软锚橡胶坝的制作方法

本发明涉及水利工程、海洋工程领域，特别是涉及一种软锚橡胶坝。

背景技术：

在水利工程中，橡胶坝被广泛使用，合成橡胶、合成纤维技术和工艺的日益成熟，质量在提高，成本在降低，橡胶坝技术和产品更是被广泛采用。在宽的过水断面，低水头的拦水工程中，由于橡胶坝的制造简单，成本低，施工方便，美观等因素，被广泛采用，有充水式，也有充气式，充放水、充放气简单方便。在橡胶坝工程施工中，坝前要设防渗铺盖，延长渗水路径，降低渗水压力，坝后设防冲刷维护，坝中设硬锚固设施，锚固橡胶坝，抵御橡胶坝拦水时的水头压力。也就是说，在橡胶坝工程施工中，还是要将河道断流，施工坝前防渗铺盖，坝后防冲刷维护，坝中锚固设施，还要将橡胶坝锚固在预埋锚固底座上。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种软锚橡胶坝，在河道设拦水橡胶坝的位置，在自然过水段面上铺设可以控制漂浮与沉降的软锚橡胶片和与之一体连接的橡胶坝，并在坝底铺设一体的橡胶坝主坝囊底片，在下游设置一体的防冲橡胶片。实现在任意河段上，都可铺装橡胶坝，使橡胶坝由水利工程变成水利设备。使橡胶坝的使用领域扩展到海洋工程领域域。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种软锚橡胶坝：首先，在放置拦水橡胶坝的河道水面上，按由上游向下游方向铺放设在上游的软锚橡胶片，软锚橡胶片包括底层主受力橡胶片，上层的漂浮、沉降带。底层主受力橡胶片除有封闭不透水性能外，还要满足主拦水橡胶坝水压产生的水平拉力。上层的漂浮、沉降带即浮沉带，包括中间的充气囊和充气囊两侧的沙袋囊，充气囊内设有充气囊袋，沙袋囊内可放置帆布沙袋，沙袋囊开口设拉链，可敞开和闭合，帆布沙袋内放置矿砂等体积小、容重高的砂粒状物。软锚橡胶片上层沿河道纵向间隔适当距离设置多道浮沉带，当浮沉带的充气囊充气时，整体软锚橡胶片漂浮在水面上。其次，在软锚橡胶片的下游方向，均匀一体连结着设在中部的橡胶坝主坝囊底片，并在橡胶坝主坝囊底片上粘缝着橡胶坝主坝囊，在橡胶坝主坝囊体对应的岸边设置充排气或充排水设施，并与橡胶坝主坝囊连通。再次，在橡胶坝主坝囊下游设置铺放与软锚橡胶片、橡胶坝主坝囊底片一体的防冲橡胶片，在防冲橡胶片上同样沿河道纵向间隔适当距离设置多道浮沉带，当浮沉带的充气囊充气时，一体铺放的橡胶片漂浮在水面上。第四，对软锚橡胶片、防冲橡胶片由上游向下游方向依次排放充气囊中的部分气体，橡胶片在浮沉带的作用下均匀下沉，排除橡胶片底部可能存在的气体，使之均匀铺设在河床上，再对软锚橡胶片、防冲橡胶片由上游向下游方向依次排放充气囊中的气体，使软锚橡胶片在浮沉带的作用下均匀铺入到河床上，由于沙袋重力的作用，软锚橡胶片上游最前沿有扎入河道淤泥中的趋势。在水流的作用下，带动橡胶坝主坝囊同样铺设在河床上的橡胶坝主坝囊底片上。第五，对橡胶坝主坝囊充气或充水，铺设在河床上的橡胶坝主坝囊底片上的橡胶坝主坝囊隆起，开始阻水，逐渐形成上下游水头差，在橡胶坝主坝囊位置形成滚水坝，滚水坝上游软锚橡胶片，除实现防渗铺盖作用外，还在水头差形成的水压的作用下，产生垂直向下的正压力，由此产生水平的摩擦阻力，对橡胶坝主坝囊产生拉力，实现对橡胶坝主囊的锚固作用。与此同时，滚水坝下游产生的水流动能冲击力，在实现平稳水流断面前，设置了防冲橡胶片，保护着下游河床。随着对橡胶坝主坝囊体内的充气或充水，橡胶坝顶超过上游水面高度，滚水坝变成拦水坝，河道断流，上下游水头差最大，橡胶坝水平推力最大，软锚橡胶片拉力最大，需要防渗长度最长。橡胶坝主坝囊弧向承受拉力最大，下游防冲橡胶片继续铺设在下游的河床上，在沉降带内矿砂的沉压作用下，还会均匀的铺在下游河床上。

优选的，当橡胶坝主坝囊选用充气结构时，在主坝囊内设置内囊充气袋。

优选的，浮沉带中的充气囊间隔垂直引出支充气囊肋，使在水面上铺放橡胶片时形成网格状充气囊经纬肋，增加橡胶片自铺平能力。

优选的，浮沉带中的沙袋囊内的帆布沙袋内放置容重大，造价低的颗粒状铁矿砂，容重可达4-5g/cm³。

优选的，在软锚橡胶片底层主受力橡胶片的底面，粘贴发泡橡胶垫片，增加主受力橡胶片与河床、海床的摩擦力、提高抗渗能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中使用附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据此附图获得其它的附图。

图1是软锚橡胶坝剖视图；

图1中：1-橡胶坝主坝囊；2-软锚橡胶片；3-防冲橡胶片；4-浮沉带充气囊，4x-充气囊支肋；5-浮沉带沙袋囊；6-橡胶片粘缝带；7-充排气、充排水设施；8-坝内充排气、充排水口；9-取水口；10-排水口；11-河提顶；12-自然河床；13-充排气管线；14-进排气口。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明的目的是提供一种软锚橡胶坝，在任意河道断面上，不拦断河道水流，不搞硬锚固连接设施，在原有水面上铺装一体连结的软锚橡胶片、橡胶坝主坝囊底片、防冲橡胶片及充排气、冲排水设施，橡胶坝主坝囊粘缝在橡胶坝主坝囊底片上，不改变原有河道过水断面，实现部分或全部拦截河道水流。

将本发明提供的软锚橡胶坝为单元，进行若干单元组合，组成水上围堰，将软锚橡胶坝扩展应用到海洋工程领域。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种软锚橡胶坝，包括一体的上游软锚橡胶片2、中部橡胶坝主坝囊底片、下游防冲橡胶片3，根据充水或充气的坝型，在橡胶坝主坝囊底片上的粘缝带6处粘缝橡胶坝主坝囊1，橡胶坝主坝囊1内设有充排气、充排水管8，在软锚橡胶片2和防冲橡胶片3上，沿垂直水流方向间隔粘缝着若干浮沉带，浮沉带包括充气囊4和两侧的沙袋囊5，充气囊4内设有充气囊袋，充气囊袋与充排气管线连接，沙袋囊5内放置帆布沙袋，帆布沙袋内装有容重大、成本低的颗粒状铁矿砂，包括配套的充排气、冲排水设施7，由充排气、充排水设施7引出连接浮沉带充气囊4的充排气管线13，引出橡胶坝主坝囊1内的充排气、冲排水管线8，引出引水管线9和排水管线10，引出进排气口14。

本实施例提供的软锚橡胶坝，在需要安放软锚橡胶坝的坝址河段，由上游向下游依次展开铺放软锚橡胶片2、橡胶坝主坝囊底片、防冲橡胶片3，在橡胶坝主坝囊底片上粘缝着橡胶坝主坝囊1，在主坝囊1相对应位置安放充排气、充排水设施7，引出进排气管线14，并与浮沉带充气囊连通，对浮沉带充气囊4充气，上下游全部经纬肋状充气囊4和4x充气后，使一体的上游软锚橡胶片、橡胶坝主坝囊底片、下游防冲橡胶片3均匀展开并漂浮在河道的水面上，打开沙袋囊拉链，放入装有颗粒状铁矿砂的帆布沙袋，关闭沙袋囊拉链，安装橡胶坝主坝囊1内的充排气、充排水管8，安装引水管9和排水管10。由上游向下游依次排除浮沉带中充气囊的气体，一体的软锚橡胶片2、橡胶坝主坝囊1的底片和防冲橡胶片3，在浮沉带沙袋囊铁矿砂重力的作用下沉入河床底部，橡胶坝主坝囊1跟随沉入河底，并平铺在河床底的一体橡胶片上，对橡胶坝主坝囊1内充气或充水，铺在河床12上的橡胶坝主坝囊底片上的橡胶坝主坝囊1隆起，开始阻水，逐渐形成上下游水头差，在橡胶坝主坝囊位置形成滚水坝，滚水坝上游软锚橡胶片2，除实现防渗铺盖作用外，还在水压的作用下，产生垂直向下的正压力，由此产生水平的摩擦阻力，对橡胶坝主坝囊1产生拉力，实现对橡胶坝主坝囊1的锚固作用，与此同时，滚水坝下游产生的水流动能冲击力，在实现平稳水流断面前，由于设置了防冲橡胶片3，保护着下游河床。随着对橡胶坝主坝囊体的充气或充水，橡胶坝顶超过上游水面，滚水坝变成拦水坝，河道断流，上下游水头差最大，橡胶坝水平推力最大，软锚橡胶片2拉力最大，需要防渗长度最长。橡胶坝主坝囊1弧向承受拉力最大，下游防冲橡胶片3继续铺设在下游的河床12上，在浮沉带沙袋囊5中铁矿砂的沉压作用下，还会均匀的铺设在下游河床上。实现了不用将河道断流，修建硬锚固设施，在任意河道断面，软锚固铺放橡胶坝的目的。

本实施例提供的软锚橡胶坝，拆除和维修方便，排出橡胶坝主坝囊1内的气体或水体，对浮沉带的充气囊4充气，一体的软锚橡胶片2、橡胶坝主坝囊底片、防冲橡胶片3一体托浮着橡胶坝主坝囊1漂浮在水面上，对橡胶坝进行检查维修，需要拆除时，打开浮沉带中的沙袋囊5拉链，取出帆布沙袋，关闭沙袋囊拉链，解除充排气、充排水设施7与橡胶坝的连接，放出浮沉带中充气囊4中的气体，收回橡胶坝主坝囊1、软锚橡胶片2、防冲橡胶片3等设施。

实施例2

本实施例提供一种软锚橡胶坝单元组合，应用到海上的海洋工程中，在海岸港口工程、海上围海施工时，在浅海水域，平缓海床海域，利用软锚橡胶坝单元组合，围成封闭状，形成海上橡胶坝单元组合围堰，排除封闭区域内的水体，进行海洋工程施工。

本实施例提供一种软锚橡胶坝单元组合，包括若干软锚橡胶坝单元，与实施例1中图1所不同的是，将橡胶坝主坝囊1的两侧边堵头做成设计水压时的坝型剖面堵头，将一体的软锚橡胶片2、橡胶坝主坝囊底片、防冲橡胶片3一体橡胶片，一侧与橡胶坝主坝囊1的侧边堵头做成平齐，另一侧横向加长，即每一个软锚橡胶坝单元，在橡胶坝主坝囊1两边堵头的底片，一侧与堵头纵向平齐，另一侧留有延长段，单元组合连接时，有底片延长段的一侧在下，底片纵向与橡胶坝主坝囊1的侧边堵头平齐的一侧在上，在海上水面铺装软锚橡胶坝单元时，达到设计组合围堰的封闭形状，连接软锚橡胶坝单元底片，用连接绳将相邻两个软锚橡胶坝单元底片预留的若干连接环绑扎连接。

本实施例提供软锚橡胶坝单元组合，包括若干软锚橡胶坝单元，由于只有挡水需要，没有滚水需求，还要考虑阻挡海浪的冲击，将橡胶坝主坝囊1内设置充气内囊，橡胶坝主坝囊选用充气式橡胶坝。

本实施例提供的软锚橡胶坝单元组合，在需要安放软锚橡胶坝单元组合的海上水域，假设有排水施工的方向为下游，外海方向为上游，铺装橡胶坝单元组合时，由上游向下游依次展开一体的软锚橡胶片2、橡胶坝主坝囊底片、防冲橡胶片3，在橡胶坝主坝囊底片上粘缝着橡胶坝主坝囊1，在主坝囊相对应位置安放充排气设施7，引出进排气管线14，并与浮沉带充气囊连通，对浮沉带充气囊4充气，上下游全部经纬肋状充气囊4和4x充气后，使一体的上游软锚橡胶片2、橡胶坝主坝囊底片、下游防冲橡胶片3均匀展开并漂浮在海面上。根据软锚橡胶坝单元组合的围海设计形状，用连接绳将相邻两个单元底片预留的连接环绑扎连接。连接所有充排气管线8和13，并与充排气设施7连接，打开沙袋囊拉链，放入装有铁矿砂的帆布沙袋，关闭沙袋囊拉链。对软锚橡胶坝单元组合整体统一控制和操作，统一由上游向下游依次排除浮沉带中充气囊4的气体，软锚橡胶坝单元组合一体的软锚橡胶片2、橡胶坝主坝囊底片和防冲橡胶片3，在浮沉带沙袋囊铁矿砂重力的作用下沉入海底的海床上，橡胶坝主坝囊1跟随沉入海底，并平铺在海底的一体橡胶片上，统一对橡胶坝主坝囊1内充入少部分气体，铺在海床上的橡胶坝底片上的橡胶坝主坝囊1充气漂起，飘向海面，阻断了软锚橡胶坝单元组合组成的海上围堰的上下游水体，这时，橡胶坝主坝囊内充入的少部分气体，所产生的浮力，由浮沉带沙袋囊铁矿砂重力平衡。在保证软锚橡胶坝主坝囊漂浮在海面上的充气量的前提下，逐渐排除围堰内的水体，围堰内外逐渐形成上下游水头差，在橡胶坝上游软锚橡胶片2，除实现防渗铺盖作用外，还在水压的作用下，产生垂直向下的正压力，由此产生水平的摩擦阻力，对橡胶坝主坝囊1产生拉力，实现对橡胶坝主坝囊1的锚固作用，随着海上围堰内外水头差的增加，水压压低橡胶坝主坝囊1，这时要向橡胶坝主坝囊1内补充气体，使主坝囊顶的高度始终超出海面以上，当将围堰内水体排空时，围堰内外即橡胶坝下上游水头差最大，橡胶坝水平推力最大，软锚橡胶片2拉力最大，需要防渗长度最长，橡胶坝主坝囊1弧向受力最大，下游的防冲橡胶片3继续铺在下游的海床上，在沉降带沙袋囊5中铁矿砂的沉压作用下，还会均匀的铺在下游海床上。这时的橡胶坝主坝囊1达到设计坝型，与橡胶坝单元主坝囊两侧堵头的形状吻合，两个相邻单元橡胶坝主坝囊堵头形状相同，互相挤压，阻断渗漏海水。实现了在海上利用软锚固铺放橡胶坝单元组合，形成海上围堰的目的。

本实施例提供的软锚橡胶坝单元组合，在海上对一定海域实施围堰围挡，排除围堰内的水体，实施海洋工程施工。海洋工程施工完毕后，拆除软锚橡胶坝单元组合的围堰方便，排出橡胶坝主坝囊1内的气体，橡胶坝主坝囊1高度下降，坝顶形成滚水，防冲橡胶片起到保护围堰内海床的作用，对浮沉带的充气囊4充气，一体的软锚橡胶片2、橡胶坝主坝囊底片、防冲橡胶片3一体托浮着橡胶坝主坝囊1漂浮在海面上，解开相邻两个单元底片绑扎连接环的连接绳，打开浮沉带中的沙袋囊5的拉链，取出帆布沙袋，关闭沙袋囊拉链，解除充排气设施7与橡胶坝的连接，放出浮沉带中充气囊4中的气体，收回一体的软锚橡胶片2、橡胶坝主坝囊1、防冲橡胶片3等软锚橡胶坝单元。

本发明应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明内容不应理解为对本发明的限制。