发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种施工效率高,连续施工作业能力强,施工期间受潮水影响小的施工方法。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种利用铺排船深水铺设大体积加筋充泥管袋的方法,具体步骤为:
(1)地形测量:利用GPS定位系统和船载计算机监控系统进行水下地形测量,利用测得的数据绘制断面图,在施工区域标示堤轴线和施工边线;
(2)充泥管袋加工:选用150~230 g/m2编织布或丙纶长丝机织布为充泥管袋袋布,根据步骤(1)测得的数据和设计的断面尺寸确定袋体长度,根据铺排船滚筒长度确定袋体宽度,袋体接缝处采用丁缝形式,接缝与铺设方向平行,袋体表面均匀缝制加筋带,加筋带宽5~9 cm,间距为1.0~2.0 m,加筋带拉伸强度不小于18000 N,伸长率不大于25%,袋体上分布有若干个进浆口,进浆口为袖口式,采用整条幅丙纶长丝机织布缝制,进浆口直径为输砂管线直径的1.1~1.3倍,长度为1~1.5 m,间距为12~17 m,充泥管袋袋体尾部设套环;
(3)充泥管袋展铺、卷袋体:将步骤(2)加工成型的充泥管袋在铺排船上展开,充泥管袋尾部的套环上系连接绳,从尾部开始按进浆口朝内的方式均匀卷在铺排船滚筒上,充泥管袋首部留在铺排船的展铺板上,首部两端系上浮球;
(4)船舶定位、设备准备:将步骤(3)卷好充泥管袋的铺排船用6个4~8 t的锚精确定位在施工边线处,铺排船铺设方向垂直或平行于堤轴线,运砂船靠铺排船停泊,并用绳索连接,吹砂泵安装在运砂船上,将输砂管线与充泥管袋的进浆口连接;
(5)充泥管袋充填、沉放:首先充填留在展铺板上的充泥管袋,充填饱满度达到85%后,开放滚筒并下放铺排船的滑板,让充填好的充泥管袋缓慢下沉到施工边线;
(6)移船,续放充泥管袋、充填:待步骤(5)的充泥管袋首部下放到施工边线后继续释放0.5~1.0 m充泥管袋,纵向缓慢移船,移船速度与滚筒释放速度协调一致,待步骤(5)充填好的充泥管袋沉入水中,继续充填,充填量达到预计充填量后,割断或收回输砂管线并循环连接留在展铺板上的进浆口,继续进行充泥管袋充填,待整个充泥管袋充填至尾部时,继续释放滚筒,使充泥管袋尾部沉放于施工边线处,同时继续充填充泥管袋,达到预计充填量后收回连接绳,使充泥管袋完全沉放至原始滩面或下层袋体上;
(7)横向移船,铺设下一充泥管袋:横向移动铺排船到下一个施工区域,按照步骤(1)至步骤(6)所述方法继续下一充泥管袋的铺设、充填。
采用大型铺排船辅助水下充泥管袋充填施工,避免了普通充泥管袋施工定位不准确或在水流较急情况下无法施工,容易被急速水流冲走的缺陷;袋体表面设置加筋带,增加了袋体抗拉强度;进浆口采用整条幅丙纶长丝机织布缝制,保证了进浆口的强度,解决了在急流中输砂管与袋体分离的问题;利用GPS定位系统和计算机监控系统相结合,不仅可实现铺设时的准确定位,还易于动态监测;利用铺排船辅助水下充泥管袋充填施工,充泥管袋定位准确,避免充泥管袋偏移施工位置;快速高效,可连续施工,受涨退潮潮水影响小;与普通的管袋施工工艺相比,施工效率高,施工安全系数大大增加。
对比以往的施工工艺,本技术可大幅提高充泥管袋袋体体积和强度,施工期间受涨退潮潮水影响较小,连续施工作业能力强,施工质量得到有效控制,生产效率提升,工期得以有效缩短。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
实施例一:利用铺排船深水铺设大体积加筋充泥管袋,具体步骤为:
1、地形测量:
利用GPS定位系统和船载计算机监控系统进行水下地形测量,利用测得的数据绘制断面图,根据测量结果在施工区域用浮标标示堤轴线B和施工边线A,测得的原始海底深槽底高程为-10 m(吴淞高程),深槽顺水流方向宽度为25 m,垂直水流方向长度为120 m,选用滚筒7长度为30 m的铺排船2。
2、充泥管袋1加工:
充泥管袋1袋布选用150 g/m2编织布,袋体1a长123 m,宽28 m,袋体1a制作长度预留一定富余度,袋体1a上每5 m用油漆标示进尺,并标注袋体1a使用层数和使用部位;袋体1a在受拉方向严禁接缝;袋体1a缝制采用丁缝形式,袋体1a外侧设加筋带1b进行抗拉强度加强,加筋带1b间距为1.0 m;袋体1a尾部设套环1c,套环1c直径为30 cm,袋体1a上分布有若干进浆口1d,进浆口1d采用袖口式,袖口采用横条幅丙纶长丝机织布缝制,袋体1a表面每隔12 m设置一个进浆口1d,进浆口1d直径为输砂管线6直径的1.1倍,进浆口1d长度为1.0 m。
3、充泥管袋1展铺、卷袋体:
充泥管袋1采用人工作业的方式在铺排船2上展开,进浆口1d朝内均匀卷于铺排船2的滚筒7上,松紧适度,在充泥管袋1首部两端系上浮球8,浮球8直径为200 mm。
4、船舶定位、设备准备:
铺排船2利用GPS定位,船舶用六个4吨的锚3进行定位;铺排船2铺设方向垂直于堤轴线B;然后进行铺排船2精确位置调整,利用锚3调整船舶位置,使铺排船2的展铺板靠近施工边线A,运砂船4靠泊铺排船2并与铺排船2用绳索连接牢固,吊放吹砂泵5到运砂船4,将输泥管线6与进浆口1d连接,并用铁丝绑扎牢固;设备试运转,保证施工设备运行工况正常。
5、充泥管袋1充填、沉放:
准备工作完成后,开始进行充泥管袋1充填施工;充泥管袋1首部(一般长度为2~5m)充填饱满度达到85%后,开动滚筒7并下放铺排船2滑板,让充泥管袋1利用自重缓慢下沉到施工边线A处,滚筒7速度应匀速、缓慢,保证充泥管袋1受力均匀,施工过程中根据水深确定释放充泥管袋1的长度。
6、移船,续放充泥管袋1、充填:
充泥管袋1首部落于施工边线A后继续释放一定长度充泥管袋1,移动铺排船2;充泥管袋1富余度范围控制在0.5 m~1.0 m,先释放充泥管袋1,再移动船舶,移船速度和滚筒7释放速度协调一致,防止移船过程中,充泥管袋1张拉过紧,产生撕裂;充泥管袋1沉入水中后,继续充填,根据水中充泥管袋1长度和泥浆泵5效率进行充填量计算,待达到计算充填量后,割断或者收回输泥管线6并连接下一个进浆口1d,继续进行充泥管袋1充填施工,充泥管袋1侧面系上浮球8,从而更好观测充泥管袋1沉放位置,输泥管线6出口压力控制在0.2~0.3 MPa;
整个充泥管袋1充填至尾部时,两端系上浮球8,并继续释放滚筒7,使用连接绳将充泥管袋1尾部准确沉放于原始滩面或下层袋体上,同时继续充填充泥管袋1,达到饱满度后回收连接绳。
7、横向移船,充填下一充泥管袋1:
割断连接绳后将船舶移动到下一施工区域,按照上述步骤充填、沉放下一充泥管袋1。
充泥管袋1充填过程中应严格控制充填速率,让充填砂有一定的固结时间,保证水下袋体不爆袋,水下袋体固结时间一般为3小时。
本次施工历时53天顺利完成了深槽回填施工,缩短工期23天。
实施例二:利用铺排船深水铺设大体积加筋充泥管袋,具体步骤为:
1、地形测量:
利用GPS定位系统和船载计算机监控系统进行水下地形测量,利用测得的数据绘制断面图,根据测量结果在施工区域用浮标标示堤轴线B和施工边线A,测得的围区原始滩地高程为-3.5~-5.0 m(国家85高程),深槽顺水流方向宽度为36 m,垂直水流方向长度为156 m,底高程为-11 m,选用滚筒7长度为40 m的铺排船2。
2、充泥管袋1加工:
充泥管袋1袋布选用230 g/m2丙纶长丝机织布,袋体1a长162 m,宽38.4 m,袋体1a制作长度预留一定富余度,袋体1a上每5 m用油漆标示进尺,并标注袋体1a使用层数和使用部位;袋体1a在受拉方向严禁接缝;袋体1a缝制采用丁缝形式,袋体1a外侧设加筋带1b进行抗拉强度加强,加筋带1b间距为2.0 m;袋体1a尾部设套环1c,套环1c直径为30 cm,袋体1a上分布有若干进浆口1d,进浆口1d采用袖口式,袖口采用横条幅丙纶长丝机织布缝制,袋体1a表面每隔17 m设置一个进浆口1d,进浆口1d直径为输砂管线6直径的1.3倍,进浆口1d长度为1.5 m。
3、充泥管袋1展铺、卷袋体:
充泥管袋1采用人工作业的方式在铺排船2上展开,进浆口1d朝内均匀卷于铺排船2的滚筒7上,松紧适度,在充泥管袋1首部两端系上浮球8,浮球8直径为200 mm。
4、船舶定位、设备准备:
铺排船2利用GPS定位,船舶用六个8吨的锚3进行定位;铺排船2铺设方向垂直于堤轴线B;然后进行铺排船2精确位置调整,利用锚3调整船舶位置,使铺排船2的展铺板靠近施工边线A处,运砂船4靠泊铺排船2并与铺排船2用绳索连接牢固,吊放吹砂泵5到运砂船4,将输泥管线6与进浆口1d连接,并用铁丝绑扎牢固;设备试运转,保证施工设备运行工况正常。
5、充泥管袋1充填、沉放:
准备工作完成后,开始进行充泥管袋1充填施工;充泥管袋1首部(一般长度为2~5m)充填饱满度达到85%后,开动滚筒7并下放铺排船2滑板,让充泥管袋1利用自重缓慢下沉到施工边线A处,滚筒7速度应匀速、缓慢,保证充泥管袋1受力均匀,施工过程中根据水深确定释放充泥管袋1的长度。
6、移船,续放充泥管袋1、充填:
充泥管袋1首部落于施工边线A后继续释放一定长度充泥管袋1,移动铺排船2;充泥管袋1富余度范围控制在0.5 m~1.0 m,先释放充泥管袋1,再移动船舶,移船速度和滚筒7释放速度协调一致,防止移船过程中,充泥管袋1张拉过紧,产生撕裂;充泥管袋1沉入水中后,继续充填,根据水中充泥管袋1长度和泥浆泵5效率进行充填量计算,待达到计算充填量后,割断或者收回输泥管线6并连接下一个进浆口1d,继续进行充泥管袋1充填施工,输泥管线6出口压力控制在0.2~0.3 MPa;
整个充泥管袋1充填至尾部时,应继续释放滚筒7,使用连接绳将充泥管袋1尾部准确沉放于原始滩面或下层袋体上,同时继续充填充泥管袋1,达到饱满度后回收连接绳。
7、横向移船,充填下一充泥管袋1:
割断连接绳后将船舶移动到下一施工区域,按照上述步骤充填、沉放下一充泥管袋1。
充泥管袋充填过程中应严格控制充填速率,让充填砂有一定的固结时间,保证水下袋体不爆袋,水下袋体固结时间一般为3小时。
本次施工充泥管袋工作量总计55023 m3,缩短工期42天。
实施例三:利用铺排船深水铺设大体积加筋充泥管袋,具体步骤为:
1、地形测量:
利用GPS定位系统和船载计算机监控系统进行水下地形测量,利用测得的数据绘制断面图,根据测量结果在施工区域用浮标标示堤轴线B和施工边线A,测得的滩地底高程-5~-6.5 m(吴淞高程),堤身高程-1 m(吴淞高程)以下采用充泥管袋进行水下施工,堤身底宽76 m,坡比1:3,工程量362200 m3,选用滚筒7长度为45 m的铺排船2。
2、充泥管袋1加工:
充泥管袋1袋布选用150 g/m2编织布,袋体1a长79 m,宽42 m,底层单个充泥管袋最大方量约为3982 m3,袋体1a在受拉方向严禁接缝;袋体1a缝制采用丁缝形式,袋体1a外侧设加筋带1b进行抗拉强度加强,加筋带1b间距为1.5 m;袋体1a尾部设套环1c,套环1c直径为30 cm,袋体1a上分布有若干进浆口1d,进浆口1d采用袖口式,袖口采用横条幅丙纶长丝机织布缝制,袋体1a表面每隔15 m设置一个进浆口1d,进浆口1d直径为输砂管线6直径的1.2倍,进浆口1d长度为1.5 m。
3、充泥管袋1展铺、卷袋体:
充泥管袋1采用人工作业的方式在铺排船2上展开,进浆口1d朝内均匀卷于铺排船2的滚筒7上,松紧适度,在充泥管袋1首部两端系上浮球8,浮球8直径为200 mm。
4、船舶定位、设备准备:
铺排船2利用GPS定位,船舶用六个8吨的锚3进行定位;铺排船2铺设方向垂直于堤轴线B;然后进行铺排船2精确位置调整,利用锚3调整船舶位置,使铺排船2的展铺板靠近施工边线A,运砂船4靠泊铺排船2并与铺排船2用绳索连接牢固,吊放吹砂泵5到运砂船4,将输泥管线6与进浆口1d连接,并用铁丝绑扎牢固;设备试运转,保证施工设备运行工况正常。
5、充泥管袋1充填、沉放:
准备工作完成后,开始进行充泥管袋1充填施工;充泥管袋1首部(一般长度为2~5m)充填饱满度达到85%后,开动滚筒7并下放铺排船2滑板,让充泥管袋1利用自重缓慢下沉到施工边线A处,滚筒7速度应匀速、缓慢,保证充泥管袋1受力均匀,施工过程中根据水深确定释放充泥管袋1的长度。
6、移船,续放充泥管袋1、充填:
充泥管袋1首部落于施工边线A后继续释放一定长度充泥管袋1,移动铺排船2;充泥管袋1富余度范围控制在0.5 m~1.0 m,先释放充泥管袋1,再移动船舶,移船速度和滚筒7释放速度协调一致,防止移船过程中,充泥管袋1张拉过紧,产生撕裂;充泥管袋1沉入水中后,继续充填,根据水中充泥管袋1长度和泥浆泵5效率进行充填量计算,待达到计算充填量后,割断或者收回输泥管线6并连接下一个进浆口1d,继续进行充泥管袋1充填施工,输泥管线6出口压力控制在0.2~0.3 MPa;
整个充泥管袋1充填至尾部时,应继续释放滚筒7,使用连接绳将充泥管袋1尾部准确沉放于原始滩面或下层袋体上,同时继续充填充泥管袋1,达到饱满度后回收连接绳。
7、横向移船,充填下一充泥管袋1:
割断连接绳后将船舶移动到下一施工区域,按照上述步骤充填、沉放下一充泥管袋1。
充泥管袋充填过程中应严格控制充填速率,让充填砂有一定的固结时间,保证水下袋体不爆袋,水下袋体固结时间一般为3小时。
本次施工历时122天顺利完成了顺利完成了深水区域水下充泥管袋充填施工,缩短工期22天。