一种水下土工垫摊铺设备的制作方法

1.本实用新型属于水下建筑施工技术领域，具体涉及一种水下土工垫摊铺设备。


背景技术：

2.在港口与海岸工程如码头、堆场及道路、护岸、防波堤以及滩涂围堰工程所处地一般均为低洼沿海地区，且常是软土地基，故软基加固是港口与海岸工程中的常见问题。土工材料具备加筋、反滤、隔离、防护等功效，越来越多的应用于这些工程的软基处理中去。土工织物作为一种新型的建筑材料，因为其独特的优点，目前在滨海工程中应用广泛，比如海底边坡治理，滨海建筑物地基处理等工程都有应用。
3.土工垫层的摊铺是土工垫层施工的重要环节，水下土工垫层摊铺，传统的施工方法一般将土工垫滚卷安装在铺排船上，将土工垫起始边固定在水底泥面，然后铺排船后退进行土工垫铺设，并在铺设过程中往土工垫上绑扎袋装碎石，以便土工垫下沉水中。该方法中，土工垫在下沉过程中，容易受水流的冲击，特别是在滨海工程中，水深很深，水中暗流变化很大，很容易将下沉过程中的土工垫破坏，并改变土工垫的下沉方向，最终造成土工垫安装位置偏差较大、翻边以及褶皱等问题。因此，研究一种新的水下土工垫摊铺设备及其施工方法具有重要的意义。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种水下土工垫摊铺设备，以保证水下土工垫层摊铺的平稳性、提高摊铺效率和摊铺质量。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种水下土工垫摊铺设备，包括：
7.铺排系统、抛石系统和固定装置；
8.所述铺排系统包括铺排船、铺排滚轴和驱动装置，所述驱动装置设于所述铺排船，所述驱动装置的驱动端与所述铺排滚轴相连接；
9.所述铺排滚轴上设有可卷在上述铺排滚轴上的土工垫层，所述土工垫层的一端与所述固定装置连接；
10.所述抛石系统包括抛石船、石块和抛石装置，所述石块与所述抛石装置设于所述抛石船，所述抛石船设于所述铺排船的一侧。
11.优选的，所述驱动装置包括卷扬机，在所述铺排船上还设有导向装置，所述导向装置上设有导向钢绳，所述导向钢绳的一端与所述卷扬机的驱动端连接，另一端与所述铺排船连接，所述铺排滚轴与所述导向钢绳滑动配合。
12.优选的，所述导向装置包括导向支架，所述导向支架上设有导向滚轮组件，所述导向钢绳穿过所述导向滚轮组件。
13.优选的，所述导向支架为倒l型结构，所述导向支架的底端固定于所述铺排船，所述导向滚轮组件设于所述导向支架的顶端，所述卷扬机设置于靠近所述导向支架的底端位
置处；
14.所述导向滚轮组件包括滚轮支撑、滚轮件和滚轮轴，所述滚轮支撑设于所述导向支架，所述滚轮轴设于所述滚轮支撑，所述滚轮件设于所述滚轮轴并与其转动配合，所述导向钢绳穿过所述滚轮件。
15.优选的，所述导向支架的数量为两个并设于所述铺排船的同一侧，所述卷扬机的位置与所述导向支架的位置相对应，所述导向支架之间的间距大于所述铺排滚轴的长度，所述铺排滚轴的两端设有供所述导向钢绳穿过的连接轴件。
16.优选的，所述固定装置包括锚固叉件，所述锚固叉件的数量为两个或两个以上，所述锚固叉件的一端设有与所述土工垫层连接的连接绳。
17.优选的，所述锚固叉件包括锚固杆，所述锚固杆的一端设有与所述连接绳连接的环状连接部，另一端设有若干呈伞状设置的叉头。
18.优选的，所述抛石装置为挖掘机，数量为两个或两个以上。
19.优选的，所述铺排船为自航船舶，所述铺排船内设有gps定位装置。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括有：
21.本方案中针对土工垫在下沉过程中，容易受水流的冲击，特别是在滨海工程中，水深很深，水中暗流变化很大，很容易将下沉过程中的土工垫破坏，并改变土工垫的下沉方向，最终造成土工垫安装位置偏差较大、翻边以及褶皱等问题。将卷设有土工垫层的铺排滚轴上先沉降至水底，并紧贴泥面滚动铺设安装土工垫层，并做到随摊随抛压石块。对水深区域的适应能力强，且摊铺过程中，土工垫层受水流影响较小，摊铺不易发生破损、翻边以及褶皱等现象，保证安装的位置精度。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实用新型的结构示意图。
24.图2为本实用新型的导向支架的结构示意图。
25.图3为本实用新型的导向滚轮组件的结构示意图。
26.图4为本实用新型的锚固叉件的结构示意图。
27.其中：
28.1-铺排船，2-铺排滚轴，3-卷扬机，4-导向支架，5-滚轮支撑，6-滚轮件，7-滚轮轴，8-导向钢绳，9-土工垫层，10-锚固杆，11-连接绳，12-叉头，13-抛石船，14-抛石装置。
具体实施方式
29.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实
施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
31.实施例：
32.如图1-4所示，本实施例中提供一种水下土工垫摊铺设备，包括：
33.铺排系统、抛石系统和固定装置；
34.铺排系统包括铺排船1、铺排滚轴2和驱动装置；
35.驱动装置设于铺排船1，驱动装置的驱动端与铺排滚轴2相连接，在本实施例中，具体的，驱动装置包括卷扬机3，在铺排船1上还设有导向装置，导向装置包括导向支架4，导向支架4上设有导向滚轮组件，导向滚轮组件包括滚轮支撑5、滚轮件6和滚轮轴7，滚轮支撑5设于导向支架4，滚轮轴7设于滚轮支撑5，滚轮件6设于滚轮轴7并与其转动配合，导向装置上设有导向钢绳8，导向钢绳8穿过滚轮件6，导向钢绳8的一端与卷扬机3的驱动端连接，另一端与铺排船1连接，铺排滚轴2与导向钢绳8滑动配合；
36.对于导向支架4的结构和设置，在本实施例中，具体的，导向支架4为倒l型结构，导向支架4的底端固定于铺排船1，导向滚轮组件设于导向支架4的顶端，卷扬机3设置于靠近导向支架4的底端位置处，同时，导向支架4的数量为两个并设于铺排船1的同一侧，卷扬机3的位置与导向支架4的位置相对应，导向支架4之间的间距大于铺排滚轴2的长度，铺排滚轴2的两端设有供导向钢绳8穿过的连接轴件。
37.在铺排滚轴2上设有可卷在上述铺排滚轴2上的土工垫层9，土工垫层9的一端与固定装置连接，在本实施例中，固定装置包括锚固叉件，锚固叉件的数量为两个或两个以上并沿土工垫层9的起始边的延伸方向均布，锚固叉件的一端设有与土工垫层9连接的连接绳11，锚固叉件的具体结构如下，包括锚固杆10，锚固杆10的一端设有与连接绳11连接的环状连接部，另一端设有若干呈伞状设置的叉头12。
38.抛石系统包括抛石船13、石块和抛石装置14，石块与抛石装置14设于抛石船13，抛石船13设于铺排船1的一侧。
39.在本实施例中，具体的，抛石装置14为挖掘机，数量为两个或两个以上。
40.具体的，铺排船1为自航船舶，铺排船1内设有gps定位装置。
41.本实用新型还包括一种水下土工垫摊铺设备的施工方法，包括以下步骤：
42.s1：设定单元土工垫层9的大小，铺设的单元土工垫由较小的单元土工垫层9拼接形成整块的土工垫层9；
43.s2:将制作好的土工垫层9设置于铺排滚轴2，并运至铺排船1；
44.s3:对需要铺排土工垫层9的施工区按照单元土工垫层9的大小和搭接要求绘制土工垫层9铺排图，并将铺排图中导入施工坐标系统；
45.s4:利用铺排船1的gps定位装置，将铺排船1驶入施工区中需要铺排单元土工布安装位置，并进行安装定位，对土工垫层9安装的起始边和尾边位置做好标记；
46.s5:将铺排滚轴2通过驱动装置和导向装置吊至铺排船1的甲板外；
47.s6:将锚固叉件插入水底面并距离需要铺设土工垫层9的起始边10m的位置处；
48.s7:启动驱动装置，使铺排滚轴2上的土工垫层9置于水底面处；
49.s8：将土工垫层9解开，并将土工垫层9的起始边调整至做好标记的安装位置，并用连接绳11将土工垫层9起始边与锚固叉件连接，并拉紧连接绳11；
50.s9:铺排船1沿土工垫层9的铺排方向移动，直至铺排滚轴2上的土工垫层9全部摊铺完毕；
51.s10：利用抛石船13上的抛石装置14对已摊铺的土工垫层9进行抛石压载，抛石操作紧跟土工垫层9摊铺进行；
52.s11：检测该单元的土工垫层9摊铺位置是否满足要求，复核满足要求后，开始下一单元土工垫层9的摊铺工作，依次循环，直至所有土工垫层9摊铺完毕。
53.本实施例中针对土工垫在下沉过程中，容易受水流的冲击，特别是在滨海工程中，水深很深，水中暗流变化很大，很容易将下沉过程中的土工垫破坏，并改变土工垫的下沉方向，最终造成土工垫安装位置偏差较大、翻边以及褶皱等问题，优化了铺设土工垫层9的结构和流程，首先，在结构上，设置的锚固叉件固定于水底面，另一端通过连接绳11连接土工垫层9，同时连接绳11为拉紧状态，保证土工垫层9在摊铺中一直保持被拉紧的状态，防止因为水深暗流变化较大而使土工垫层9得形状发生变化。同时抛石系统紧跟土工垫层9的摊铺进行抛石操作，做到随摊随铺，通过石块的重力作用保证土工垫层9的下沉方向，防止土工垫安装位置偏差较大、翻边以及褶皱等问题。
54.在本实施例中，采用铺排船1的gps定位装置，可以精确土工垫层9的摊铺的位置，保证整体的摊铺质量。
55.在本实施例中，卷扬机3的位置与导向支架4的位置相对应，每个卷扬机3分别控制铺排滚轴2一侧的转动，从而可以跟精确的控制及调整土工垫层9的摊铺的平整度。
56.在本实施例中，锚固杆10的另一端设有若干呈伞状设置的叉头12，与水底面的接触面积更多，保证固定于水底面的稳定性，防止锚固叉件的松脱，从而保证土工垫层9的摊铺过程的稳定性，保证整体的摊铺质量。
57.综上所述，该实施例的结构个方法对水深适应能力强，且摊铺过程中，土工垫层9受水流影响较小，摊铺不易发生破损、翻边以及褶皱等现象，且安装的位置精度也有保证。
58.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。