CN102182161A - 封堵堤坝决口的装置 - Google Patents

Abstract

封堵堤坝决口的装置，用于堤坝决口后快速打桩封堵，它由：移动平台、组合钢管桩、用来夹持组合钢管桩的支架、快排式活塞冲击打桩机、快排式重锤冲击打桩机、动力装置等组合而成。该装置能方便地封堵堤坝决口，打桩完成后就能封住90％左右的流水，施工快捷安全。

Description

封堵堤坝决口的装置

技术领域

本发明涉及一种封堵堤坝决口的装置，它包括桩网、移动平台、微型打桩设备。

背景技术

在由本人提出的申请号为201010184689.X的申请文件中公开了堤坝决口处打桩的装置，该方案实施后，确实能在堤坝决口处打桩，但在使用中发现仍存在以下问题：①、组合钢管桩在入水后，由于水流很激，桩与托架内壁压得很紧，将桩在激流中伸入到坝底很废力。②、因为在激流中打桩，桩打好后难免有些歪斜。当桩的倾斜度较大时，由于托架上没有调整水平的装置，移动平台的垂直度较难保证。③、由于没有专用的连接件，使得由单独的桩形成桩网的速度较慢，而且操作较为复杂。④、活塞冲击缸和重锤冲击缸的气缸下腔排气不顺畅，使得冲击缸输出的冲击力未能充分发挥。而如果增大排气管截面又必须将排气管的弯曲半径增大，同时配气阀的配气截面也需增大，使得打桩机的体积增大，重量增加。⑤、重锤冲击缸的推杆是由实心推杆和空心推杆组成，制造工艺复杂，而且工作可靠性较差，容易损坏。⑥当桩网形成后，封堵决口的进度就处决于土包填满桩网的快慢。如果因为环境恶劣，抢险设备无法展开、抢险人员又较少，那么即使已经打好了桩也无法快速将决口封堵住。

发明内容

本发明的目的是：为解决现有技术的不足，提供一套能快速方便地封堵堤坝决口的装置。使抢险工作实现标准化、模块化，更加方便快捷，降低劳动强度，最大限度地减少水灾造成的损失。

本发明所采用的技术方案如下：本发明所述的封堵堤坝决口的装置由：组合钢管桩、水平系杆、上游连接杆、下游连接杆、锚固装置、托架、移动平台、快排式活塞冲击打桩机、快排式重锤冲击打桩机等组成。

在本发明中：所使用的桩体是组合钢管桩。

所使用的冲击源是：快排式活塞冲击缸、快排式重锤冲击缸。

所使用的动力源是：压缩空气。

决口上游的组合钢管桩纵向用上游连接杆连接，决口下游的组合钢管桩纵向用下游连接杆连接。上、下游同一横截面内的组合钢管桩用水平系杆通过上游连接杆和下游连接杆连接。

所述的快排式重锤冲击缸由重锤、气缸、活塞、推杆、上盖板、下底板、高压气管、进气阀、排气阀、配气阀等组成。二只重锤冲击缸左右对称布置在支架上，二只重锤冲击缸的下底板上都装有快排阀，进气阀和排气阀装在同一只重锤冲击缸的上盖板上。上盖板、下底板用4根双头螺栓装在气缸上，活塞装在推杆的下端，重锤装在推杆的上端。用气管连接进气阀、排气阀、配气阀、快排阀和上盖板、下底板。在压缩空气的作用下，通过配气阀的自动控制，使活塞和重锤上下往复运动而产生冲击。

所述的快排式活塞冲击缸由气缸、活塞、上盖板、下底板、高压气管、进气阀、排气阀、配气阀等组成。二只活塞冲击缸左右对称布置在支架上，进气阀和排气阀装在同一只活塞冲击缸上。二只活塞冲击缸的下底板上都装有快排阀，上盖板、下底板用4根双头螺栓装在气缸上，活塞装在气缸里面，排气阀装在下底板上，进气阀装在上盖板上。高压气管连接进气阀、排气阀、配气阀、快排阀和上盖板、下底板。在压缩空气的作用下，通过配气阀的自动控制，使活塞上下往复运动而产生冲击。

所述的支架由筋板、底板、耳板、U型板、锁紧板、衬垫、面板等组成。面板和底板分别装在U型板上，在面板、底板和U型板之间装有筋板，U型板上开有销孔，锁紧板通过螺栓和装在U型板上的耳板铰接。面板上设有安装冲击缸的安装孔。将支架套在组合钢管桩上，将销轴穿过U型板上的销孔和组合钢管桩上的销孔，再拧紧锁紧板上的螺栓就能将支架压紧在组合钢管桩上。

所述的移动平台，由滑架、操作平台、立柱、导向柱、吊臂等组成。立柱和导向柱装在滑架上，操作平台装在立柱和导向柱上，吊臂装在操作平台上。

所述的定位架分为水平旋转部分和垂直旋转部分。水平旋转部分的底板上开有一长腰孔，滑套穿过长腰孔连接在操作平台的导向柱的底板上，底板可以沿滑套平移和旋转，底板的上沿前部装有铰耳。垂直旋转部分的底板上装有三块立板，其中的二块立板组成一个开口框，开口框内装有导轮，开口框的前端装有可转动的卡板，另一块立板的前端装有端板，端板上焊有螺母，锁定螺栓穿过螺母和端板中部的通孔，支承块和定位块装在操作平台的另一个导向柱的底板上。销轴穿过立板和耳板后部的铰孔以及底板的上沿前部的铰耳将垂直旋转部分铰接在水平旋转部分上，使垂直旋转部分能沿垂直方向旋转。

所述的导向架中部装有用来夹持组合钢管桩的锁紧块和锁紧螺栓，二端各装有二只导轮套在移动平台的导向柱上，使导向架能沿导向柱上下移动。

在所述的托架中：左右各有一只托辊分别装在托辊座内，二只托辊座用一根连接杆连接，连接杆的二头各装一只调整座，调整座的螺纹孔内装有螺栓，旋转该螺栓可以将刚性移动平台顶高。夹持块上装有活动锁扣用来夹持组合钢管桩，夹持块上设有四只螺纹孔。在二只托辊座上分别装有一块托板，二块托板上共开有四只与夹持块上的四只螺纹孔相对应的通孔，其中一只是圆孔，另三只是以该圆孔的中心为圆心、以到该圆孔中心的长度为半径的弧形长孔。松开螺栓后，托板和夹持块能以圆孔为中心相对调整，使托架保持水平。

所述的下游连接杆上：连接杆后端的腹板上沿平面上装有后连接板、前端的腹板下沿平面上装有前连接板，连接杆前端的外侧翼缘上装有挡板、内侧翼缘上装有锁紧扣。在连接连接杆二侧翼缘的底板上装有用来压紧缆绳的螺栓和压板。

所述的上游连接杆上：连接杆的上平面的后端装有用来压紧缆绳的螺栓和压板，上平面的中部装有锁紧扣，连接杆的前端还装有一只锁紧扣。

所述的锚固装置由水平系杆、缆绳、自锁扣、水下连接杆和定位锁紧扳手等组成。水平系杆通过上游连接杆、下游连接杆固定上、下游同一横截面内的组合钢管桩，自锁扣装在上游组合钢管桩的下端，将缆绳的一端锚固，缆绳的另一端锁定在上游连接杆或下游连接杆的压板内。

在用本发明所提供的装置封堵决口时，具体施工方案如下：

在封堵决口时，视决口处的水深和流速决定打桩的排数及锚固装置的配备。

当决口深度小于3米时，上、下游各打一排桩即可，水下连接杆装在离河底50厘米左右。

在决口一端的堤坝二侧，沿决口的长度方向分别打入二根桩，用上游连接杆连接上游的二根桩，用下游连接杆连接下游的二根桩，用水平系杆连接同一截面内的上、下游的桩。

分别在上游和下游已固定好的组合钢管桩上装好托架，再分别组装好移动平台，在移动平台上配上快排式重锤冲击打桩机就可以打桩了。二只移动平台同步推进，打好一根桩后，先装好上、下游连接杆，再装水平系杆。然后在上游的组合钢管桩上装一只装好缆绳的自锁扣，让自锁扣沿组合钢管桩滑到河底，将缆绳拉到下游，从下游连接杆的上沿绕过组合钢管桩，再从二只压紧螺栓之间穿过并拉紧，在螺栓上装好第一块压板，将缆绳压紧。再将缆绳在组合钢管桩上绕三圈后，再次穿过压紧螺栓后用第二块压板压紧以防滑动。最后在滑轨下沿的组合钢管桩上装好托架、松开并拔高导向架、松开压紧滑轨的压板、将移动平台前移，准备打下一根桩。

随着移动平台的前移，桩网在逐步形成，此时的桩网已经具有足够的强度，但还不具备拦水的功能，还需要进行下述工作：在下游的组合钢管桩上装好水下连接杆，这时在相邻的二根组合钢管桩之间，由下游连接杆和水下连接杆形成一个垂直的平面。在这个垂直平面内用快排式活塞冲击缸将组合钢管桩平排打入，等于用组合钢管桩形成了一个挡水面，只有10％左右的水能从桩的缝隙之间流出。

在决口深度大于3米小于5米时，上游打二排桩、下游打一排桩。

在上游第二排组合钢管桩上装一只装好缆绳的自锁扣，让自锁扣沿组合钢管桩滑到河底，将缆绳拉到下游，然后在下游的组合钢管桩上装好水下连接杆，缆绳从水下连接杆上绕过，再从上游第二排组合钢管桩上的上游连接杆的上沿绕过组合钢管桩后从二只压紧螺栓之间穿过并拉紧，在螺栓上装好第一块压板，将缆绳压紧。再将缆绳在组合钢管桩上绕三圈后，再次穿过压紧螺栓后用第二块压板压紧以防滑动。水下连接杆装在离河底2米左右，最后用快排式活塞冲击缸将组合钢管桩平排打入形成了挡水面。

在决口深度大于5米时，下游打一排桩，上游打桩的排数视具体情况增设，同时水下连接杆也同步增设。

本发明中的快排式重锤冲击打桩机和快排式活塞冲击打桩机，由于装设了快排阀，活塞上行时向上的冲击力很小，桩几乎没有上窜。而下腔排气速度大大加快，使活塞下行时的背压极小，工作效率提高4倍左右。

本发明所提供的封堵堤坝决口的装置，能快速高效地在堤坝决口处打桩并形成挡水面，而整个桩网完成后，绝大部分流水已经被挡住。同时在整个决口处水面上方已经铺设好最后截流用的工作平台。不但在打桩的时候施工人员不用在水下操作，而且在最后截流时运送土包的施工人员也可以在平台上方便快捷地行走，将截流用的土包运送到决口的任意位置。最大限度地缩短抢险时间，降低水灾损失，减轻劳动强度，降低施工人员的安全风险。

下面接合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是封堵堤坝决口装置的总示意图。

图2是快排式重锤冲击打桩机的示意图。

图3是快排阀的结构图。

图4是快排式重锤冲击打桩机的结构图。

图5是快排式重锤冲击打桩机的支架结构图。

图6是快排式活塞冲击打桩机的结构图。

图7是快排式活塞冲击打桩机支架的结构图。

图8是定位架的结构图。

图9是滑轨上平面布置图。

图10是导向架结构图。

图11是移动平台示意图。

图12是托架结构图。

图13是下游连接杆结构图。

图14是上游连接杆结构图。

图15是桩网锚固示意图。

图16是桩网连接示意图。

图17是自锁扣结构图。

图18是水下连接杆示意图。

图19是水下连接杆锁紧工作图。

图20是内六角螺栓拧紧装置结构图。

图1是封堵堤坝决口装置的总示意图。图中列出了封堵堤坝决口的装置中各构件布置状态。组合钢管桩C沿决口的长度方向分别排列在上游和下游(本图中上游为二排，下游为一排)，上游组合钢管桩C之间用上游连接杆E连接，下游组合钢管桩C之间用下游连接杆F连接，水平系杆D通过上游连接杆E和下游连接杆F将上、下游同一截面的组合钢管桩C固定。托架G装在上游连接杆E或下游连接杆F的上方，移动平台B装在托架G上沿。导向架H装在移动平台B的立柱上，尚未打入的组合钢管桩C穿过定位架Q、上部夹紧在导向架H内，快排式重锤冲击缸A为冲击源的快排式重锤冲击打桩机装在组合钢管桩C上。

图2是快排式重锤冲击打桩机的示意图。图中：支架J上装有配气阀N，气缸A3装在上盖板A4和下底板A5之间，上盖板A4和下底板A5用双头螺栓连接，下底板A5上的连接孔是螺纹孔，双头螺栓的下端伸出下底板A5穿过支架J上沿面板上的通孔装在支架J上。二只快排阀K分别装在二块下底板A5的下面。进气阀L和排气阀M装在同一块上盖板A4上(另一只快排式重锤冲击缸的上盖板上没有进气阀和排气阀)，推杆A2下端与气缸A3内的活塞连接，上端装有重锤片A1。重锤片A1的外形是圆柱体，中间有一与推杆A2上端相配合的圆孔，重锤片A1可以制成一片或数片。最上端的一片重锤片与推杆A2的结合处制成卡套式，使其不能相对转动。推杆A2的上端中心有一螺纹孔，通过螺栓将重锤片A1压紧在推杆上。

图3是快排阀K的结构图，快排阀K含Ka和Kb二种结构。在图中：(1)是Ka的结构图，(2)是Kb的结构图，(3)是Ka和Kb的阀体K7的顶视图。在Ka中：阀体K7的上部开有排气口K1、下部开有导气口K4，阀芯K2装在阀体K7的内部。阀芯K2的中心开有导气口K3、上端面装有平面密封圈K5、下端装有密封圈K6，Ka装在下底板A5的下平面。在Kb中：阀体K7的上部开有排气口K1、下部开有导气口K4，阀芯K8装在阀体K7的内部。阀芯K8的上端面装有平面密封圈K5、下端装有密封圈K6，Kb装在下底板A5的下平面。快排阀Kb与快排阀Kb的工作原理相同，只是将Ka中进入由导气口K4的压缩空气分成二路，一路压缩空气进入Kb的导气口K4负责将阀芯K8上推，另一路压缩空气由下底板上的小孔K9进入气缸下腔。下底板A5上与快排阀K相连的通孔的孔径小于阀体K7的内径，其孔径比最好大于1∶1.2。

图4是快排式重锤冲击打桩机的结构图。图中所示的是快排式重锤冲击缸A的初始状态：气缸A3内的活塞A6装在推杆A2的下端，且推杆A2的下端面超出活塞A6的下端面，重锤片A1装在推杆A2的上端，重锤片A1压在排气阀M的阀芯M1上，排气阀M呈开启状态；进气阀L处于关闭状态；推杆A2的下端压在下底板A5的上平面上；快排阀Ka呈开启状态；配气阀N上的进气口N5与二只导气口N6呈导通状态。在配气阀N上：二只导气口N6用气管与二只快排阀Ka的导气口K4相连，进气口N5与气源相连，进气口N5又用气管与进气阀L上的进气口L1相连，进气口N2用气管与进气阀L上的出气口L2相连，二只导气口N4分别用气管经二只快排式重锤冲击缸的上盖板A4与气缸A3的上腔相连，出气口N8用气管与排气阀M上的进气口M3相连。

快排式重锤冲击打桩机的工作过程如下：开启气源开关，压缩空气经配气阀N上的进气口N5从导气口N6由快排阀Ka上的导气口K4进入阀体K7的下腔。当压缩空气从导气口K4进入后，由于阀芯K2上的导气口K3的导气面积很小，而且此时排气口K1是开启的，从导气口K3中排出的气流由排气口K1排出，阀芯K2的上平面几乎没有压力。压缩空气推动阀芯K2快速上移，使平面密封圈K5封住下底板A5上的通孔，快排阀Ka呈关闭状态，压缩空气经下底板A5进入二只气缸的下腔。因为阀芯K2的面积大于下底板A5上的通孔的面积，所以下腔压力再升高时平面密封圈K5仍能封住下底板A5上的通孔，由于阀芯K2上的导气口K3的导气面积很小，此时活塞A6推动推杆A2和重锤片A1慢速上升，同时重锤片A1离开排气阀M的阀芯M1，阀芯M1在弹簧力的作用下关闭排气阀M。当活塞A6的上平面碰到上盖板A4的下平面时活塞A6停止上升。同时活塞A6的上平面将进气阀L的阀芯L3顶起。在活塞A6上升的过程中，气缸A3上腔的空气经上盖板A4和气管由导气口N4经排气口N3排出。

当进气阀L的阀芯L3被顶起后，压缩空气从进气口N5经气管由进气阀L上的进气口L1经出气口L2再由气管从配气阀N上的进气口N2进入配气阀N的上腔，压缩空气推动阀芯帽N1和阀芯N9下移，阀芯N9下移到位后，封住进气口N5和导气口N6之间的气道，导气口N6和排气口N7导通，快排阀Ka的阀体K7下腔的压缩空气经导气口N6和气管从排气口N7排出，阀芯K2的下平面推力几乎消失。阀芯K2在上平面的气缸A3下腔内的气压的推动下下移，阀体K7上的排气口K1打开，气缸A3下腔内的压缩空气从排气口K1快速喷出。同时，阀芯帽N1封住排气口N3和导气口N4之间的气道，进气口N5和导气口N4导通，压缩空气从进气口N5和导气口N4经气管分别进入二只气缸A3的上腔，推动活塞A6、推杆A2、重锤片A1快速下行，推杆A2的下端面冲击下底板A5的上平面，将活塞A6、推杆A2、重锤片A1在下行过程中积蓄的能量由支架J传递到组合钢管桩C上。

在重锤片A1到达下死点时，重锤片A1的下平面推动排气阀M的阀芯M1下降，进气口M3和排气口M2导通，配气阀N的上腔内的压缩空气从出气口N8由气管经进气口M3和排气口M2排出，配气阀N的阀芯N9和阀芯帽在弹簧力的作用下回到上死点，同时重新封住排气口N7与导气口N6、进气口N5与导气口N4之间的气道；打开进气口N5与导气口N6、导气口N4与排气口N3之间的气道，进入下一个工作循环。

图5是快排式重锤冲击打桩机的支架结构图。图中：(1)是支架J的右视图、(2)是支架J的前视图、(3)是支架J的俯视图。支架J左右对称，由筋板J1、底板J2、耳板J3、U型板J5、锁紧板J6、衬垫J7、面板J8等组成。面板J8装在U型板J5的上端，底板J2装在U型板J5的中下部，在面板J8、底板J2和U型板J5之间装有筋板J1，U型板J5上开有长方形销孔J4，耳板J3装在U型板J5上。锁紧板J6的一端开有通孔、另一端开有一向下的开口，锁紧板J6的通孔端通过螺栓和耳板J3铰接，开口端卡在锁紧螺栓J9上的垫片和耳板J3之间，衬垫J7装在锁紧板J6上。在二块面板J8上分别开有插入快排阀K的开口，配气阀N装在底板J2上。组装时将锁紧板J6扳起，再将U型板J5上的销孔J4对准组合钢管桩C上的套管内孔，将销轴插入(销轴的圆柱面上有一加工出的平面，此平面与销孔J4的上平面贴合)，扳下锁紧板J6，拧紧锁紧螺栓J9上的螺母就能将支架J压紧在组合钢管桩C上。

图6是快排式活塞冲击打桩机的结构图：二只快排式活塞冲击缸P对称安装在支架J上，支架J上装有配气阀N，气缸P2装在上盖板P1和下底板P4之间，上盖板P1和下底板P4用双头螺栓连接，下底板P4上的连接孔是螺纹孔，双头螺栓的下端伸出下底板P4穿过支架J上沿面板上的通孔装在支架J上。二只快排阀Ka分别装在二块下底板P4的下面。进气阀L装在上盖板P1上(进气阀L和排气阀M装在同一只快排式活塞冲击缸上，另一只快排式活塞冲击缸上没有进气阀L和排气阀M)，活塞装在气缸P2内，排气阀M装在下底板P4的下面。

图6中所示的是快排活塞冲击打桩机的初始状态：气缸P2内的活塞P3在下死点，活塞P3压在排气阀M的阀芯M1上，排气阀M呈开启状态；进气阀L处于关闭状态；快排阀Ka呈开启状态；配气阀N上的进气口N5与二只导气口N6呈导通状态。在配气阀N上：二只导气口N6用气管与二只快排阀的导气口K4相连，进气口N5与气源相连，进气口N5又用气管与进气阀L上的进气口L1相连，进气口N2用气管与进气阀L上的出气口L2相连，二只导气口N4分别用气管经二只快排式活塞冲击缸的上盖板P1与气缸P2的上腔相连，出气口N8用气管与排气阀M上的进气口M3相连。

快排式活塞冲击打桩机的工作过程如下：开启气源开关，压缩空气经配气阀N上的进气口N5从导气口N6由快排阀Ka的阀体K7上的导气口K4进入阀体K7的下腔。当压缩空气从导气口K4进入后，由于阀芯K2上的导气口K3的导气面积很小，而且此时排气口K1是开启的，从导气口K3中排出的气流由排气口K1排出，阀芯K2的上平面几乎没有压力。压缩空气推动阀芯K2快速上移，使平面密封圈K5封住下底板P4上的通孔，快排阀Ka呈关闭状态，压缩空气经下底板P4进入二只气缸P2的下腔。因为阀芯K2的面积大于下底板P4上的通孔的面积，所以下腔压力再升高时平面密封圈K5仍能封住下底板P4上的通孔，由于阀芯K2上的导气口K3的导气面积很小，此时活塞P3慢速上升，同时活塞P3离开排气阀M的阀芯M1，阀芯M1在弹簧力的作用下关闭排气阀M。当活塞P3的上平面碰到上盖板P1的下平面时活塞P3停止上升。同时活塞P3的上平面将进气阀L的阀芯L3顶起。在活塞P3上升的过程中，气缸P2上腔的空气经上盖板P1和气管由导气口N4经排气口N3排出。

当进气阀L的阀芯L3被顶起后，压缩空气从进气口N5经气管由进气阀L上的进气口L1经出气口L2再由气管从配气阀N上的进气口N2进入配气阀N的上腔，压缩空气推动阀芯帽N1和阀芯N9下移，阀芯N9下移到位后，封住进气口N5和导气口N6之间的气道，导气口N6和排气口N7导通，快排阀Ka的阀体K7下腔的压缩空气经导气口N6和气管从排气口N7排出，阀芯K2的下平面推力几乎消失。阀芯K2在上平面的气缸P2下腔内的气压的推动下下移，阀体K7上的排气口K1打开，气缸P2下腔内的压缩空气从排气口K1快速喷出。同时，阀芯帽N1封住排气口N3和导气口N4之间的气道，进气口N5和导气口N4导通，压缩空气从进气口N5和导气口N4经气管分别进入二只气缸P2的上腔，推动活塞P3快速下行，活塞P3下端面的凸台冲击下底板P4的上平面，将活塞P3在下行过程中积蓄的能量由支架J传递到组合钢管C桩上。

活塞P3到达下死点时，活塞P3的下平面推动排气阀M的阀芯M1下降，进气口M3和排气口M2导通，配气阀N的上腔内的压缩空气从出气口N8由气管经进气口M3和排气口M2排出，配气阀N的阀芯N9和阀芯帽在弹簧力的作用下回到上死点，同时重新封住排气口N7与导气口N6、进气口N5与导气口N4之间的气道；打开进气口N5与导气口N6、导气口N4与排气口N3之间的气道，进入下一个工作循环。

图7是快排式活塞冲击打桩机的支架结构图：图中(1)是支架J的右视图、(2)是支架J的前视图、(3)是支架J的俯视图。支架J左右对称，由筋板J1、底板J2、耳板J3、U型板J5、锁紧板J6、衬垫J7、面板J10等组成。面板J10装在U型板J5的上端，底板J2装在U型板J5的中下部，在面板J10、底板J2和U型板J5之间装有筋板J1，U型板J5上开有长方形销孔J4，耳板J3装在U型板J5上。锁紧板J6的一端开有通孔、另一端开有一向下的开口，锁紧板J6的通孔端通过螺栓和耳板J3铰接，开口端卡在锁紧螺栓J9上的垫片和耳板J3之间，衬垫J7装在锁紧板J6上。在二块面板J10的外侧一角开有插入快排阀K和排气阀M的阶梯形缺口，面板J10上只有3只安装通孔，配气阀N装在底板J2上。组装方法与快排式重锤冲击打桩机支架相同。

图8是定位架的结构图：图中(1)是定位架的前视图、(2)是定位架的俯视图。底板Q10上开有一长腰孔，滑套Q2穿过长腰孔连接在操作平台的导向柱的底板B8上，底板Q10可以沿滑套Q2平移和旋转，底板Q10的上沿前部装有铰耳Q4。底板Q6上装有三块立板Q5、Q11和Q18，立板Q5和立板Q11组成一个开口框，开口框的开口指向水流的上游，开口框内装有销轴Q7和导轮Q8，立板Q11的前端装有铰耳Q12，铰耳Q12上装有卡板Q9，立板Q5和立板Q11上开有与卡板Q9相配的槽口。在立板Q18上：中部装有带螺纹孔的耳板Q13、前端装有端板Q16。端板Q16上焊有螺母，锁定螺栓Q17穿过螺母和端板Q16中部的通孔，锁定螺栓Q17头部的锥尖顶入支承块Q14的锥孔内。支承块Q14和定位块Q15装在操作平台的另一个导向柱的底板B2上。转轴Q3穿过立板Q5和耳板Q1后部的铰孔以及底板Q10上沿前部的二只铰耳Q4。定位块Q15和支承块Q14限制的立板Q18水平转动。

定位架的使用方法：将组合钢管桩C插入导轮Q8与卡板围成的方框内，用锁定螺栓Q17调整组合钢管桩C的位置，将组合钢管桩C的中心向水流上游方向偏移2厘米左右(因为组合钢管桩C插入水中时，从水面到河底的距离内，由于水流很快，使得组合钢管桩向下游的弯曲，此时桩尖与移动平台的中心存在偏移)。调整耳板Q13上的螺栓使之端面与支承块Q14的后部相接触。将组合钢管桩C打入50厘米左右后，松开锁定螺栓Q17，将卡板Q9扳开，向上扳起锁定螺栓Q17，使定位架的前半部分向上转动，使组合钢管桩C离开导轮Q8和立板Q5、Q11围成的开口框。然后水平转动定位架，使定位架沿滑套旋转，将定位架移出移动平台的内档。打好这根组合钢管桩后，观察桩的垂直度，以便打下一根桩时再次调整桩的偏移量。

图9是滑轨上平面布置图。图中：移动平台的二根立柱B9的底板B5装在滑轨B1上平面的前端，向后是连接板B4，再向后是二根导向柱B3的底板B2、B8和装在底板B2、B8上的定位架Q，再向后是定位卡B7和装在定位卡B7中的定位槽钢B6。移动平台向前移动，当定位槽钢B6撞到已经固定好的组合钢管桩C时停止，使相邻二根组合钢管桩C的中心距保持不变。

图10是导向架结构图。图中(1)是导向架H的前视图、(2)是导向架H的俯视图。导向架H的中部是平板H4，平板H4的中间开有与组合钢管桩C相配合的半圆开口，二块耳板H7装在平板H4半圆开口一侧的上下二面，U型铰耳H10通过铰轴H11铰接在平板H4半圆开口的另一侧，U型铰耳H10的尾部装有锁紧螺栓H13，销轴H12从U型铰耳H10中部的通孔及平板H4上的通孔中穿入。锁紧块H9的一端通过铰轴H8铰接在耳板H7上，另一端有一开口，供锁紧螺栓H13水平摆动。立板H5和立板H6装在平板H4上，导轮H3通过螺栓H2装在立板H5和立板H6的内侧，在立板H5与导向柱B3中心相对的位置装有锁紧螺栓H1。

导向架H的操作步骤如下：拔出销轴H12、松开锁紧螺栓H13上的螺母、将锁紧螺母H13扳开、再将锁紧块H9扳开。将组合钢管桩C的下端插入定位架、上端套入平板H4的半圆开口内、扳回锁紧块H9、扳入锁紧螺栓H13、插入销轴H12，将组合钢管桩往下插入水中直到河底，拧紧锁紧螺栓H13上的螺母，松开锁紧螺栓H1。

图11是移动平台示意图。移动平台B自下向上分别是：滑轨B1；底板B2、底板B5、底板B8、连接板B4、定位卡B7、定位槽钢B6；立柱B9、导向柱B3；操作平台B11；吊臂B10。二根立柱B9之间制成平面桁架结构，吊臂B10的上端装有吊耳B12、下端装有支承架B14，支承架B14的下面和操作平台B11之间装有铰座B15，操作平台B11上装有限位套B13，支承架B14的后面有一悬板伸入限位套B13的内部。操作平台B11上有一U形开口，能容纳快排式重锤冲击缸从中穿过。吊臂B10可以前后摆动，摆动的角度由限位套控制。吊耳B12上装有滑轮或小型手拉葫芦，用来组装组合钢管桩和快排式重锤冲击打桩机。

图12是托架结构图。图中(1)是托架G的前视图、(2)是托架G的俯视图、(3)是夹持块G1的前视图、(4)是托板G6和托板G7的前视图。在托架G上，左右各有一只托辊G4装在托辊座G9内，二只托辊座G9用一根连接杆G2连接，连接杆G2的二头各装一只调整座G3，调整座G3的螺纹孔内装有螺栓，旋转该螺栓可以通过滑轨B1调整移动平台的高度和垂直度。夹持块G1上装有活动锁扣G5用来夹持组合钢管桩，夹持块G1上设有四只螺纹孔。在二只托辊座G9上分别装有托板G6和托板G7，托板G7上开有二只与夹持块G1上的螺纹孔相对应的孔，分别是圆孔G8，和一只以圆孔G8的中心为圆心、以到圆孔G8中心的距离r3为半径的弧形长孔。托板G6上也开有二只与夹持块G1上的螺纹孔相对应的孔，分别以圆孔G8的中心为圆心、以到圆孔G8中心的距离r1、r2为半径的弧形长孔。松开螺栓后，托板G6、G7和夹持块G1能以圆孔G8为中心相对旋转，使托架保持水平。

安装时，先将托架G贴合在组合钢管桩C上，将托辊G4的上平面贴合在滑轨B1的下平面上，用压板G10压住滑轨B1。拧紧锁扣G5上的螺栓，将夹持块G1夹紧在组合钢管桩C上。再拧紧夹持块G1和托板G6、G7之间的连接螺栓。

图13是下游连接杆结构图。在图中：连接杆F2后端的腹板上沿装有后连接板F1、前端的腹板下沿装有前连接板F4、前端的外侧翼缘上装有挡板F3、内侧翼缘上装有锁紧扣F6、中部二侧翼缘装有底板F5。后连接板F1和前连接板F4上有二只相对应的连接孔。底板F5上装有用来压紧缆绳的螺栓和压板。锁紧扣F6上装有连接板F8，二只压紧螺栓F9焊在底板F5上，压板F7装在压紧螺栓F9上，缆绳S2从二只压紧螺栓F9之间穿过。锁紧扣F6夹紧在组合钢管桩上，将后连接板F1搭在前一只已经装好的下游连接杆的前连接板F4上，将撬杠穿过后连接板F1和前连接板F4上后端的通孔，摇动撬杠以对正另一组通孔，再穿入螺栓并拧紧。

图14是上游连接杆结构图。图中(1)是上游连接杆E的前视图、(2)是上游连接杆E的俯视图。连接杆E4后端的上平面装有用来压紧缆绳的螺栓和压板E1、垂直面上开有二只通孔，最后一只通孔穿连接螺栓、前一只通孔用撬杠定位。上平面的中部装有锁紧扣E2，连接杆E4的前端还装有一只锁紧扣E3，锁紧扣E3的前端有二只与连接杆E4后端通孔相配合的通孔。锁紧扣E3夹紧组合钢管桩，锁紧扣E2夹紧水平系杆。

图15是桩网锚固示意图，图中(1)是桩网的前视图、(2)是桩网的左视图，图16是桩网连接示意图。图15和图16所示的是桩网各部件之间的相的上端压紧在另一根上游连接杆E上。缆绳S4的作用是让上游的二排组合钢管桩C分担缆绳S2所产生的上拔力。

图17是自锁扣结构图。图中(1)是自锁扣的前视图、(2)是自锁扣的俯视图。立板S1焊在锁紧环S8的圆柱面上，底板S7焊在立板S1和锁紧环S8的下部，锁紧环S8制成二个半圆状，立板S1的前端开有一通孔用来连接缆绳。锁紧环S8的内径稍大于组合钢管桩的外径。

图18是水下连接杆U的示意图，图中(1)是水下连接杆U的前视图(2)是水下连接杆U的俯视图，图19是水下连接杆锁紧工作图。在图18和图19中：锁紧套U3的下部焊接在挡杆U1上，二块立板U2焊接在锁紧套U3的上部，二块立板U2的下部斜面上焊有筋板U7，二块立板U2的顶面上焊有一只螺母或带螺纹孔的平板、螺孔内装有内六角螺栓U8，二块立板U2之间铰接着一块锁紧块U6。套环U4和套环U5焊接在一起，套环U5是一固定圆环，套环U4可以打开，套环U4松套在组合钢管桩C上，套环U5松套在挡杆U1上。锁紧套U3松套在组合钢管桩C上。图19中(1)所示为锁紧块U6松开时状态、拧紧内六角螺栓锁紧块U6发生转动后就成为(2)所示为锁紧块U6锁紧后状态。

图20是内六角螺栓拧紧装置结构图。因为水下连接杆安装在水中，在激流中不可能用人到水中去拧紧内六角螺栓，只能借助该装置图20所示的内六角螺栓拧紧装置由钢管V1、连接帽V2、锁扣套V3、拔圈V4、销轴V5、拉筋V6、六角芯V7组成。钢管V1的长度为3米左右，焊接在连接帽V2上，连接帽V2的中心有一内径大于拉筋V6外径的通孔，连接帽V2用螺纹与锁扣套V3组合。锁扣套V3的上部中心为圆柱孔，往下是与六角芯V7相配的六角棱柱孔，再往下是与内六角螺栓U8相配的开口，锁扣套V3的中部有一与销轴V5相配的长腰孔。拔圈V4松套在锁扣套V3上，六角芯V7的上端水平方向有一通孔。垂直方向有一开口，拉筋V6装在此开口内，拉筋V6的下端有一通孔，上端伸出钢管V1的顶部且有一段螺纹(用来装一拉套)。六角芯V7装在锁扣套V3的内部，销轴V5穿过拔圈V4、锁扣套V3中部的长腰孔。六角芯V7的通孔和拉筋V6下端的通孔，六角芯V7的顶面上装有弹簧。

内六角螺栓拧紧装置的使用方法如下：向上拉起拔圈V4，六角芯V7的下端缩进在锁扣套V3的内部，将装在水下连接杆U上的内六角螺栓U8插入锁扣套V3下端的开口内，松开拔圈V4并转动锁扣套V3，使六角芯V7的下端在弹簧力的作用下插入内六角螺栓U8的六角孔内，此时的内六角螺栓拧紧装置与水下连接杆U已成为一体将水下连接杆U套在组合钢管桩上后，先将缆绳S3从水下连接杆下穿过。再握住钢管V1将水下连接杆U向下移动，到达所需深度后旋转钢管V1，拧紧内六角螺栓U8，将水下连接杆U固定好，然后向上拉起装在拉筋V6顶端的拉套，使六角芯V7的下端缩进锁扣套V3的内部，再向外将推动钢管V1，使内六角螺栓U8与锁扣套V3分离。

Claims (12)

1.封堵堤坝决口的装置，它含有组合钢管桩C，其特征在于：它包括连接桩网上游纵向组合钢管桩C上部的上游连接杆E；连接桩网下游纵向组合钢管桩C上部的下游连接杆F；连接桩网横向上、下游组合钢管桩C上部的水平系杆D；连接桩网下游纵向组合钢管桩C水下部分的水下连接杆U。

2.根据权利要求1所述的封堵堤坝决口的装置，其特征在于：所述的上游连接杆E的连接杆E4后端的有孔、上平面装有锁紧扣E2，连接杆E4上还装有一只锁紧扣E3，上游连接杆E的前端设有与连接杆E4后端的孔相配合的孔。

3.根据权利要求1所述的封堵堤坝决口的装置，其特征在于：下游连接杆F的连接杆F2后端有孔、内侧装有锁紧扣F6、连接杆F2后端设有与连接杆F2后端的孔相配合的孔，下游连接杆F上还装有与水平系杆D连接的连接板F8。

4.根据权利要求1所述的封堵堤坝决口的装置，其特征在于：水下连接杆U的锁紧套U3装在挡杆U1上，立板U2装在锁紧套U3的上部，立板U2的顶面上装有螺母或带螺纹孔的平板，螺孔内装有螺栓U8；锁紧块U6铰接在立板U2上；套环U4和套环U5装在一起，套环U4松套在组合钢管桩C上、套环U5松套在挡杆U1上、锁紧套U3松套在组合钢管桩C上。

5.用于锚固权利要求1所述桩网的锚固装置，其特征在于：锚固装置由自锁扣S5、缆绳S2或S3或S4组成；立板S1装在锁紧环S8上，立板S1的前端开有一孔，缆绳S2或S3或S4的下端连接自锁扣S5；锁紧环S8的内径大于组合钢管桩的外径。

6.用来将权利要求1所述桩网中的组合钢管桩C打入地下的打桩机，含有活塞冲击缸、支架、进气阀、排气阀、配气阀，其特征在于：所述的快排式活塞冲击缸P的下底板P4的下面装有快排阀K。

7.用来将权利要求1所述桩网中的组合钢管桩C打入地下的打桩机，含有重锤冲击缸、支架、进气阀、排气阀、配气阀，其特征在于：所述的快排式重锤冲击缸A的气缸A3的上腔与导气口N4相连；下底板A5的下面装有快排阀K。

8.据权利要求6或7所述的用来将权利要求1所述桩网中的组合钢管桩C打入地下的打桩机，其特征在于：快排阀K有Ka或Kb二种结构形式，Ka的阀体K7的上部开有排气口K1、下部开有导气口K4，阀芯K2装在阀体K7的内部；阀芯K2的中心开有导气口K3、上端面装有平面密封圈K5、下端装有密封圈K6；Kb的阀体K7的上部开有排气口K1、下部开有导气口K4，阀芯K8装在阀体K7的内部，阀芯K8上端面装有平面密封圈K5、下端装有密封圈K6。

9.据权利要求6或7所述的用来将权利要求1所述桩网中的组合钢管桩C打入地下的打桩机，其特征在于：所述的支架J的U型板J5的下部开有销孔J4，U型板J5的开口处装有锁紧板J6；面板J8上开有插入快排阀K的开口或在外侧一角开有插入快排阀K和排气阀M的缺口。

10.用于将权利要求1所述的桩网中的组合钢管桩C打入地下时施工用的移动平台B，含有滑轨B1、立柱B9、操作平台B11、导向柱B3、导向架H，其特征在于：所述的移动平台B的滑轨B1的上面装有定位卡B7，移动平台B的二根立柱B9之间制成平面桁架结构。

11.用于将权利要求1所述的桩网中的组合钢管桩C打入地下时施工用的移动平台B，其特征在于：滑轨B1上装有定位架Q，定位架Q的底板Q10上开有一长腰孔，滑套Q2穿过长腰孔连接在底板B8上，底板Q10的前部装有铰耳Q4；立板Q5和立板Q11组成一个开口框，开口框的开口指向水流的上游，开口框内装有销轴Q7和导轮Q8。

12.用于支撑和调整将权利要求1所述的桩网中的组合钢管桩C打入地下时施工用的移动平台B的托架G，含有托辊G4和托辊座G9、压板G10，其特征在于：托架G的二只托辊座G9用一根连接杆G2连接；夹持块G1上装有活动锁扣G5，夹持块G1上设有装配孔；在二只托辊座G9上分别装有托板G6和托板G7，托板G7上开有与夹持块G1上的装配孔相对应的孔，分别是孔G8，和以圆孔G8的中心为圆心、以到孔G8中心的距离r3为半径的弧形长孔；托板G6上也开有与夹持块G1上的装配孔相对应的孔，分别以孔G8的中心为圆心、以到孔G8中心的距离r1、r2为半径的弧形长孔。

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