CN105256817A - 一种水下模袋砂堰体施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下充填大型模袋的施工方法，采用以下步骤，一、模袋的边线角点进行放样定点；二：打设定位桩，用钢管对角点、边线进行加密并固定；三：模袋加工制作，缝制双层袖口，模袋顶部缝制定位浮标；四：水上铺设模袋，将用折扇法叠好的模袋铺设于水面，边、角用铁丝圈固定于定位桩上；五：绞吸船或运砂船舱体中加工水砂混合物，用泥浆泵通过管道将其泵送至袋体内，袋口用易拆卡箍连接入袋弯头能轻松改变充填方向；六：模袋水平搭接、垂直分层错缝堆叠成堰体。本发明简化充填过程中移管次数，克服充填不均匀和水下充填厚度难控制、袖口绑扎不牢及易胀裂的问题，提高水下充填模袋的工作效率。本发明适用于水下模袋砂堰体的施工成型中。

Description

一种水下模袋砂堰体施工方法

技术领域

本发明涉及水下充填大型模袋的施工方法，特别是涉及一种在深水中大型模袋充填砂、保证充填厚度均匀和袋面平整的水下模袋砂堰体施工方法。

背景技术

目前，模袋砂围堰在水利工程中大量应用，施工简便、机械化程度高、能就地取材和充分利用资源，一般采用泥浆泵对土工布制作的模袋充填一定含泥量的细砂。

一般的模袋砂围堰填筑的主要工序包括：1.测量放线；2.打设定位桩；3.模袋制作；4.模袋张拉铺设；5.砂体充填；6.分层错缝充填模袋成堰。其中砂体充填时整个工序中最重要的一环，其包括以下步骤：（1）水砂混合物制备；（2）管道连接；（3）一次充填；（4）迸浆；（5）二次充填；（6）迸浆及袋口回填。

水下充填过程中，通过泥浆泵将牛皮砂与水的混合物通过管道输送到模袋袖口中对模袋进行充填。模袋砂充填的平整度需要通过人工摆动充砂管的方向来控制各个方向的充填量，模袋的充填厚度需要进行水下深度的测量来控制。但上述方法在水位较高时，人工移管的工作量较大，方向控制不准，水下充填厚度不容易控制，容易导致充填不均匀。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种水下模袋砂堰体施工方法。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种水下模袋砂堰体施工方法，包括以下步骤，

第一步，测量放线，根据已知点对模袋的边线角点进行放样定点；

第二步，打定位桩，沿放样定点打入定位钢管，所述定位钢管为所述定位桩；

第三步，模袋制作，采用工厂定制或现场制作，尺寸按照标准尺寸或设计要求，其中袖口采用内长外短的双袖口形式，模袋上表面缝制定位浮标；

第四步，模袋水上铺设，在制作场地将模袋按照折扇子的方式叠好模袋，浮运至定位桩处，先用铁丝环将模袋一边固定于定位桩，然后依次将模袋铺开于水面，将边角用铁丝环固定于定位钢管；

第五步，砂体充填，用泥浆泵将水砂混合物通过充砂管以及活动弯头输送至袋体内，经过第一次充填→迸浆→第二次充填→迸浆及扫平的过程将模袋充填至设计厚度；

第六步，通过模袋搭接及成堰，模袋沿水平方向采用搭接，模袋沿垂直方向堆叠应分层错缝，逐个、逐层充填至设计高度。

作为上述技术方案的进一步改进，在第二步中，相邻的两根所述定位钢管间的间距为2~3m，定位钢管通过尼龙绳与固定钢管拉紧固定后使得位于角点的定位钢管在模袋的两条边延长线方向上固定。

作为上述技术方案的进一步改进，在第三步中，所述模袋上表面间隔2~3m距离缝制定位浮标。

作为上述技术方案的进一步改进，所述模袋采用锦纶、涤纶或丙纶土工布加工而成；模袋缝制时采用尼龙线进行四层叠制法缝接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述袖口的直径比充砂管的直径大5~10cm，相邻的两个袖口的间距为4~6m；袖口的内端伸入模袋的长度30~50cm，在充填过程中，在充填压力下与充砂管贴紧防止袖口漏浆，袖口的外端长度大于或者等于1m且应能露出水面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述定位浮标的长度等于模袋顶面至水面的深度，定位浮标采用定长的尼龙绳绑扎泡沫或者空瓶制成，或者，定位浮标为带刻度的塑料浮杆，相邻的两个定位浮标的纵向间隔为2~3m，相邻的两个定位浮标的横向间隔为2~3m。

作为上述技术方案的进一步改进，所述水砂混合物中的含砂量为40~60%。

作为上述技术方案的进一步改进，所述充砂管通过袋口用弯头和易拆卡箍连接模袋内的活动弯头，所述活动弯头位于易拆卡箍下方且能沿易拆卡箍的轴线旋转180~360°。

作为上述技术方案的进一步改进，在第五步中，模袋充填后，采用小型编织袋装砂对袖口进行回填找平，扫平后所有浮标的出露长度或刻度一致。

作为上述技术方案的进一步改进，沿水平相邻的所述模袋搭接宽度大于或者等于50cm，模袋通过尼龙绳或铁丝绑扎；上下两层模袋错缝堆叠，其错缝宽度3~5m。

本发明的有益效果是：本发明通过利用改进的活动弯头向袋体多个方向充填牛皮砂，使各个方向充填均匀，克服人工搬移充砂管难度大的问题；利用在袋体上连接浮标进行水下充填厚度的控制，准确方便。本发明适用于水下模袋砂堰体的施工成型中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1是本发明的总示意图；

图2是袖口充填砂前后的示意图；

图3是定位钢管张拉定位的示意图；

图4是活动弯头连接示意图；

图中主要标号说明：

1.水砂混合物、2.充砂管、3.易拆卡箍、4.袖口扎带、5.外袖口、6.内袖口、7.活动弯头、8.定位浮标、9.模袋、10.砂体、11.水位、12.地基面、13.定位钢管、14.固定钢管、15.尼龙绳、16.铁丝环、17.手柄、18.密封胶圈、19.螺栓。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。

参照图1～图4，采用如下技术方案：

1、测量放线：将全站仪架设于已知控制点，根据模袋长宽尺寸，对模袋9的四角和边线中点进行水上放样，并用竹竿或镀锌钢管进行标记。

2、打设定位桩：采用直径50mm镀锌钢管作为定位钢管13对边线进行加密定位，一般间隔2m插设一根，露出水面不少于2m；定位钢管13之间用尼龙绳15连接扎紧，并用尼龙绳15将定位钢管13连接到固定钢管14进行固定，位于角点的定位钢管13应向模袋9两边线延长线方向进行斜拉后固定，位于边线的定位钢管13应向外侧进行斜拉固定。

3、模袋9制作：模袋9采用锦纶、涤纶或丙纶土工布加工而成，根据强度的参数选择不同型号，可以工厂定制亦可以在施工现场制作。缝制应采尼龙线进行四层叠制法缝接。充填袖口直径比充砂管2直径大5~10cm，袖口间距4~6m。袖口与模袋9的连接处在四层叠制基础上加缝一道线进行加强。

其中：袖口采用外长内短双袖口形式，内袖口6深入模袋9的袋体的长度约30~50cm，在充填过程中在充填压力下与充砂管2贴紧防止袖口漏浆，外袖口5长度不小于1m且应能露出水面，便于充砂管2的绑扎。

在模袋9的上表面缝制定位浮标8，浮标长度为模袋9生物顶面至水面的深度，用来控制充填厚度，定位浮标8可采用定长的尼龙绳15绑扎泡沫或空瓶制成，定位浮标8也可以采用带刻度的塑料浮杆制作，浮标纵、横间隔2~3m。

4、模袋9张拉铺设：模袋9制作完成后在场地内展开，袖口朝上，平行于长边按折扇子的方法将模袋9叠成1m左右宽的长条形并用尼龙绳15分5~6m间隔进行绑扎。用浮船将模袋9拉至定位桩将模袋9边用铁丝环固定于定位钢管13上，然后进行水上展开并用铁丝环固定到每根定位钢管13上。

5、砂体10充填：充填砂用绞吸船直接绞吸获取或在砂船内制作成水砂混合物（含砂量40~60%）通过泥浆泵及及充砂管2输送至模袋9袖口中，充填厚度根据设计控制在50-80cm。详细操作过程为：

1）泥浆泵通过管道与充砂管2绑扎，充砂管2通过易拆卡箍3与活动弯头7连接，易拆卡箍3包括密封胶圈18和螺栓19，通过密封胶圈18保证充砂过程中的密封性。

2）泵送水砂混合物，根据定位浮标8的显示及时及时调整易拆卡箍3的螺栓19并操纵手柄17调整活动弯头7充填方向，保证定位浮标8出露高度一致代表水下模袋9充填厚度均匀。

3）对定位浮标8出露长度过长区域模袋9进行迸浆冲水，调整砂体10厚度，对定位浮标8出露长度不足的地方进行再充填，至定位浮标8均匀出露。

4）采用低流速对袖口进行充填或抛填小型袋装砂进行找平。

其中充砂管2入袖口处采用易拆卡箍3将活动弯头7与充砂管2连接，埋入袖口的活动弯头7能根据需要及时改变方向，保证模袋9内走砂均匀。充填顺序为角袖口→边袖口→中间袖口的顺序充填。

6、模袋9搭接：水平相邻模袋9采用搭接，搭接宽度不少于50cm，且袋体之间用尼龙绳15或铁丝绑扎牢固；分层铺设模袋9，层与层之间应错缝，错缝宽度3~5m。

以下是本发明优选的一个实施例：

某河道水闸工程采用模袋9砂围堰，河道宽280~350m，受潮位影响，河床的水位11为3.5~5m，采用常规方法需要潜水员进行水下接管和移动灌砂管，且模袋9充填厚度不能及时发现，需采用水下测深系统进行实时监测费用高昂。采用本施工方法能使模袋9能走砂均匀，充填厚度能实时观测和控制，防止水下模袋9砂出现凹凸不平的现象，充填袖口能在充填压力下自行封口，减少袖口爆开的可能性，且能降低劳动人员的强度，安全性高。

本发明包括如下步骤：

1、测量放线：将全站仪架设于已知控制点，根据模袋9长宽尺寸，对四角和边线中点进行水上放样并打设定位钢管13。

2、打设定位桩：采用直径50mm镀锌钢管作为定位钢管13对边线进行加密定位，间隔2m插设一根，露出水面不少于2m；定位钢管13之间用尼龙绳15连接扎紧，并用尼龙绳15将定位钢管13连接到固定钢管14进行固定，位于角点的定位钢管13应向模袋9两边线延长线方向进行斜拉后固定，位于边线的定位钢管13应向外侧进行斜拉固定。

3、模袋9制作：根据每层模袋9设计尺寸，采用锦纶、涤纶或丙纶土工布加工而成，根据强度的参数选择不同型号，可进行工厂加工定制亦可以在施工现场制作。缝制应采用强度不小于30KN的尼龙线进行四层叠制法缝接。充填袖口直径较充砂管2直径大5~10cm，袖口间距4~6m。袖口采用双层设计，其包括内袖口6和外袖口5，内袖口6在充砂管2插入时由外转向模袋9内。

在模袋9的上表面缝制定位浮标8，定位浮标8的长度为模袋9顶面至水面的深度，用来控制充填厚度，定位浮标8可采用定长的尼龙绳15绑扎泡沫或空瓶制成，也可以采用带刻度的塑料浮杆制作，浮标纵、横间隔2~3m。

4、模袋9张拉铺设：模袋9制作完成后在场地内展开，袖口朝上，平行于长边按叠扇子的方法将模袋9叠成1m左右宽的长条形并用尼龙绳15分5~6m间隔进行绑扎。用浮船将模袋9拉至定位桩将模袋9边用铁丝环固定于定位钢管13上，然后进行水上展开和用铁丝环固定到每根定位钢管13上。

5、砂体10充填：充填砂直接绞吸获取或在砂船内制作成水砂混合物（含砂量40~60%）通过泥浆泵及及管道输送至模袋9袖口中，充填厚度根据设计控制在50-80cm。详细操作过程为：

1）泥浆泵通过管道与充砂管绑扎，充砂管2通过易拆卡箍3与活动弯头7连接，易拆卡箍3包括密封胶圈18和螺栓1，9通过密封胶圈18保证充砂过程中的密封性。

2）泵送水砂混合物，根据定位浮标8的显示及时调整易拆卡箍3的螺栓19并操纵手柄17来调整活动弯头的充填方向，保证定位浮标8出露高度一致代表水下模袋9充填厚度均匀。

3）对定位浮标8出露长度过长区域模袋9进行迸浆冲水，调整砂体10厚度，对定位浮标8出露长度不足的地方进行再充填，至定位浮标8均匀出露。

4）采用低流速对袖口进行充填或抛填小型袋装砂进行找平。

其中主要改进在于埋入袖口内的充砂管2采用三向出口保证多向充填而无需转向或带有轴承的转向出口能及时调整出砂方向。

6、模袋9搭接：水平相邻模袋9采用搭接，搭接宽度不少于50cm，且袋体之间用尼龙绳15或铁丝绑扎牢固；分层铺设模袋9，层与层之间应错缝，错缝宽度3~5m。

以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，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种种的等同变型或替换，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。

Claims (10)

1.一种水下模袋砂堰体施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

第一步，测量放线，根据已知点对模袋的边线角点进行放样定点；

第二步，打定位桩，沿放样定点打入定位钢管，所述定位钢管为所述定位桩；

第三步，模袋制作，采用工厂定制或现场制作，尺寸按照标准尺寸或设计要求，其中袖口采用内长外短的双袖口形式，模袋上表面缝制定位浮标；

第四步，模袋水上铺设，在制作场地将模袋按照折扇子的方式叠好模袋，浮运至定位桩处，先用铁丝环将模袋一边固定于定位桩，然后依次将模袋铺开于水面，将边角用铁丝环固定于定位钢管；

第五步，砂体充填，用泥浆泵将水砂混合物通过充砂管以及活动弯头输送至袋体内，经过第一次充填→迸浆→第二次充填→迸浆及扫平的过程将模袋充填至设计厚度；

第六步，通过模袋搭接及成堰，模袋沿水平方向采用搭接，模袋沿垂直方向堆叠应分层错缝，逐个、逐层充填至设计高度。

2.根据权利要求1所述的水下模袋砂堰体施工方法，其特征在于：在第二步中，相邻的两根所述定位钢管间的间距为2~3m，定位钢管通过尼龙绳与固定钢管拉紧固定后使得位于角点的定位钢管在模袋的两条边延长线方向上固定。

3.根据权利要求1所述的水下模袋砂堰体施工方法，其特征在于：在第三步中，所述模袋上表面间隔2~3m距离缝制定位浮标。

4.根据权利要求1所述的水下模袋砂堰体施工方法，其特征在于：所述模袋采用锦纶、涤纶或丙纶土工布加工而成；模袋缝制时采用尼龙线进行四层叠制法缝接。

5.根据权利要求1所述的水下模袋砂堰体施工方法，其特征在于：所述袖口的直径比充砂管的直径大5~10cm，相邻的两个袖口的间距为4~6m；袖口的内端伸入模袋的长度30~50cm，在充填过程中，在充填压力下与充砂管贴紧防止袖口漏浆，袖口的外端长度大于或者等于1m且应能露出水面。

6.根据权利要求1所述的水下模袋砂堰体施工方法，其特征在于：所述定位浮标的长度等于模袋顶面至水面的深度，定位浮标采用定长的尼龙绳绑扎泡沫或者空瓶制成，或者，定位浮标为带刻度的塑料浮杆，相邻的两个定位浮标的纵向间隔为2~3m，相邻的两个定位浮标的横向间隔为2~3m。

7.根据权利要求1所述的水下模袋砂堰体施工方法，其特征在于：所述水砂混合物中的含砂量为40~60%。

8.根据权利要求1所述的水下模袋砂堰体施工方法，其特征在于：所述充砂管通过袋口用弯头和易拆卡箍连接模袋内的活动弯头，所述活动弯头位于易拆卡箍下方且能沿易拆卡箍的轴线旋转180~360°。

9.根据权利要求1所述的水下模袋砂堰体施工方法，其特征在于：在第五步中，模袋充填后，采用小型编织袋装砂对袖口进行回填找平，扫平后所有浮标的出露长度或刻度一致。

10.根据权利要求1所述的水下模袋砂堰体施工方法，其特征在于：沿水平相邻的所述模袋搭接宽度大于或者等于50cm，模袋通过尼龙绳或铁丝绑扎；上下两层模袋错缝堆叠，其错缝宽度3~5m。