一种推进式筑堤机及其筑堤方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海堤建造工程领域，尤其涉及一种推进式筑堤机及其筑堤方法。
【背景技术】
[0002]海堤是修筑在河口或沿海地区的堤坝。海堤直接承受风浪、潮水、急流，一般情况下是作为围海工程的主体部分用来控制围区水位，满足制盐、水产养殖、工业用地、交通航运等方面的防护工作要求。
[0003]在海堤建筑工程中，在水深较大、淤泥层深厚、水流较急的工况下围海筑堤，以往采用控制加载爆炸挤淤置换法，简称爆炸挤淤置换法。专利公开号是CN1477271A的中国专利公开了一种《控制加载爆炸挤淤置换法》，其操作过程主要包括a确定堤身抛填高度；b根据所述堤身抛填高度和堤身设计断面，确定堤身抛填宽度；c根据堤身抛填高度和所述堤身抛填宽度，确定堤身自重挤淤深度，及要到达设计断面尚需挤除的淤泥厚度；d确定爆炸参数进行抛填；f在堤头布设群药包，然后引爆所述的群药包，实施堤头爆炸，使堤身下沉进行挤淤置换；然后重复步骤e、f，直到堤身设计断面形成。通过爆炸挤淤置换法建筑海堤虽然可以建筑海堤，但是也存在诸多不足之处:1、爆炸是瞬间的、爆炸的过程是不可控制的、爆炸作用的结果是随机的，通过爆炸进行挤淤置换不能保证海堤的外形尺寸和海堤底面高程与图纸一致；2、很难适应复杂的地质条件；3、爆炸振动会活化海堤底部及周围淤泥，在实际施工时可能会出现斜坡上的淤泥和堤身滑动，造成严重的质量事故；4、爆炸作业存在安全隐患。所以需要一种能适应复杂的地质条件，并且施工稳定的筑堤方法。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题在于提供一种结构可靠的筑堤机，以克服现有技术的上述缺陷。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:一种推进式筑堤机，包括主体舱和主体舱后端的成型舱，所述主体舱的前端和底端设有多个喷射孔，所述主体舱的下部设有多个前后设置的推进油缸，推进油缸的活塞杆能从主体舱的后端板伸出到成型舱中，主体舱上部设有液压泵组和水泵组，液压泵组和推进油缸连接，水泵组通过管路与喷射孔连通,主体舱的上部和下部之间设有隔板,主体舱顶部设有多台锚索绞车；所述成型舱包括左、右挡板和下挡板，左、右挡板与主体舱的左、右两端相连接，下挡板与主体舱的底板相连接。
[0006]优选地，所述主体舱顶部的左右两端还分别设有一可蓄水的浮体舱。
[0007]优选地，所述推进油缸的活塞杆上套有套筒，套筒的一端设有端盖，所述端盖内侧与推进油缸的活塞杆顶端相铰接。
[0008]优选地，所述主体舱下部分为动力舱和蓄水舱，所述推进油缸在动力舱中。
[0009]进一步地，所述动力舱的底部设有吸泥管道。
[0010]本发明要解决的另一个问题是提出一种通过所述推进式筑堤机建造筑堤的方法。
[0011]为解决上述问题，本发明采用如下技术方案:一种推进式筑堤机的筑堤方法，包括以下步骤:
[0012]一、根据施工图纸放样，设立抛填标志和抛锚标志，并且将相关的标志位置参数输入GPS定位系统以便于定位；
[0013]二、将所述推进式筑堤机由施工船拖至施工现场，根据抛填标志确定筑堤机的起始位置，根据抛锚标记将锚索绞车上的锚抛至抛锚标志所在位置，筑堤机推进油缸的活塞杆处于收缩状态；
[0014]三、将筑堤机前端朝下下放至水中，当筑堤机前端和淤泥接触后筑堤机前端和下端的喷射孔喷射高压水活化、冲开淤泥，同时石料运输驳船沿着筑堤机的成型舱底板所在一侧向成型舱中投放石料，石料加速筑堤机下沉的同时使得筑堤机的中心发生偏移而倾斜，筑堤机翻转最终竖立在淤泥中；
[0015]四、将石料运输驳船行驶至筑堤机竖立后成型舱的上方，继续向成型舱中抛石，当石料的高度高于推进油缸的活塞杆时，活塞杆从主体舱中伸出向后推动石料，石料给筑堤机一个向前的反作用力，同时筑堤机上的喷射孔一直处于喷射状态，活化、冲开筑堤机前端和下端的淤泥，筑堤机挤开淤泥向前运动，在筑堤机运动过程中锚索绞车收放绞链辅助控制筑堤机的姿态；
[0016]五、筑堤机向前运动，石料运输驳船一起向前运动并持续抛石，推进油缸的活塞杆反复伸缩推动石料进行下部海堤的建造，同时在不影响筑堤机工作的情况下对上部海堤进行抛填建造；
[0017]六、筑堤结束后，停止抛石，施工船将锚从水中拉起，锚索绞车通过绞链收起锚，施工船将筑堤机拉起拖走退出工位。
[0018]优选地，所述步骤三中，当筑堤机下放前，筑堤机主体舱中的蓄水舱打开进水。
[0019]优选地，所述步骤三中，在筑堤机竖立过程中，筑堤机浮体舱通过进水、排水调节筑堤机的左右平衡。
[0020]优选地，所述步骤六中筑堤机在停止工作后，其蓄水舱和浮体舱同时排水。
[0021]如上所述，本发明一种推进式筑堤机及其筑堤方法，具有以下有益效果:
[0022]一、海堤的外形因为成型舱左、右挡板的限位作用可以与施工图很好的吻合，堤身更加外表规整；同时在水深较大、水流较快的情况下，成型舱的左、右挡板能避免石料被水流冲走，有效的节约了石料的使用，大大降低了成本。
[0023]二、石料之间因为推进油缸的作用可以使堤身均匀密实，并且通过观察推进油缸的推力可知堤身的密实程度，进而可以在施工中对密实程度进行调节，因此可以更好地满足海堤建造的要求。
[0024]三、在施工时没有爆炸振动，不会对堤身周围的淤泥造成过大影响，不会使堤身底面高低不平，也不会因为爆炸振动造成斜坡上的淤泥和堤身滑动进而造成严重的质量事故，本发明可以非常好的满足在深厚淤泥层中建造悬浮式海堤和在斜坡上建造海堤的施工要求。
[0025]四、调整推进式筑堤机上浮或下沉的位置可以调整海堤底面标高，所以本发明能更好地适应不复杂多变的地质条件。
[0026]五、推进筑堤机的筑堤方法既能适用于石料由车载从堤头抛石逐渐向前延伸的筑堤形式，又能适用于石料由石料运输驳船抛石的筑堤方法，或者两种运输方法同时使用，加快施工速度，缩短工期。
【附图说明】
[0027]图1为本发明推进式筑堤机的仰视结构图。
[0028]图2为本发明推进式筑堤机的后视结构图。
[0029]图3为本发明推进式筑堤机的前视结构图。
[0030]图4为本发明推进式筑堤机的剖视图。
[0031]图5为本发明的筑堤方法步骤图。
[0032]图6为本发明推进式筑堤机的动力输出原理图。
[0033]图中:1主体舱11喷射孔
[0034]12隔板13动力舱
[0035]14蓄水舱2成型舱
[0036]3推进油缸 31套筒
[0037]4锚索绞车 5浮体舱
[0038]51定位板6石料运输驳船
【具体实施方式】
[0039]说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0040]如图1-图4所示为本发明一种用于海堤建造的推进式筑堤机，包括主体舱I和主体舱I后端的成型舱2，所述主体舱I的前端和底端设有多个喷射孔11,所述主体舱I的下部设有多个前后设置的推进油缸3，主体舱I的后端板上开有供推进油缸3活塞杆伸出的孔。主体舱I上部设有液压泵组和水泵组，液压泵组和推进油缸3连接，水泵组通过管路与喷射孔11连通。本筑堤机在水中工作，所以主体舱I的上部和下部之间设有隔板12，上部形成密封舱体防止漏水。筑堤机的主要作用是清除水中淤泥，水底的淤泥因为地质结构存在斜坡、沟壑等很多种情况，所以为了方便筑堤机的工作，所述的主体舱I顶部设有多台用于调整定位的锚索绞车4，锚索绞车4上设有带锚的绞链。在筑堤机工作时锚索绞车4上的锚会被抛向不同的方向，通过收放绞链达到调整筑堤机的目的。本发明中的成型舱2包括左、右挡板和下挡板，左、右挡板与主体舱I的左、右两端相连接，下挡板与主体舱I的底板相连接，即成型舱2的上端和后端是敞开的，呈箕斗状。
[0041]本发明筑堤机的工作原理是:将筑堤机放置到需要筑堤的位置，通过喷射孔11的作用使筑堤机逐渐沉入到淤泥中，然后向成型舱2中抛石，当石料高度大于推进油缸3的高度后，推进油缸3活塞杆向后伸出推动石料，因为石料后方是没有活化的较坚固淤泥，石料不能挤开淤泥，所以石料会给整个筑堤机一个向前的反作用力，同时因为喷射孔11 一直工作可以活化、冲开前端和下端的淤泥，所以筑堤机前进将前端淤泥挤开，筑堤机在行进时不断抛石完成对海堤下部的抛填，然后通过常规方法对海堤上部抛填进而完成整个海堤堤身的建造。
[0042]因为筑堤机是由金属材料制成，所以重量很大，为了方便运输移动，优选地实施方式是在主体舱I顶部的左右两端分别设置一可蓄水的浮体舱5，浮体舱5可以通过进水、排水来控制筑堤机在水中上浮或下沉；同时所述浮体舱5还可以通过进水、排水来调整筑堤机在运动时的左右平衡。本发明中的锚索绞车4设置在浮体舱5上，每个浮体舱5上设有两台。
[0043]在本发明中，所述的推进油缸3作为主要的动力输出装置，其活塞杆向后推动石料，根据作用力与反作用力的原理使得筑堤机前进。在工作时，如果直接通过活塞杆推动成型舱2下部的石料，那么活塞杆以上的石料会对活塞杆产生很大的压力，很容易损伤活塞杆，所以优选地实施方式是在推进油缸3的活塞杆上设置套筒31，套筒31的一端设有端盖，所述端盖内侧设有球窝，所述推进油缸3的活塞杆顶端设有球头，球头和球窝铰接配合。所述套筒31的外径大于推进