一种水上铺排架及利用此水上铺排架填充砂袋的围堰方法

摘要

本发明公开了一种水上铺排架，用于水工建筑领域，包括一个可漂浮在水面上的主框架，利用该水上铺排架进行填充砂袋形成围堰时，将充填袋展开并固定在主框架内沿的竖杆上，通过向充填袋内充填砂料使充填袋沿竖杆沉入水底，从而通过充填袋的不断堆叠形成围堰，通过利用本发明的水上铺排架和利用此水上铺排架填充砂袋的围堰方法来进行围堰成型，避免传统方法中铺排船的使用，从而节约成本，同时也为在水深较浅工况下围堰成型提供了一条新思路。

权利要求

1.一种利用水上铺排架填充砂袋的围堰方法，其特征在于，包括以下步骤：A.施工准备：制作水上铺排架和充填袋；

B.水上铺排架定位：定位船抛锚就位，将所述水上铺排架固定于定位船身，再进行精确定位；

C.铺设充填袋：将所述充填袋在水上铺排架内展开，再将各竖杆穿过各充填袋边沿，使充填袋保持展开状态并固定在主框架内；

D.砂船就位；

E.充填袋充填、沉放：将所述砂船上的砂料充填到充填袋内，所述充填袋在砂料的作用下沿所述竖杆沉入水底；

F.流水式施工：收起所述水上铺排架，移动所述定位船到下一施工位置，重复步骤B～E，直至充填袋堆叠形成围堰。

2.根据权利要求1所述的利用水上铺排架填充砂袋的围堰方法，其特征在于：所述充填袋包括袋体、若干由所述袋体伸出水面的袖口以及若干设在所述充填袋边沿的拉手。

3.根据权利要求1所述的利用水上铺排架填充砂袋的围堰方法，其特征在于：所述步骤B中所述定位船进入施工位置后首尾均下交叉锚，指挥锚机手控制绞锚，初步移动定位船使所述水上铺排架边线在充填袋筑堤边线附近，然后利用RTK进行线放样精确定位，通过缓慢反复调节，确定精确位置。

4.根据权利要求1所述的利用水上铺排架填充砂袋的围堰方法，其特征在于：所述步骤C中所述竖杆的顶端向水上铺排架外侧倾斜，所述竖杆底端插入水底泥面内。

5.根据权利要求1所述的利用水上铺排架填充砂袋的围堰方法，其特征在于：所述步骤D中砂船就位后固定于所述定位船。

说明书

一种水上铺排架及利用此水上铺排架填充砂袋的围堰方法

技术领域

[0001] 本发明用于水工建筑领域，特别是涉及一种水上铺排架及利用此水上铺排架填充砂袋的围堰方法。

背景技术

[0002] 围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，修建的临时性围护结构。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作为正式建筑物的一部分外，围堰一般在用完后拆除。

[0003] 围堰根据施工材料的不同可分为多种类型，其中充填砂袋的围堰形式较为在水工建筑中应用较广。现有的充填砂袋围堰工艺大多采用使用铺排船进行施工的方式来成型，但是铺排船的使用存在诸多缺点。首先，由于铺排船数量较少，使得铺排船调遣费及租赁费用高；其次，铺排船对潮水位的要求较高，只有在满足水深为4米左右的潮位后，施工将才能顺利进行，这对潮位较浅的工程来说是一个瓶颈限制。

发明内容

[0004] 为解决上述问题，本发明提供一种满足水深浅围堰成型需要又节约成本的水上铺排架及利用此水上铺排架填充砂袋的围堰方法。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水上铺排架，包括一个可漂浮在水面上且可撑开充填袋的主框架，沿主框架的内沿或外侧设有若干插入下方水体内的竖杆。

[0006] 进一步作为本发明技术方案的改进，沿主框架设有若干使主框架漂浮在水面上的漂浮装置，主框架由若干单元框架首位顺次连接而成，单元框架包括两根并行设置的主梁和若干连接两根主梁的腹杆。

[0007] 进一步作为本发明技术方案的改进，主框架呈矩形，各单元框架由两根主梁和位于两根主梁两端的两根腹杆组成矩形框架，各单元框架在矩形框架的四个角点外侧均设有连接件。

[0008] 进一步作为本发明技术方案的改进，连接件为与矩形框架固定连接的边角钢，各边角钢上均设有若干连接螺栓孔。

[0009] 进一步作为本发明技术方案的改进，主梁为Φ80mm的钢管，腹杆为Φ20mm的钢管。

[0010] 本发明还提供了一种利用上述水上铺排架填充砂袋的围堰方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0011] A.施工准备：制作水上铺排架和充填袋；

[0012] B.水上铺排架定位：定位船抛锚就位，将水上铺排架固定于定位船身，再进行精确定位；

[0013] C.铺设充填袋：将充填袋在水上铺排架内展开，再将各竖杆穿过各充填袋边沿，使充填袋保持展开状态并固定在主框架内；

[0014] D.砂船就位；

[0015] E.充填袋充填、沉放：将砂船上的砂料充填到充填袋内，充填袋在砂料的作用下沿竖杆沉入水底；

[0016] F.流水式施工：收起水上铺排架，移动定位船到下一施工位置，重复步骤B～E，直至充填袋堆叠形成围堰。

[0017] 进一步作为本发明技术方案的改进，充填袋包括袋体、若干由袋体伸出水面的袖口以及若干设在充填袋边沿的拉手。

[0018] 进一步作为本发明技术方案的改进，步骤B中定位船进入施工位置后首尾均下交叉锚，指挥锚机手控制绞锚，初步移动定位船使水上铺排架边线在充填袋筑堤边线附近，然后利用RTK进行线放样精确定位，通过缓慢反复调节，确定精确位置。

[0019] 进一步作为本发明技术方案的改进，步骤C中竖杆的顶端向水上铺排架外侧倾斜，竖杆底端插入水底泥面内。

[0020] 进一步作为本发明技术方案的改进，步骤D中砂船就位后固定于所述定位船。

[0021] 本发明的有益效果：本发明提供了一种水上铺排架，包括一个可漂浮在水面上的主框架，利用该水上铺排架进行填充砂袋形成围堰时，将充填袋展开并固定在主框架内沿的竖杆上，通过向充填袋内充填砂料使充填袋沿竖杆沉入水底，从而通过充填袋的不断堆叠形成围堰，通过利用本发明的水上铺排架和利用此水上铺排架填充砂袋的围堰方法来进行围堰成型，避免传统方法中铺排船的使用，从而节约成本，同时也为在水深较浅工况下围堰成型提供了一条新思路。

附图说明

[0022] 下面结合附图对本发明作进一步说明：

[0023] 图1是本发明水上铺排架实施例结构俯视图；

[0024] 图2是本发明水上铺排架实施例结构主视图；

[0025] 图3是本发明水上铺排架实施例单元框架结构示意图；

[0026] 图4是本发明水上铺排架实施例单元框架间连接结构示意图；

[0027] 图5是本发明水上铺排架实施例铺设好充砂袋结构示意图；

[0028] 图6是本发明利用水上铺排架填充砂袋的围堰方法施工主视图；

[0029] 图7是本发明利用水上铺排架填充砂袋的围堰方法的工艺流程图；

[0030] 图8是本发明利用水上铺排架填充砂袋的围堰方法施工主视图；

[0031] 图9是施工后得到的围堰截面示意图。

具体实施方式

[0032] 参照图1～图4，本发明提供了一种水上铺排架，包括一个可漂浮在水面上且可撑开充填袋1的主框架2，沿主框架2的内沿或外侧设有若干插入下方水体内的竖杆3，竖杆3的位置可根据需要调整，拆解方便。

[0033] 利用该水上铺排架进行填充砂袋形成围堰时，将充填袋1展开并固定在主框架2内沿的竖杆3上，通过向充填袋1内充填砂料使充填袋沿竖杆3沉入水底，从而通过充填袋1的不断堆叠形成围堰，通过利用本发明的水上铺排架来进行围堰成型，避免传统方法中铺排船的使用，从而节约成本，同时也为在水深较浅工况下围堰成型提供了一条新思路。

[0034] 作为本发明优选的实施方式，沿主框架2设有若干使主框架2漂浮在水面上的漂浮装置21，漂浮装置21优选为轻质的漂浮筒，主框架2由若干单元框架4首位顺次连接而成，单元框架4包括两根并行设置的主梁41和若干连接两根主梁41的腹杆42。

[0035] 单元框架4的长度根据具体需要可以选择多种，采用长度不等的单元框架4进行首位顺次连接来形成主框架2，目的是为了便于拆解，适应于不同规格的充填袋1施工，在满足施工强度需要的同时，又能便捷的对铺排架进行改装，便于更好的控制充填袋1的展开、定位及下沉，两根并行的主梁41和若干连接两根主梁41的腹杆42的结构设置，使得整个主框架2能在复杂的水流波浪等作用力下保持基本稳定，漂浮筒则保证该水上铺排架能浮于水面。

[0036] 作为本发明优选的实施方式，主框架2呈矩形，各单元框架4由两根主梁41和位于两根主梁41两端的两根腹杆42组成矩形框架，各单元框架4在矩形框架的四个角点外侧均设有连接件。

[0037] 连接件为与矩形框架固定连接的边角钢43，各边角钢43上均设有若干连接螺栓孔44。

[0038] 边角钢43与矩形框架的四个角点焊接，来增加各单元框架4间的接触面积，增大作用力，采用高强度抗剪螺栓穿过连接螺栓孔44来将两单元框架4连接，形成栓联系统，并用铁链加强防护，增大安全保障性能。

[0039] 作为本发明优选的实施方式，主梁41为Φ80mm的钢管，腹杆42为Φ20mm的钢管。

[0040] 具体的：采用Φ80mm钢管做主梁41，Φ20mm钢管做腹杆42连接主梁41，当然主梁41和腹杆42的粗细和材料选用，可根据波浪、水流的作用大小而进行调整，凡满足刚度条件要求均可。为满足便于拆卸的需要，将Φ80mm钢管做成三种不同的长度，分别为1m、2m和3m长。

[0041] 参照图5～图9本发明还提供了一种利用上述水上铺排架填充砂袋的围堰方法，包括以下步骤：

[0042] A.施工准备：制作水上铺排架和充填袋1；

[0043] B.水上铺排架定位：定位船抛锚就位，将所述水上铺排架固定于定位船5身，再进行精确定位；

[0044] C.铺设充填袋1：将充填袋1在水上铺排架内展开，展开时，方向最好为顺着水流方向，以节省人力，提高效率，再将各竖杆3穿过各充填袋1边沿，使充填袋1保持展开状态并固定在主框架2内；

[0045] D.砂船6就位；

[0046] E.充填袋1充填、沉放：将砂船6上的砂料充填到充填袋1内，充填袋1在砂料的作用下沿竖杆3沉入水底；

[0047] F.流水式施工：收起水上铺排架，移动定位船5到下一施工位置，重复步骤B～E，直至充填袋1堆叠形成围堰。

[0048] 通过利用上述方法来进行围堰成型，避免传统方法中铺排船的使用，从而节约成本，同时也为在水深较浅工况下围堰成型提供了一条新思路，本发明克服了施工条件较恶劣难题。新工艺的选择，对施工成本的节约起到了至关重要的作用。此工艺的成功运用表明，在低水位条件，波浪条件一般的近海施工中，有广阔的应用前景和市场前景。

[0049] 作为本发明优选的实施方式，制作的充填袋1包括袋体、若干由袋体伸出水面的袖口11以及若干设在充填袋1边沿的拉手。

[0050] 具体的：根据设计图纸要求，确定充填袋1尺寸及充填袋1所用土工布的缝接型式。充填袋1可制作成筒状，尺寸以棱体断面的不同高程的尺寸加上退档尺寸。在袋筑堤横断面方向尺寸随高程变化，而纵断面尺寸以利于制作和施工方便为宜，一般在20～50m。每根充填袋1的袖口11的布置呈梅花型，便于均匀充填砂，袖口11的数量根据充填袋1大小确定，一般每5m～10m设一只，袖口11的长度以能浮出水面20cm～30cm为宜。在使用水上铺排架施工时，为充填袋1缝制拉手，用于固定充填袋1使其顺着竖杆3下沉，有效的保证施工位置的准确性，拉手根据受力需要缝制，一般每隔1～3m缝制一个，方便固定充填袋1。缝制有两种方法，丁缝和包缝，可根据设计图纸确定。还要制作长度不同的异形袋，用于相邻两层砂袋端部布设，避免发生通缝。

[0051] 作为本发明优选的实施方式，步骤B中定位船5进入施工位置后首尾均下交叉锚，指挥锚机手控制绞锚，初步移动定位船5使水上铺排架边线在充填袋1筑堤边线附近，然后利用RTK进行线放样精确定位，通过缓慢反复调节，确定精确位置。

[0052] 定位船5的配合使用有利于工程的施工控制，目的就是为了稳定绞锚，克服风浪作用，方便测量定位，同时利用定位船5上的卷扬机铺展充填袋1，机械施工，节省人力，此外，选择下交叉锚方式，减少锚地所需区域范围，在方便其它船只靠近作业的同时也防止对已充填的充填袋1造成损害。

[0053] 作为本发明优选的实施方式，步骤C中竖杆3的顶端向水上铺排架外侧倾斜，以方便充填袋1顺着竖杆3下滑，竖杆3底端插入水底泥面内，从而能承受充填袋1的拉力而不会发生移位。

[0054] 作为本发明优选的实施方式，步骤D中砂船6就位后固定于定位船5。

[0055] 作为本发明优选的实施方式，步骤E中充填袋1充填时，先选定4个靠近充填袋1袋角袖口11及4个充填袋1较中心位置的袖口11，将选定的袖口11与砂船6的输砂管道套接牢固，进行充填施工，先打开袋角位置的输砂管控制阀，待充填袋1位置基本固定后，再打开充填袋1中心位置的输砂管控制阀。充填时保持其它袖口11出口处通畅，可顺利进行排水排气。同时，注意经常调整输砂管出砂口方向，防止袋体在充填过程中因受力不均而移位变形，在充填达到一定量后，袋体位置基本稳定，调整各剩余袖口位置继续充填，充填袋1充填厚度一般控制在40cm～50cm。在充填砂量基本达到理想化后，进行充填袋1的厚度检测，如果未达到要求，则继续选择相应位置的袖口11进行充填。直到达到理想化厚度。

[0056] 作为本发明优选的实施方式，步骤E、F中，砂船6向充填袋1内充填砂料使充填袋1稳定后，可将水上铺排架、砂船6与定位船5分离，并将定位船5提前移动到下一施工位置。

[0057] 当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。