一种砂肋软体排及铺设方法与流程

本发明涉及砂肋软体排，具体为一种砂肋软体排及铺设方法。

背景技术：

1、土工织物软体排是一种常用的护底结构，具有反滤、隔离、防冲及整体性、适用性强等特点，能有效防止水流直接冲刷河床和水流渗透作用造成的河床局部冲刷变形，近年来被广泛应用于江海岸坡堤脚加固工程中。

2、现有技术中，在对砂肋软体排铺设过程中，当遇到强潮、深水、浑水地区，涌潮流急势猛，主流剧烈顶冲，受潮汐影响大，水流流态复杂，受下游强涌潮、上游洪水等情况的影响，则导致了铺排施工难度极大，并且在强潮、深水和浑水工况下进行铺排作业，会出现断排、缩排、铺排船失去系泊控制以及排体验收检测困难等问题，软体排在着床过程中会漂浮摆动甚至翻卷，不易铺设至设定位置，从而造成排体沉放后表面不平整，尤其是相邻两块排体间的搭接量不足，而传统铺排工艺存在工作效率低，排体定位不准确，无法实时采集相关铺排数据等问题。

3、经检索，如中国专利文献公开了一种海堤工程用促淤型砂肋软体排（公开号：cn117127550a），本发明提供一种海堤工程用促淤型砂肋软体排，涉及水利工程技术领域，其包括分布于海堤上的土工布层，所述土工布层的上侧设置有成列分布连接条，所述连接条上压设有砂肋柱和压载条带，所述压载条带之间分布若干砂肋柱，所述连接条上固定有加筋带，所述加筋带的另一端固定有弹性条，所述加筋带和弹性条将砂肋柱包裹压向连接条。在促淤及砂肋软体排护面建设完成后，海堤附近水深均明显减小，即淤积深度不断增加，促淤效果较好，在砂肋软体排的削减能量冲击及反滤的共同作用下，水流流速进一步减小，促淤影响范围逐渐变大，近堤范围内水深随时间变化曲线波动较远堤更大，促淤效果在堤身附近更为明显，最大淤积深度在测量时间段内可达2.0m以上，但是还存在以下缺陷：

4、上述海堤工程用促淤型砂肋软体排虽然实现了在促淤及砂肋软体排护面建设完成后，海堤附近水深均明显减小，即淤积深度不断增加，促淤效果较好，在砂肋软体排的削减能量冲击及反滤的共同作用下，水流流速进一步减小，促淤影响范围逐渐变大，近堤范围内水深随时间变化曲线波动较远堤更大，促淤效果在堤身附近更为明显，最大淤积深度在测量时间段内可达2.0m以上，但是其还存在有在使用过程中并没有具有强定位功能，导致了砂肋软体排在使用过程中存在有会存有与预期的误差，这样误差过大的情况下，则无法完成砂肋软体排所需完成防护作业的问题。

5、经检索，如中国专利文献公开了针对强风浪深水区提高软体排及格栅工序稳定性结构及施工方法（公开号：cn108104060a），本发明涉及一种针对强风浪深水区提高软体排及格栅工序稳定性结构，其特征在于：包括满铺的土工格栅和复合土工软体排，在土工格栅的下方两端均设有复合土工软体排，所述复合土工软体排包括防老化缓冲层和土工布，所述防老化缓冲层位于土工格栅和土工布之间；在土工格栅的上表面铺设有全砂肋软体排，所述全砂肋软体排，复合土工软体排的两侧边缘在4m范围内压载密度为1根/0.5m，软体排的其他位置压载密度为1根/2m，土工格栅上部压载密度为1根/2.5m。采用上述技术方案，大大加强了基础施工的稳定性，提高了工程质量且均匀沉降，彻底解决了倒运、吊装困难，海浪冲刷严重，排体易腐蚀老化等难点，同时本发明还具有结构简单，施工方便，降低成本等优点，但是还存在以下缺陷：

6、上述针对强风浪深水区提高软体排及格栅工序稳定性结构及施工方法虽然实现了提高了工程质量且均匀沉降，彻底解决了倒运、吊装困难，海浪冲刷严重，排体易腐蚀老化等难点，同时本发明还具有结构简单，施工方便，降低成本等优点，但是其还存在有当遇到强潮、深水、浑水地区，涌潮流急势猛，主流剧烈顶冲，受潮汐影响大，水流流态复杂，受下游强涌潮、上游洪水等情况的影响，则导致了铺排施工难度极大，并且在强潮、深水和浑水工况下进行铺排作业，会出现断排、缩排、铺排船失去系泊控制以及排体验收检测困难等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种砂肋软体排及铺设方法，解决了背景技术中在对砂肋软体排铺设过程中，当遇到强潮、深水、浑水地区，涌潮流急势猛，主流剧烈顶冲，受潮汐影响大，水流流态复杂，受下游强涌潮、上游洪水等情况的影响，则导致了铺排施工难度极大，并且在强潮、深水和浑水工况下进行铺排作业，会出现断排、缩排、铺排船失去系泊控制以及排体验收检测困难等问题，软体排在着床过程中会漂浮摆动甚至翻卷，不易铺设至设定位置，从而造成排体沉放后表面不平整，尤其是相邻两块排体间的搭接量不足，而传统铺排工艺存在工作效率低，排体定位不准确，无法实时采集相关铺排数据等问题，实现了软体排在强潮、深水、浑水等复杂水文条件下铺设施工的可视化、数字化、精准化，实现对砂肋软体排铺设全过程的监管和控制的优点。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种砂肋软体排及铺设方法，包括砂肋软体排基带，所述砂肋软体排基带的底端安装有耐磨底带，所述砂肋软体排基带的顶端等间距设置有若干个砂肋本体，且砂肋本体的内部填充有用于增重的砂浆，所述砂肋本体均套设在弹性环的内部，且弹性环等间距固定连接在砂肋软体排基带的顶端，所述砂肋软体排基带的一端通过断裂带连接有连接带，且连接带贯穿于导向环的内部，并与收卷装置相连接，所述导向环的底端固定连接有固定桩。

4、一种砂肋软体排铺设方法，包括以下步骤：

5、s1：通过采集所需铺设砂肋软体排区域的相关参数数据；

6、s2：确定砂肋软体排施工时间，以及控制对砂肋软体排铺排节奏；

7、s3：通过数字技术将所采集的相关参数数据构建数字化参数图；

8、s4：通过所设置的时间阈值，对数字化参数图更新，构成数字化波形图，并根据数字化波形图的趋势，进行预警；

9、s5：以所需铺设砂肋软体排区域的相关参数数据构建砂肋软体排；

10、s6：将构建完成后的砂肋软体排运输至相适配的铺排船上，并完成铺设准备；

11、s7：采用数字技术进行数字化成图，将数据文件导入到铺排船控制系统终端显示器中，实现水下铺排位置的可视化显示；

12、s8：通过gps数字监控系统进行精准定位，使铺排船在gps定位系统软件指引下就位；

13、s9：将贯穿连接有连接带的导向环通过固定桩固定至合适的位置进行限位；

14、s10：完成砂肋软体排的入水；

15、s11：在铺设过程中实现动态实时指导铺排施工；

16、s12：当砂肋软体排完全沉入水中，进行平整铺设作业；

17、s13：完成砂肋软体排铺。

18、优选的，在所述s1中，通过现场采集所需铺设砂肋软体排区域的水文环境数据，并耦合潮汐预报信息，确定该区域的相关信息参数，该区域的相关信息参数至少包括，所需铺设砂肋软体排区域的面积、所需铺设砂肋软体排区域的深度、所需铺设砂肋软体排区域的底部结构信息参数数据，强潮时间段时间参数数据和所需铺设砂肋软体排区域的凹凸浮动参数数据等。

19、优选的，在所述s5中，所述肋软体排包括为通过单幅土工织物结构设置的原料所拼接的砂肋软体排基带，且砂肋软体排基带的长度为根据海塘不同断面设计护底结构宽度确定，所述砂肋本体的内侧壁直径为25cm至35cm。

20、优选的，在所述s6中，所需完成铺设准备具体为，将所构建完成的砂肋软体排收卷至专用铺排船的卷筒上，然后展铺在甲板及滑板上，最后压载部分通过砂肋本体在甲板上充砂成型。

21、优选的，在所述s10中完成砂肋软体排的入水具体包括以下步骤：

22、s9.1：首先通过铺设船所设置的滑板，利用滑板倾斜进行引导铺设；

23、s9.2：并且操控铺设船体沿砂肋软体排所铺设方向的平移；

24、s9.3：然后操作人员开始逐步匀速的转动卷筒，从而释放卷筒上的砂肋软体排基带；

25、s9.4：最后完成砂肋软体入水。

26、优选的，在所述s11中，实现动态实时指导铺排施工，具体为通过采用实时水下成像技术，采用声呐设备对铺排位置进行实时监控，并通过实时水下成像技术以及声呐设备获取在对砂肋软体排铺过程中的声学图像资料，再以所获取的声学图像资料进行评估当前砂肋软体排铺设质量，根据所设置的质量阈值 ，将当前所评估的砂肋软体排铺设质量各项参数数据进行标准化处理，并进行整合，再集合浮动阈值，具体表达式如下：

27、

28、公式中表示为标准化处理后的当前所评估的砂肋软体排铺设质量各项参数数据，表示为集合的浮动阈值；

29、以质量阈值比对集合浮动阈值的标准化处理的前所评估的砂肋软体排铺设质量各项参数数据，具体表达式如下：

30、若则表达当前铺设满足砂肋软体排铺设需求，反之则表达当前铺设未满足砂肋软体排铺设需求。

31、优选的，在所述s11中，在监测过程中还需严格控制搭接宽度，在沉排过程中采取声呐设备对沉排进行实时监控，获取直观的声学图像资料，以控制沉排质量，检测内容具体为上、下排搭接宽度是否良好，是否符合最低搭接宽度要求以及水运工程质量检验标准；

32、实时监控声呐设备探测轨迹为由机械转动的声呐波束形成全方位或者某固定扇形角度内的扫描完成探测，并且由一个绕水平坐标轴机械旋转的水听器组成的，通过声呐波束连续转动一连串微小的角度来进行扫描，采集声呐波束，将返回距离和回波强度的数据，根据这些数据可以模拟形成水下环境的声呐图像。

33、优选的，确认沉排搭接位置具体步骤如下：

34、步骤一：通过声呐设备以及数据采集软件进行沉排参数数据进行采集；

35、步骤二：以所采集的沉排参数数据获得沉排的搭接宽度参数数据；

36、步骤三：通过获得沉排的搭接宽度参数数据判断是否符合规范要求；

37、步骤四：若符合规范要求，则对本次参数数据进行保存；

38、步骤五：若并不符合规范要求，则将其反馈给现场负责人，并进行调整船位；

39、步骤六：最后当铺设船完成船位的调整后再进行步骤一。

40、优选的，在所述s12中，平整铺设作业具体包括以下步骤：

41、s11.1：将连接带的一端连接至收卷轴；

42、s11.2：通过电机等驱动设备带动收卷轴对连接带收卷；

43、s11.3：通过连接带的拉拽使砂肋软体排基带平铺与所需铺设区域；

44、s11.4：当平铺完成后断裂带与导向环直接因拉拽所断裂；

45、s11.5：然后直至所有连接带收卷完成；

46、s11.6：最后完成对所需铺设的区域平铺砂肋软体。

47、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

48、1、本发明通过所设置的导向环应用于铺设过程中，可以使所铺设的砂肋软体排在铺设过程中，定位更为准确，使砂肋软体排一端入水时不会因水流等因素所造成，定位不准确的问题，这样避免了如铺设一端入水后不准确，则需要耗费大量精力等进行调整的问题。

49、2、本发明结合数字技术通过安装在铺排船上的控制系统，实时采集铺排船位置、排体偏移大小和排体搭接宽度等数据，用于评估铺排质量，实时调整铺排轨迹，实现了软体排在强潮、深水、浑水等复杂水文条件下铺设施工的可视化、数字化、精准化，实现对砂肋软体排铺设全过程的监管和控制。

50、3、本发明所采用的对砂肋软体排的铺设方法工况适应性强、操作使用方便，同时兼顾事中控制，避免了搭接不足、脱排等质量问题，具有明显的社会效益和经济效益，为强潮深水地区水下砂肋软体排铺设施工提供了新思路。