专利名称：笼体及采用笼体联合填充物的龙口截流合龙方法
技术领域：
本发明属于围垦工程领域，涉及一种用于龙口截流合龙的结构及一种龙口截流合龙方法，特别是涉及一种用于龙口截流合龙的笼体及一种采用笼体联合填充物的龙口截流合龙方法，用于大型围区高流速龙口的龙口截流合龙。
背景技术：
目前沿江、沿海、离岸地区围垦工程(围海造地、围滩造地、圈围、水库、灰库、人工岛等)的常用龙口截流方法有采用抛石棱体截流的龙口截流合龙方法和采用袋装砂棱体截流的龙口截流合龙方法。采用抛石棱体截流的龙口截流合龙方法在龙口两端采用抛石推进立堵，直至整个龙口范围的结构高出水面，实现龙口截流，然后在内侧进行闭气和加固，实现龙口合龙。 由于单个块石的重量有限，能够抵御的水流流速也有限，该方法也只能适应龙口流速较小 (一般不超过3m/s)的情况，无法适应大流速情况下的截流。采用袋装砂棱体截流的龙口截流合龙方法在龙口范围内采用平堵或立堵或平堵和立堵相结合的方法，采用袋装砂棱体，利用小潮汛，连续施工、加高，直至整个龙口范围的结构高出水面，实现龙口截流，然后在内侧进行吹填闭气和加固，实现龙口合龙。由于袋装砂棱体的铺设、充填需要在较小流速情况下进行，该方法只能适应龙口流速较小(一般不超过3m/s)的情况，无法适应大流速情况下的截流。对于大型围区而言，若采用隔提进行分区合龙，以控制龙口流速，则势必增加隔提投资，若不设隔提以减少隔提投资，则由于围区面积大，纳潮量大，龙口流速非常大(往往超过3m/s)，现有龙口截流合龙方法不能适应需要。因此，工程界迫切需要解决大型围区高流速龙口的龙口截流合龙问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于龙口截流合龙的笼体及一种采用笼体联合填充物的龙口截流合龙方法，解决大型围区高流速龙口的龙口截流合龙问题，减少甚至取消分区隔提，节约投资。1、本发明笼体的技术方案是1)笼体为空间六面体笼形结构，由空间骨架和平面网结构连接形成，空间骨架由横向侧面、纵向侧面、底部和顶部的平面桁架或平面刚架连接形成，可根据需要设置纵向横隔面的平面桁架或平面刚架；2)在龙口的高度方向，笼体的高度根据安放底高程和截流高程确定，一般在:3m 30m;在龙口的横向方向，笼体呈矩形(横向两侧迎水面采用直立式)或梯形(横向两侧迎水面采用斜坡式)或矩形、梯形组合；直立式宽度一般取:3m 30m，具体根据设计条件经笼体整体稳定计算确定；斜坡式坡度1 0.2 1 1.5，一般1 0.2 1 1，上底宽度一般取:3m 30m，下底宽度一般取細 40m，具体根据设计条件经笼体整体稳定计算确定；在龙口的纵向方向，笼体呈矩形，单个笼体的长度一般取:3m 30m，具体根据起吊能力确定；3)笼体的横向侧面为平面桁架或平面刚架，并设置平面网结构，以保证笼体内的压载填充物和截流填充物不被水流带走，网眼尺度视压载填充物、截流填充物的尺寸确定， 一般在0. : Im;笼体的纵向侧面为平面桁架，可进一步设置平面网结构；笼体的底部为平面桁架或平面刚架，可进一步设置平面网结构，形成有底或无底、少量底(又称镂空底) 等形式；笼体的顶部为平面桁架或平面刚架，中间大部分范围敞开，以便抛填截流填充物作业；4)平面桁架或平面刚架为钢结构，采用型钢、钢管、钢板、扁钢、钢筋中的一种或几种组合连接形成，连接方式是焊接、螺栓连接、铆接、连接件连接中的一种或几种组合，平面网结构采用型钢网、钢筋网、钢丝网、尼龙网中的一种或几种组合；5)或平面桁架或平面刚架为钢筋混凝土结构，平面网结构采用型钢网、钢筋网、钢丝网、尼龙网中的一种或几种组合；2、本发明采用笼体联合填充物的龙口截流合龙方法的技术方案是1)包括以下步骤(1)第一步，在围区龙口护底结构上，安放龙口截流合龙的主体结构——笼体，具体如下在围区龙口护底结构上，沿龙口纵向连续安放笼体，相邻笼体之间紧靠，笼体的个数根据龙口宽度和单个笼体宽度确定，笼体内抛填压载填充物，笼体两侧可进一步抛填网络装块石或人工块体，其顶高程与压载填充物基本齐平。笼体由于其透空性能特别是横向侧面的透空性能，使得龙口内外水体的流动、波浪传播基本不受阻挡，同时使得笼体承受较小的水流力、水压力和波浪力，笼体利用自重或自重联合压载填充物，抵御龙口流速、内外水位差和波浪的作用，保持结构稳定；(2)第二步，在笼体内抛填截流填充物，实现龙口截流，具体如下在每个笼体内抛填截流填充物，到一定高度后，截流填充物高度范围内的水流运动由流动转为渗流，截流填充物以上的龙口过水断面减少，同时笼体、压载填充物、截流填充物形成重力式结构，整体抵御高流速引起的水流力、水位差引起的水压力和波浪引起的波浪力的作用，保持结构稳定；截流填充物到笼体顶部后，龙口的水流运动由流动全部转为渗流，实现龙口截流，同时笼体、压载填充物、截流填充物形成重力式结构，整体抵御龙口内外水位差引起的水压力和渗流力及波浪引起的波浪力的作用，保持结构稳定；(3)第三步，在笼体内外加固、闭气，实现龙口的闭气和合龙，具体如下依托笼体，在笼体内外两侧设置棱体(包括抛石棱体、袋装沙棱体)进行加固，根据需要可进一步加高龙口范围的顶高程，在笼体内侧设置反滤结构和闭气结构，实现龙口的闭气和全面合龙。2)笼体内压载填充物、截流填充物采用块石、连锁块石、人工块体、袋装沙(又称大型土工织物充填袋)中的一种或几种组合，单体粒径不小于平面网结构的网眼尺度；3)笼体内截流填充物的作业采用平堵工艺，在龙口纵向协调进行，同步抬高，在笼体横向，均勻抛填，同步抬高，直至达到设计高程。笼体内侧的反滤结构和闭气结构为常规结构，反滤结构可采用抛填袋装碎石或碎石形成，或联合铺设土工布形成，闭气结构可采用吹填沙、吹填土、回填沙、回填土形成。本发明的技术效果是用于大型围区高流速龙口的龙口截流合龙，有效解决大型围
5区高流速龙口难以截流合龙的问题，缩小龙口宽度，减少甚至取消分区隔提，节约投资，缩短工期。
图1为本发明笼体实施例一的结构侧视2为本发明笼体实施例一的结构立面图(D向)图3为本发明笼体实施例一的结构剖面图A-A图4为本发明笼体实施例一(有底)的结构剖面图B-B图5为本发明笼体实施例一(无底)的结构剖面图B-B图6为本发明笼体实施例一(少量底)的结构剖面图B-B图7为本发明笼体实施例二的结构侧视8为本发明笼体实施例三的结构侧视9为本发明笼体实施例三的结构立面图(E向)图10为本发明笼体实施例三的结构剖面图C-C图11为本发明笼体安放在龙口的平面12为本发明笼体安放在龙口的断面图一图13为本发明笼体内抛填截流填充物过程中的断面图一图14为本发明笼体内抛填截流填充物完成后的断面图一图15为本发明笼体内外加固、闭气后的断面图一图16为本发明笼体安放在龙口的断面图二图17为本发明笼体内抛填截流填充物过程中的断面图二图18为本发明笼体内抛填截流填充物完成后的断面图二图19为本发明笼体内外加固、闭气后的断面图二图中1、平面桁架或平面刚架，2、平面网结构，3、笼体，4、大提，5、龙口，6、围区，7、 龙口护底结构，8、护底结构，9、压载填充物，10、截流填充物，11、棱体，12、反滤结构，13、闭气结构，14、水面线。
具体实施例方式下面结合
本发明的实施方式笼体实施例一梯形断面、钢结构骨架参见图1、图2、图3、图4、图5、图6，笼体3为空间六面体笼形结构，由空间骨架和平面网结构2连接形成，空间骨架由横向侧面、纵向侧面、底部和顶部的平面桁架或平面刚架1连接形成，可根据需要设置纵向横隔面的平面桁架或平面刚架1。在龙口 5的高度方向，笼体3的高度根据安放底高程和截流高程确定，一般在: 30m ；在龙口 5的横向方向，笼体3呈梯形，即横向两侧迎水面采用斜坡式，坡度 1 0.2 1 1.5，一般1 0.2 1 1，上底宽度一般取:3m 30m，下底宽度一般取 4m 40m，具体根据设计条件经笼体整体稳定计算确定；在龙口 5的纵向方向，笼体3呈矩形，单个笼体3的长度一般取: 30m，具体根据起吊能力确定。笼体3的横向侧面为平面桁架或平面刚架1，并设置平面网结构2，以保证笼体3
6内的压载填充物9和截流填充物10不被水流带走，网眼尺度视压载填充物9、截流填充物 10的尺寸确定，一般在0. : Im;笼体3的纵向侧面为平面桁架1，可进一步设置平面网结构2。笼体3的底部为平面桁架或平面刚架1，并设置平面网结构2，形成有底形式，见图 4，或少量底(又称镂空底)形式，见图6，或不设平面网结构2，形成无底形式，见图5。笼体 3的顶部为平面桁架或平面刚架1，中间大部分范围敞开，以便抛填截流填充物10作业。平面桁架或平面刚架1为钢结构，采用型钢、钢管、钢板、扁钢、钢筋中的一种或几种组合连接形成，连接方式是焊接、螺栓连接、铆接、连接件连接中的一种或几种组合，平面网结构2采用型钢网、钢筋网、钢丝网中的一种或几种组合。某笼体实际尺度在龙口 5的横向方向，笼体3呈梯形，迎水面坡度约1 0.56， 上底宽15m，下底宽20m，高度8. 9m,单个笼体3的长度10m。笼体3的平面桁架或平面刚架 1采用型钢、扁钢组合焊接形成，平面网结构2采用钢筋网，单个笼体3的重量32吨。笼体实施例二 矩形断面、钢结构骨架参见图7，在龙口 5的横向方向，笼体3呈矩形，即横向两侧迎水面采用直立式，宽度一般取:3m 30m，具体根据设计条件经笼体整体稳定计算确定，其余同笼体实施例一。某笼体实际尺度在龙口 5的横向方向，笼体3呈矩形，上底宽和下底均为15m，高度8. 9m,单个笼体3的长度10m。笼体3的平面桁架或平面刚架1采用型钢、扁钢组合焊接形成，平面网结构2采用钢筋网，单个笼体3的重量28吨。笼体实施例三梯形断面、钢筋混凝土骨架参见图8、图9、图10，平面桁架或平面刚架1为钢筋混凝土结构，平面网结构2采用型钢网、钢筋网、钢丝网、尼龙网中的一种或几种组合，其余同笼体实施例一。采用笼体联合填充物的龙口截流合龙方法实施例一参见图11、图12，截流合龙第一步，在围区6的龙口护底结构7上，安放龙口截流合龙的主体结构——笼体3，具体如下某龙口 5宽度800m，在围区6的龙口护底结构7上， 沿龙口 5纵向连续安放笼体3，在龙口纵向方向单个笼体的长度10m，相邻笼体3之间紧靠， 笼体3的个数根据龙口 5宽度和单个笼体3宽度确定，共安放80个笼体。笼体3安放底标高-5. 4m,顶标高3. 5m。笼体3内抛填压载填充物9 (单块重100 500kg块石或联体块石、 人工块体)，笼体3两侧设置护底结构8 (60t网络装块石或人工块体)，其顶高程与压载填充物9基本齐平，顶标高_細。笼体3由于其透空性能特别是横向侧面的透空性能，使得龙口 5内外水体的流动、波浪传播基本不受阻挡，同时使得笼体3承受较小的水流力、水压力和波浪力，笼体3利用自重或自重联合压载填充物9，抵御龙口 5流速、内外水位差和波浪的作用，保持结构稳定。参见图11、图13、图14，截流合龙第二步，在笼体3内抛填截流填充物10，实现龙口 3截流，具体如下在每个笼体3内抛填填充物10 (单块重100 500kg块石或联体块石、 人工块体)，采用平堵工艺，在龙口 5纵向协调进行，同步抬高，在笼体3横向，均勻抛填，同步抬高，直至达到设计高程。截流填充物10到一定高度后，截流填充物10高度范围内的水流运动由流动转为渗流，截流填充物10以上的龙口 5过水断面减少，同时笼体3、压载填充物9、截流填充物10形成重力式结构，整体抵御高流速引起的水流力、水位差引起的水压力和波浪引起的波浪力的作用，保持结构稳定；截流填充物10到笼体3顶部后，龙口 5的水流运动由流动全部转为渗流，实现龙口 5截流，同时笼体3、压载填充物9、截流填充物10形成
7重力式结构，整体抵御龙口 5内外水位差引起的水压力和渗流力及波浪引起的波浪力的作用，保持结构稳定。笼体3内抛填的压载填充物9、截流填充物10粒径不小于平面网结构2的网眼尺度。参见图11、图15，截流合龙第三步，在笼体3内外加固、闭气，实现龙口 5的闭气和合龙，具体如下依托笼体3，在笼体3内外两侧设置抛石棱体11进行加固，根据需要可进一步加高龙口 5范围的顶高程，在笼体3内侧设置反滤结构12和闭气结构13，实现龙口 5 的闭气和全面合龙。笼体3内侧的反滤结构12和闭气结构13为常规结构，反滤结构12可采用抛填袋装碎石或碎石形成，或联合铺设土工布形成，闭气结构13可采用吹填沙、吹填土、回填沙、 回填土形成。采用笼体联合填充物的龙口截流合龙方法实施例二参见图11、图14，截流合龙第一步，压载填充物9为袋装沙，其余同采用笼体联合填充物的龙口截流合龙方法实施例一。参见图11、图17、图18，截流合龙第二步，抛填截流填充物10为袋装沙，其余同采用笼体联合填充物的龙口截流合龙方法实施例一。笼体3内抛填的压载填充物9、截流填充物10粒径不小于平面网结构2的网眼尺度。参见图11、图19，截流合龙第三步，在笼体3内外加固、闭气，实现龙口 5的闭气和合龙，具体如下依托笼体3，在笼体3内外两侧设置袋装沙棱体11进行加固，根据需要可进一步加高龙口 5范围的顶高程，在笼体3内侧设置反滤结构12和闭气结构13，实现龙口 5的闭气和全面合龙。笼体3内侧的反滤结构12和闭气结构13为常规结构，反滤结构12 可采用抛填袋装碎石或碎石形成，或联合铺设土工布形成，闭气结构13可采用吹填沙、吹填土、回填沙、回填土形成。
权利要求
1.笼体，其特征在于1)笼体为空间六面体笼形结构，由空间骨架和平面网结构连接形成，空间骨架由横向侧面、纵向侧面、底部和顶部的平面桁架或平面刚架连接形成，可根据需要设置纵向横隔面的平面桁架或平面刚架；2)笼体的横向侧面为平面桁架或平面刚架，并设置平面网结构；笼体的纵向侧面为平面桁架，可进一步设置平面网结构；笼体的底部为平面桁架或平面刚架，可进一步设置平面网结构，形成有底或无底、少量底等形式；笼体的顶部为平面桁架或平面刚架，中间大部分范围敞开。
2.根据权利要求1所述的笼体，其特征在于在龙口的横向方向，笼体呈矩形，即横向两侧迎水面采用直立式，宽度:3m 30m ；在龙口的纵向方向，笼体呈矩形，单个笼体的长度 3m 30m ；在龙口的高度方向，笼体的高度:3m 30m。
3.根据权利要求1所述的笼体，其特征在于在龙口的横向方向，笼体呈梯形，即横向两侧迎水面采用斜坡式，坡度1 0. 2 1 1.5，上底宽度: 30m，下底宽度^! 40m; 在龙口的纵向方向，笼体呈矩形，单个笼体的长度:3m 30m;在龙口的高度方向，笼体的高度:3m 30m。
4.根据权利要求1至3任一所述的笼体，其特征在于平面桁架或平面刚架为钢结构， 采用型钢、钢管、钢板、扁钢、钢筋中的一种或几种组合连接形成，连接方式是焊接、螺栓连接、铆接、连接件连接中的一种或几种组合，平面网结构采用型钢网、钢筋网、钢丝网、尼龙网中的一种或几种组合。
5.根据权利要求1至3任一所述的笼体，其特征在于平面桁架或平面刚架为钢筋混凝土结构，平面网结构采用型钢网、钢筋网、钢丝网、尼龙网中的一种或几种组合。
6.笼体联合填充物的龙口截流合龙方法，其特征在于采用权利要求1至5任一所述的笼体联合填充物进行龙口截流合龙，包括以下步骤1)第一步，在围区龙口护底结构上，安放龙口截流合龙的主体结构——笼体，具体如下在围区龙口护底结构上，沿龙口纵向连续安放笼体，相邻笼体之间紧靠，笼体的个数根据龙口宽度和单个笼体宽度确定，笼体内抛填压载填充物，笼体两侧可进一步抛填网络装块石或人工块体，其顶高程与压载填充物基本齐平，笼体利用自重或自重联合压载填充物， 保持结构稳定；2)第二步，在笼体内抛填截流填充物，实现龙口截流，具体如下在每个笼体内抛填截流填充物，截流填充物到一定高度后，龙口过水断面减少，同时笼体、压载填充物、截流填充物形成重力式结构，保持结构稳定；截流填充物到笼体顶部后，实现龙口截流，同时笼体、压载填充物、截流填充物形成重力式结构，保持结构稳定；3)第三步，在笼体内外加固、闭气，实现龙口的闭气和合龙，具体如下依托笼体，在笼体内外两侧设置棱体进行加固，根据需要可进一步加高龙口范围的顶高程，在笼体内侧设置反滤结构和闭气结构，实现龙口的闭气和全面合龙。
7.根据权利要求6所述的笼体联合填充物的龙口截流合龙方法，其特征在于压载填充物、截流填充物采用块石、连锁块石、人工块体、袋装沙中的一种或几种组合，粒径不小于平面网结构的网眼尺度。
8.根据权利要求6所述的笼体联合填充物的龙口截流合龙方法，其特征在于笼体内抛填截流填充物作业采用平堵工艺，在龙口纵向协调进行，同步抬高，在笼体横向，均勻抛填，同步抬高，直至达到设计高程。
全文摘要
本发明涉及笼体及采用笼体联合填充物的龙口截流合龙方法。笼体的技术方案为空间六面体笼形结构，由空间骨架和平面网结构连接形成，笼体呈矩形或矩形、梯形组合，骨架为钢结构或钢筋混凝土结构，平面网结构采用型钢网、钢筋网、钢丝网、尼龙网中的一种或几种组合；采用笼体联合填充物的龙口截流合龙方法的技术方案是第一步在围区龙口护底结构上安放笼体，第二步在笼体内抛填截流填充物，实现龙口截流，第三步在笼体内外加固、闭气，实现龙口的闭气和合龙。技术效果是用于大型围区高流速龙口的龙口截流合龙，有效解决大型围区高流速龙口难以截流合龙的问题，缩小龙口宽度，减少甚至取消分区隔堤，节约投资，缩短工期。
文档编号E02B7/00GK102206935SQ201110069079
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月13日 优先权日2010年3月30日
发明者马兴华 申请人:马兴华