CN103046553B - 利用铺排船深水铺设大体积加筋充泥管袋的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用铺排船深水铺设大体积加筋充泥管袋的方法，步骤为：用GPS对水下地形进行测量并绘制断面图，在施工区域标示堤轴线和施工边线；根据测得的数据和断面尺寸确定充泥管袋长度，根据滚筒长确定袋体宽度，袋体表面缝制加筋带，袋体上有进浆口；将充泥管袋进浆口朝内卷在滚筒上；将卷好袋体的铺排船锚固在施工边线处，运砂船和吹砂泵准备；先充填充泥管袋展开的首部，沉放至施工边线处，移船并继续填充至充泥管袋完全沉入原始滩面或下层袋体上后收回连接绳；横向移船，铺设下一充泥管袋。本发明定位准确，对充泥管袋进行加筋处理，大幅提高袋体强度，施工受涨退潮影响小；利用大型船舶辅助施工，降低人员作业风险，提高施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种促淤圈围工程中海（江）堤堤身充泥管袋的施工方法，具体是利用铺排船铺设大体积加筋充泥管袋的方法。
技术背景
近年来，国家大力发展海洋经济，加大滩涂开发利用，促淤圈围工程不断向深水区域拓进。一般深水区域原始滩面高程以-5 m～-6 m（吴淞高程）为主，天然海底窜沟、深槽等高程可达到-10 m～-16 m（吴淞高程）。以往经常采用人工方式铺设、充灌充泥管袋，或者利用小型船舶展开袋体充灌，施工效率低，人员安全风险大，作业时间受涨退潮潮水影响明显，且充泥管袋施工位置精度受水流影响大，水下施工质量难于控制，往往造成袋体铺设不成功、偏离设计位置等，袋体废弃量大，施工效率低下。
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。
附图说明
图1是本发明充泥管袋平面示意图；
图2是本发明铺排船锚系设置示意图；
图3是本发明充泥管袋充填过程示意图；
图4是本发明利用铺排船深水铺设大体积加筋充泥管袋的方法工艺流程图。
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。
Claims (6)
1.利用铺排船深水铺设大体积加筋充泥管袋的方法，包括以下步骤：
（1）地形测量：利用GPS定位系统和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：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，袋体上分布有若干个进浆口，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，充填饱满度达到预计值后，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设计位置；
（6）移船，续放袋体、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（4）至步骤（6）所述方法继续下一充泥管袋的铺设、充填。
2.根据权利要求1所述的利用铺排船深水铺设大体积加筋充泥管袋的方法，其特征在于：步骤（2）所述充泥管袋用150～230 g/m2编织布或丙纶长丝机织布为袋布。
3.根据权利要求1所述的利用铺排船深水铺设大体积加筋充泥管袋的方法，其特征在于：步骤（2）所述进浆口采用袖口式，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。
4.根据权利要求1所述的利用铺排船深水铺设大体积加筋充泥管袋的方法，其特征在于：步骤（2）所述加筋带的宽度为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%。
5.根据权利要求1所述的利用铺排船深水铺设大体积加筋充泥管袋的方法，其特征在于： 步骤（4）所述铺排船用6个4～8 吨的锚进行定位。
6.根据权利要求1所述的利用铺排船深水铺设大体积加筋充泥管袋的方法，其特征在于：步骤（5）所述充填饱满度预计值为85%。
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