软体排水下铺排装置及铺排方法
【专利摘要】本发明公开了一种软体排水下铺排装置，包括钢卷筒和两根牵拉钢丝绳，软体排卷绕在钢卷筒中部，牵拉钢丝绳一端分别固定在钢卷筒两端两块环形挡板之间的钢卷筒外周面上，在钢卷筒一端上卷绕多圈后，牵拉钢丝绳另一端从钢卷筒上侧伸出与卷扬机连接。软体排水下铺排方法如下：1）软体排成排，2）在钢卷筒绕卷牵拉钢丝绳，3）软体排绕卷在钢卷筒上，4）打定位桩，5）软体排运输到安装现场和定位铺排，6）软体排展开校准。本发明采用成本低廉的钢卷筒取代铺排船，并在岸上完成软体排卷绕在钢卷筒上的作业，大大提高了水下软体排铺排的作业效率，缩短了施工周期，大大降低了施工成本，是一种值得得推广的软体排水下铺排的新设备和新方法。
【专利说明】
软体排水下铺排装置及铺排方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于围堤和航道整治工程的防冲刷保护装置，特别涉及一种软体排水下铺排装置及方法，属于水工工程技术领域。
【背景技术】
[0002]混凝土联锁块软体排(以下简称软体排)铺排在水下滩地上，起到抵御水流、波浪对滩地的冲刷作用，具有较好的柔性、保土性能和一定的抗流、抗浪能力。
[0003]软体排通常宽度达20?30m，长度达10m以上。由于软体排平面尺寸大，且大多位于水下，现有的软体排铺排都是采用专用铺排船进行铺排，铺排周期较长、使用成本较高，软体排成排、卷排都需在铺排船上进行，软体排准备过程时间较长，专用于铺排的时间有限，而且当水深流急或流向紊乱时，很容易因水流造成撕排。由于软体排铺排效果靠事后检测，很容易发生因软体排铺排歪斜而出现叠压的现象，且无法纠正，影响软体排的铺排效果O
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种便于铺排成本较低、质量便于控制的软体排水下铺排装置及铺排方法，
本发明通过以下技术方案予以实现:
一种软体排水下铺排装置，包括钢卷筒和分别卷绕在钢卷筒两端的两根牵拉钢丝绳，所述钢卷筒内设有均布的数块纵向筋板，软体排卷绕在钢卷筒中部，钢卷筒两端分别设有间隔排列且垂直固定钢卷筒一端上的两块环形挡板，两块环形挡板之间的环形空间收纳卷绕后的牵拉钢丝绳;牵拉钢丝绳一端固定在两块环形挡板之间的钢卷筒外周面上，在钢卷筒一端上卷绕多圈后，从钢卷筒上侧伸出的牵拉钢丝绳另一端与卷扬机连接，在钢卷筒筒壁上开有一排软体排排头的固定孔，所述固定孔间距与软体排上混凝土联锁块间距匹配，固定孔所在的卷筒壁内侧设有临时系带软体排排头的拉环。
[0005]本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
[0006]进一步的，所述固定孔的孔径为28-32_。
进一步的，所述环形挡板的高度H大于卷绕收纳后叠放的多层牵拉钢丝绳的高度h。
[0007]进一步的，所述钢卷筒两端中心位置分别设有无线电波信号发射装置。
[0008]进一步的，软体排纵向端头两侧与型钢制成的横杆连接，所述横杆两端端头分别通过固定钢丝绳与圆环固定连接。所述圆环内径D大于定位粧外径90?11Omm。
[0009]—种软体排水下铺排方法，包括以下步骤:
I)软体排成排
先将缝制好的土工布铺在平整的场地上，其上纵横向已间隔缝制了多排软体排加筋带，所述加筋带和绑扎环连接;然后将预制好带有预埋绳索的混凝土联锁块纵横成排地通过软体排上的绑扎环与混凝土联锁块上的预埋绳索固定连接，从而制成纵横向均间隔排列混凝土联锁块的软体排；
2)绕卷牵拉钢丝绳
将牵拉钢丝绳一端固定在钢卷筒一端两块环形挡板之间的钢卷筒上，然后将牵拉钢丝绳一层叠一层地卷绕收纳在两块环形挡板之间，完成一根牵拉钢丝绳的卷绕；用同样方法在钢卷筒另一端上完成另一根牵拉钢丝绳的卷绕；
3)软体排绕卷在钢卷筒上
将钢卷筒吊运放置到铺放开的软体排纵向一端上，并使软体排位于钢卷筒中部，然后将软体排纵向一端端头的多根系绳分别穿过对应的固定孔，各自系在拉环上;两根牵拉钢丝绳另一端分别从钢卷筒上侧伸出后与设置在场地上且在软体排纵向一端端头外的卷扬机连接;开动两台卷扬机，通过两根牵拉钢丝绳拉动钢卷筒两端上侧，使钢卷筒带着软体排一端在软体排上滚动，从而将软体排卷绕在钢卷筒上;完成软体排的卷绕后即解除牵拉钢丝绳与卷扬机的连接，并将牵拉钢丝绳再次卷绕在钢卷筒上，同时解除软体排纵向一端端头的多根系绳与对应拉环的临时连接；
4)打定位粧
选用外径600?800mm的钢管粧作为软体排的定位粧，采用打粧设备将2根一组的定位粧分别打在预定位置，定位粧间距等于软体排的有效宽度，定位粧顶端高于水面I?2m ；
5)软体排运输到安装现场
用预制场内的龙门吊将钢卷筒连同软体排一起吊起装船，运往施工现场；
6)软体排定位铺排
先将位于钢卷筒下侧的软体排外端端头两侧分别与横杆连接，然后将横杆两端端头分别通过固定钢丝绳与圆环固定连接;接着用水上浮吊将钢卷筒连同软体排一起吊起，并将圆环套在定位粧上，然后缓慢下落钢卷筒和软体排，使其慢慢落在水底泥面上;待水上浮吊将钢卷筒和软体排放置稳定后解除吊绳与钢卷筒的连接;将两根牵拉钢丝绳分別与设置在岸上或工作船上的两台卷扬机连接，两台卷扬机同时启动，通过拉动位于钢卷筒两端上侧的两根牵拉钢丝绳，使钢卷筒缓慢滚动，其滚动方向与软体排卷绕时的方向相反，软体排从钢卷筒下侧逐渐展开；
7)软体排展开校准
在软体排展开过程中，岸上或工作船上的两个定点基站的无线电波信号接收装置不断检测位于水下的钢卷筒两端无线电波信号发射装置发出的无线电信号，从而测定钢卷筒两端信号源的位置，判断钢卷筒滚动轨迹与设计轨迹是否吻合;若发现钢卷筒的滚动轨迹与设计轨迹不吻合，则通过开停与相应牵拉钢丝绳相连的卷扬机，调整钢卷筒两端与对应卷扬机之间的牵拉钢丝绳张拉速度，从而对钢卷筒纠偏，在软体排水下铺排过程中不断纠偏，直至完成软体排的铺排。
[0010]本发明的装置结构简单，施工方便，采用钢卷筒作为软体排卷绕的载体，用两台卷扬机同时拉动卷绕在钢卷筒两端的牵拉钢丝绳使钢卷筒滚动，在钢卷筒滚动过程中将软体排卷绕在钢卷筒上。本发明的铺排方法采用两根固定在水底上的定位粧固定已放入水底的软体排一端，用两台卷扬机同时拉动卷绕在钢卷筒两端的牵拉钢丝绳，使钢卷筒缓慢滚动铺排软体排，并可通过钢卷筒两端的无线电波信号发射装置及定位基点联合进行纠偏。本发明铺排的软体排耐久性好、使用寿命较长且适应滩地多向变形的能力性强，可用于水流冲刷较为剧烈的滩地。本发明采用成本低廉的钢卷筒取代铺排船，并在岸上完成软体排卷绕在钢卷筒上的作业，大大提高了水下软体排铺排的作业效率，缩短了施工周期，大大降低了施工成本，同时，由于可实时显示钢卷筒的滚动轨迹，可以控制软体排的铺排质量，是一种值得得推广的软体排水下铺排的新设备和新方法。
[0011]本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
【附图说明】
[0012]图1是两端卷绕牵拉钢丝绳中间卷绕软体排的钢卷筒结构示意图；
图2是图1的放大左视图；
图3是水下铺排软体排的示意图；
图4是图3的缩小俯视图；
图5是图2的I部放大图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0014]如图1和图2所示，本实施例的钢卷筒I直径2m长度L=30m，钢卷筒I内焊有均布的三块纵向筋板11，提高了钢卷筒I的强度。软体排4卷绕在钢卷筒I中部，钢卷筒I两端分别设有间隔垂直固定在钢卷筒I 一端上的两块环形挡板12，两块环形挡板12之间的环形空间收纳卷绕后的牵拉钢丝绳2。牵拉钢丝绳2—端固定在两块环形挡板12之间的钢卷筒I外周面上，在钢卷筒I一端上卷绕多圈后，牵拉钢丝绳2另一端从钢卷筒I上侧伸出与卷扬机3连接。如图1所示，环形挡板12的高度H大于卷绕收纳后叠放的多层牵拉钢丝绳2的高度h，可以避免牵拉钢丝绳2翻越环形挡板12而造成排绳紊乱，影响牵拉钢丝绳2的释放。如图5所示，在钢卷筒筒壁上开有一排软体排排头的固定孔14，所述固定孔14间距与软体排上混凝土联锁块44间距匹配，固定孔14所在的卷筒壁内侧焊有临时系带软体排排头的拉环15。
[0015]在钢卷筒I两端端面分别设有电磁波信号发射装置13，用于发射无线电波信号，无线电波信号接收装置接收的电磁波信号来测定钢卷筒I两端信号源的位置，从而判断钢卷筒I是否歪斜。软体排4纵向两侧与型钢制成的横杆41连接，横杆41两端端头分别通过固定钢丝绳42与圆环43固定连接。圆环43内径D大于定位粧5外径90?110mm，优选100mm，便于圆环43套进定位粧5。
[0016]如图3、图4和图5所示，本发明的软体排4水下铺排方法，包括以下步骤:
I)软体排4成排
先将缝制好的土工布铺在预制场上，其上纵横向已间隔缝制了多排软体排4加筋带，所述加筋带和绑扎环连接;然后将预制好带有预埋绳索的混凝土联锁块44纵横成排地通过软体排4上的绑扎环与混凝土联锁块44上的预埋绳索固定连接，从而制成纵横向均间隔排列混凝土联锁块44的软体排4。
[0017]2)绕卷牵拉钢丝绳2
将牵拉钢丝绳2—端固定在钢卷筒I 一端两块环形挡板12之间的钢卷筒I上，然后将牵拉钢丝绳2—层叠一层地卷绕收纳在两块环形挡板12之间的钢卷筒I上，完成一根牵拉钢丝绳2的卷绕；用同样方法完成另一根牵拉钢丝绳2卷绕在钢卷筒I另一端上。
[0018]3)软体排4绕卷在钢卷筒I上
将钢卷筒I吊运放置到铺放开的软体排4纵向一端上，并使软体排4位于钢卷筒中部，然后将软体排4纵向一端端头的多根系绳45分别穿过对应的固定孔14，各自系在拉环15上;两根牵拉钢丝绳2另一端分别从钢卷筒I上侧伸出后与设置在场地上且在软体排4纵向一端端头外的卷扬机3连接;开动两台卷扬机3，通过两根牵拉钢丝绳2拉动钢卷筒I两端上侧，使钢卷筒I带着软体排4 一端在软体排4上滚动，从而将软体排4卷绕在钢卷筒I上;完成软体排4的卷绕后即解除牵拉钢丝绳2与卷扬机3的连接，并将牵拉钢丝绳2再次卷绕在钢卷筒I上，同时解除软体排4纵向一端端头的多根系绳45与对应拉环15的临时连接。
[0019]4)打定位粧5
选用外径600?800mm的钢管粧作为软体排4的定位粧5，采用沉粧设备将2根一组的定位粧5下端分别打进水底泥面6内，定位粧5间距等于软体排4的宽度，定位粧5顶端高于水面I?
2m ο
[0020]5)软体排4运输到安装现场
用预制场内的龙门吊将钢卷筒I连同软体排4 一起吊起装船，运往施工现场；
6)软体排4定位铺排
先将位于钢卷筒I下侧的软体排4外端端头与横杆41连接，然后将横杆41两端端头分别通过固定钢丝绳42与圆环43固定连接。接着用水上浮吊将重达200吨以上的钢卷筒I连同软体排4 一起吊起，并将圆环43套在定位粧5上，然后缓慢下落钢卷筒I和软体排4，使其慢慢落在水底泥面6上。待水上浮吊将钢卷筒I和软体排4放置稳定后解除吊绳与钢卷筒I的连接。将两根牵拉钢丝绳2分別与设置在岸上或工作船上的两台卷扬机3连接。两台卷扬机3同时启动，通过拉动位于钢卷筒I两端上侧的两根牵拉钢丝绳2，使钢卷筒I缓慢滚动，其滚动方向与软体排4卷绕时的方向相反，软体排4从钢卷筒I下侧逐渐展开。
[0021]7)软体排4展开校准
在软体排4展开过程中，岸上或工作船上的两个定点基站的无线电波信号接收装置不断检测位于水下的钢卷筒I两端无线电波信号发射装置13发出的无线电信号，从而测定钢卷筒I两端信号源的位置，判断钢卷筒I滚动轨迹与设计轨迹是否吻合;若发现钢卷筒I的滚动轨迹与设计轨迹不吻合，则通过开停与相应牵拉钢丝绳2相连的卷扬机3，调整钢卷筒I两端与对应卷扬机3之间的牵拉钢丝绳2的张拉速度，从而对钢卷筒I纠偏，在软体排4水下铺排过程中不断纠偏，直至完成软体排4的铺排。
[0022]除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种软体排水下铺排装置，其特征在于，包括钢卷筒和分别卷绕在钢卷筒两端的两根牵拉钢丝绳，所述钢卷筒内设有均布的数块纵向筋板，软体排卷绕在钢卷筒中部，钢卷筒两端分别设有间隔排列且垂直固定钢卷筒一端上的两块环形挡板，两块环形挡板之间的环形空间收纳卷绕后的牵拉钢丝绳;牵拉钢丝绳一端固定在两块环形挡板之间的钢卷筒外周面上，在钢卷筒一端上卷绕多圈后，从钢卷筒上侧伸出的牵拉钢丝绳另一端与卷扬机连接，在钢卷筒的卷筒壁上开有一排软体排排头的固定孔，所述固定孔间距与软体排上混凝土联锁块间距匹配，固定孔所在的卷筒壁内侧设有临时系带软体排排头的拉环。2.如权利要求1所述的软体排水下铺排装置，其特征在于，所述固定孔的孔径为28-32mm03.如权利要求1所述的软体排水下铺排装置，其特征在于，所述环形挡板的高度H大于卷绕收纳后叠放的多层牵拉钢丝绳的高度h。4.如权利要求1所述的软体排水下铺排装置，其特征在于，所述钢卷筒两端中心分别设有无线电波信号发射装置。5.如权利要求1所述的软体排水下铺排装置，其特征在于，软体排纵向端头两侧与型钢制成的横杆连接，所述横杆两端端头分别通过固定钢丝绳与圆环固定连接。6.如权利要求4所述的软体排水下铺排装置，其特征在于，所述圆环内径D大于定位粧外径90?110mm。7.—种使用如权利要求1所述的软体排水下铺排装置的铺排方法，其特征在于:包括以下步骤: 1)软体排成排 先将缝制好的土工布铺在平整的场地上，其上纵横向已间隔缝制了多排软体排加筋带，所述加筋带和绑扎环连接;然后将预制好带有预埋绳索的混凝土混凝土联锁块纵横成排地通过软体排上的绑扎环与混凝土混凝土联锁块上的预埋绳索固定连接，从而制成纵横向均间隔排列混凝土混凝土联锁块的软体排； 2)绕卷牵拉钢丝绳 将牵拉钢丝绳一端固定在钢卷筒一端两块环形挡板之间的钢卷筒上，然后将牵拉钢丝绳一层叠一层地卷绕收纳在两块环形挡板之间，完成一根牵拉钢丝绳的卷绕；用同样方法在钢卷筒另一端上完成另一根牵拉钢丝绳的卷绕； 3)软体排绕卷在钢卷筒上 将钢卷筒吊运放置到铺放开的软体排纵向一端上，并使软体排位于钢卷筒中部，然后将软体排纵向一端端头的多根系绳分别穿过对应的固定孔，各自系在拉环上;两根牵拉钢丝绳另一端分别从钢卷筒上侧伸出后与设置在场地上且在软体排纵向一端端头外的卷扬机连接;开动两台卷扬机，通过两根牵拉钢丝绳拉动钢卷筒两端上侧，使钢卷筒带着软体排一端在软体排上滚动，从而将软体排卷绕在钢卷筒上;完成软体排的卷绕后即解除牵拉钢丝绳与卷扬机的连接，并将牵拉钢丝绳再次卷绕在钢卷筒上，同时解除软体排纵向一端端头的多根系绳与对应拉环的临时连接； 4)打定位粧 选用外径600?800_的钢管粧作为软体排的定位粧，采用打粧设备将2根一组的定位粧分别打在预定位置，定位粧间距等于软体排的有效宽度，定位粧顶端高于水面I?2m ； 5)软体排运输到安装现场 用预制场内的龙门吊将钢卷筒连同软体排一起吊起装船，运往施工现场； 6)软体排定位铺排 先将位于钢卷筒下侧的软体排外端端头两侧分别与横杆连接，然后将横杆两端端头分别通过固定钢丝绳与圆环固定连接;接着用水上浮吊将钢卷筒连同软体排一起吊起，并将圆环套在定位粧上，然后缓慢下落钢卷筒和软体排，使其慢慢落在水底泥面上;待水上浮吊将钢卷筒和软体排放置稳定后解除吊绳与钢卷筒的连接;将两根牵拉钢丝绳分別与设置在岸上或工作船上的两台卷扬机连接，两台卷扬机同时启动，通过拉动位于钢卷筒两端上侧的两根牵拉钢丝绳，使钢卷筒缓慢滚动，其滚动方向与软体排卷绕时的方向相反，软体排从钢卷筒下侧逐渐展开； 7)软体排展开校准 在软体排展开过程中，岸上或工作船上的两个定点基站的无线电波信号接收装置不断检测位于水下的钢卷筒两端无线电波信号发射装置发出的无线电信号，从而测定钢卷筒两端信号源的位置，判断钢卷筒滚动轨迹与设计轨迹是否吻合;若发现钢卷筒的滚动轨迹与设计轨迹不吻合，则通过开停与相应牵拉钢丝绳相连的卷扬机，调整钢卷筒两端与对应卷扬机之间的牵拉钢丝绳张拉速度，从而对钢卷筒纠偏，在软体排水下铺排过程中不断纠偏，直至完成软体排的铺排。
【文档编号】E02B3/12GK105908673SQ201610271394
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】刘忠友, 冯俭华, 张培生, 姚平, 李江龙, 杨阳, 黄海峰
【申请人】中交二航局第三工程有限公司