久性好，但是這樣的結構同樣存在一定的缺陷，隨著設計要求的壓力提高，其滲漏發(fā)生時所對應的水壓力與設計要求的控制壓力之間的壓力差值變大，即其控制的靈敏度隨著設計要求的壓力提高而變得較差，其使用范圍受到一定限制。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種地下工程自適應壓力控制閥，解決目前的地下室水浮力自動控制閥存在的經(jīng)常校準、工作量大、校準難度大的問題，達到靈敏、精確控制地下室浮力閥開閉的目的。
[0004]本實用新型的目的通過下述技術方案實現(xiàn):
[0005]一種地下工程自適應壓力控制閥，包括閥座，在閥座內側設置有一個臺階狀結構，在臺階狀結構上安裝有閥芯襯套，在閥座頂部設置有一個支撐座，在支撐座內安裝有一個沿支撐座的軸線移動的閥桿，閥桿上設置有與閥芯襯套相匹配的閥芯;在閥座上設置有位于閥芯襯套上方的多個出水口，在閥芯上設置有多個穿過出水口用于懸掛配重塊的配重懸臂。在申請人研制的第二代控制閥的過程中，申請人通過測試不同密封條件、不同測試管徑等各種參數(shù)的設備后發(fā)現(xiàn)了一個規(guī)律:在達到設計控制壓力值及需要的泄水量之前，閥門就存在滲漏現(xiàn)象，通過試驗該滲漏點對應的水壓力與設計控制壓力及需求泄水量之間存在這樣一種關系，即當需求泄水量一定，設計要求控制壓力較低時，例如需要控制其在1.0m水頭壓力下，單位時間泄水量達到15m3，此時0.Sm水頭壓力下即開始出現(xiàn)滲漏，其滲漏發(fā)生時所對應的水壓力與設計要求的控制壓力之間的壓力差值為0.2m，該壓力差值較小；當設計要求控制壓力較高時，例如需要控制其在4.0m水頭壓力下，單位時間泄水量達到15m3，此時
3.2m水頭壓力下即開始出現(xiàn)滲漏，其滲漏發(fā)生時所對應的水壓力與設計要求的控制壓力之間的壓力差值為0.Sm。如果在同等條件下單純采取增加配重的方式來提高預壓力，以期望解決壓力差變大的問題，又將出現(xiàn)達到設計要求的控制壓力時需要的泄水量不足，即達不到單位時間泄水量15m3的問題;在一定壓力差值范圍內出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象能滿足實際工程的需要，但如果此壓力差值過大將導致滲漏發(fā)生較早，達到設計要求的控制壓力之前滲漏出來的水量過多，增加運營成本，降低水栗等設施的使用壽命，從而對該設備的使用范圍受到限制。
[0006]根據(jù)這個情況，申請人對閥門的結構做了調整:首先將出水口的位置提高，并將配重塊的位置從閥桿的頂部改成閥體的外側，如此，配重塊的重量呈對稱分布的形式，可以使得閥芯的受力均勻，提高靈敏度;結合設置部位情況，可在保證結構安全的前提下降低泄水頻率，提高地下工程的使用性能。
[0007]地下工程在建設過程中，其自身重量是隨著建設進度呈現(xiàn)出不斷增大這一單向變化的趨勢，最終重量基本恒定于使用階段，通過多個配重塊均勻分布在閥座外側的結構，使得該設備可以靈活、簡便、直觀的對設計控制壓力進行調整并可靠鎖定，該控制壓力與地下工程建設過程重量的變化相適應即可保正施工期間的結構安全性，同時還能有效的減小施工期間的抽水量，無需長期保留室外降水井，方便了施工過程、加快了施工進度并節(jié)約了施工費用。
[0008]在所述的閥座外側設置有與配重塊相適應的浮桶，在所述浮桶的底部設置有漏流孔。浮桶的容積比配重塊的體積大，將配重塊放置在浮桶內，由于浮桶的底部設置有漏流孔，當開始出現(xiàn)滲漏時，其滲流水量很小將會從漏流孔排出浮桶，當壓力稍有增長其滲流水量將明顯增加，其滲流進浮桶的流入量大于漏流孔的排出量時，流量的差會使得滲流水在浮桶內聚集，由于浮桶內除去配重塊后的體積較小，會很快被注滿，少量的水會產(chǎn)生巨大的浮力，向上托起配重塊，從而使得閥芯下壓的力量快速減少，使得閥芯能夠快速開啟，如此，大幅度減小了閥門開始滲流到充分開啟的壓力差值，使得該設備反應更加靈敏，響應更加快速，并提高了閥門開啟后的泄水量，同時，該設備關閉時的壓力因浮桶對配重塊的作用將會低于開啟時的壓力，一定程度的延遲關閉的效果與實際工程安全性及正常使用性要求相符;該設備關閉后，此時地下工程室外水壓力已明顯低于控制壓力，其安全性得了到充分保證，在浮桶內聚集的水由漏流孔排出，浮桶內的浮力消失，從而使得閥芯下壓的力量恢復到原始狀態(tài)。
[0009]所述的支撐座內設置有一個被閥桿穿過的隔環(huán)，在隔環(huán)與上閥蓋之間、隔環(huán)與支撐座之間均安裝有直線軸承。通過設置直線軸承，可以引導并保持閥桿的直線移動，通過凸環(huán)和上卡環(huán)可以便于直線軸承的拆裝維護保養(yǎng)。
[0010]在所述閥桿上還套裝有位于上閥蓋上方的內包骨架油封。通過設置骨架油封，可以保持直線軸承的性能，保持了軸承的有效運行。
[0011]在所述閥桿的頂部設置有一個套環(huán)。該設備是由重量控制其壓力，因此校準時只需對其整體安裝重量進行測試即可，套環(huán)的設置可以方便該設備的校準。
[0012]在所述閥桿的頂部設置有頂部懸臂，在頂部懸臂上設置有環(huán)繞支撐座的頂部配重塊。作為進一步的改進，為了精確控制閥門的開啟和關閉，申請人做了很多的實驗，在試驗中發(fā)現(xiàn)，僅設置底部的配重塊時，其本身的重力在快速增加的浮力作用下，對于閥芯的下壓力會大幅度降低，這種大幅度降低的現(xiàn)象導致關閉時的壓力值低于設計控制壓力值較多，泄水量較大，其正常使用性受到一定影響。為了解決這個問題，申請人通過多次試驗發(fā)現(xiàn)，通過增加頂部配重塊的方式，通過合理的測量和計算，得到一個較佳的頂部配重快與配重塊之間的重量比例，可以大大提高控制的精度并充分滿足正常使用性能。
[0013]在所述頂部懸臂上安裝有配重吊桿，配重吊桿的中部連接在配重懸臂上，頂部配重塊與配重塊均懸掛在配重吊桿上。通過將頂部配重塊與配重塊均懸掛在配重吊桿上的方式，可以使得頂部配重快和配重塊的作用全部傳遞給閥芯，形成有效的聯(lián)動效果，提高控制的精度。
[0014]本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
[0015]I本實用新型一種地下工程自適應壓力控制閥，通過在閥座外側設置浮桶，多個配重塊均勻分布在閥座外側的結構，浮桶的容積比配重塊的體積大，將配重塊放置在浮桶內，當滲流的水開始從出水口流出，會注入到浮桶中，由于浮桶的底部設置有漏流孔，會從漏流孔排出浮桶，當壓力稍有增長其滲流水量將明顯增加，其滲流進入浮桶的流量大于漏流孔的排出量時，流量的差會使得滲流水在浮桶內聚集，由于浮桶內除去配重塊后的體積較小，會很快被注滿，少量的水會產(chǎn)生巨大的浮力，向上托起配重塊，從而使得閥芯下壓的力量快速減少，使得閥芯能夠快速開啟，如此，減小了閥門開始滲流到開啟的壓力差值，使得反應更加靈敏，響應更加快速，并提高了閥門開啟后的泄水量；同時，該設備關閉時的壓力因浮桶對配重塊的作用將會低于開啟時的壓力，一定程度的延遲關閉的效果與實際工程安全性及正常使用性要求相符;該設備關閉后，此時地下工程室外水壓力已明顯低于控制壓力，其安全性得了到充分保證，在浮桶內聚集的水由漏流孔排出，浮桶內的浮力消失，從而使得閥芯下壓的力量恢復到原始狀態(tài)；
[0016]2本實用新型一種地下工程自適應壓力控制閥，通過設置骨架油封，可以保持直線軸承的性能，保持了軸承的有效運行；
[0017]3本實用新型一種地下工程自適應壓力控制閥，通過設置立桿，配重砝碼可以