CN105862667B - 深水大砂袋的施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及深水大砂袋及其制作工艺和施工工艺，属于水利工程技术领域。本发明解决了目前的大砂袋冲灌效果不理想，袋体不结实，传统的大砂袋施工工艺可控性差且精度低等技术问题。本发明包括袋体，袋体表面纵向设有加筋带Ⅱ，加筋带Ⅱ末端设有加筋环，袋体设有多个中部隔舱，袋体头部设有头部隔舱，头部隔舱和中部隔舱上表面设有成排地袖口。本发明用于深水袋装砂芯堤施工。

Description

深水大砂袋的施工工艺

技术领域

本发明涉及深水大砂袋及其制作工艺和施工工艺，属于水利工程技术领域。

背景技术

充填袋装砂堤一般采用大砂袋、砂枕或小砂袋三种工艺，通常情况下水深7-8m采用大砂袋工艺可以达到良好的施工效果，水深超过8m一般采用砂枕或者小砂袋工艺。在30m水深地形进行砂枕(φ1.9m*10m和φ1.2m*10m)及小砂袋(4m×6m)抛填试验，试验中发现砂枕滑落至铺排船斜板边沿时受自身重力和水流冲击力影响容易造成拼缝破裂，破损率较高，φ1.9m*10m的砂袋6只破损2只，φ1.2m*10m的砂袋5只破损1只；而小砂袋入水后漂移呈离散趋势，现场同一船位、同一位置连续抛填10个小砂袋，使用多波束扫测漂移距为5.53m-17.59m。

综合以上分析，砂枕及小砂袋成堤工艺无法保证堤体轮廓精确成型，方案不可行，只有采用大砂袋才能达到理想的效果，然而现有的大砂袋只能一次充灌完成，效率低且充灌效果不理想，砂袋易破损。而且传统的砂袋施工工艺为抛填工艺，可控性差且精确度低。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述缺陷，提出了一种深水大砂袋及其制作工艺和施工工艺，此砂袋充灌效果好，袋体结实。

本发明是采用以下的技术方案实现的：一种深水大砂袋，包括袋体，袋体表面纵向设有加筋带Ⅱ，加筋带Ⅱ末端设有加筋环，袋体设有多个中部隔舱，袋体头部设有头部隔舱，头部隔舱和中部隔舱上表面设有成排地袖口。

作为优选地，相邻两加筋带Ⅱ之间的间距相同。

作为优选地，头部隔舱包括加筋带Ⅰ，加筋带Ⅰ在袋体头部的上表面和下表面各设有一根，上表面和下表面的加筋带Ⅰ缝制在一起。

作为优选地，袖口一半位于袋体外侧，另一半位于袋体内部。

作为优选地，袋体尾部的顶面和底面各设有一根横向的加筋带Ⅲ。

一种上述深水大砂袋的制作工艺，包括以下步骤：

第一步：根据深水大砂袋设计图，在单幅土工布上进行纵横丈量划线，确定加筋带和袖口的位置，同时，根据单幅组合形式的不同，对每块单幅做好特殊标记，确定每块单幅的加工顺序；

第二步：根据加筋带划线位置，将加筋带和袖口缝制在土工布上；

第三步：拼接相邻袋布，制成大砂袋；

第四步：缝制头部隔舱和中部隔舱；

第五步：大砂袋验收合格后，将袋布每米一层折叠好，在袋体显著位置贴好标签，使用黑色编织布包裹。

作为优选地，加筋带缝制在土工布上时，缝制线采用35支三股涤纶线，双线缝制，针脚的间距均匀顺直。

作为优选地，拼接相邻袋布时，采用包缝法拼接，双线缝制，针脚的间距顺直均匀。

一种上述深水大砂袋的施工工艺，包括以下步骤：

第一步：对深水大砂袋施工区域进行水下地形测量和侧扫声呐扫测；

第二步：将要施工区域的坐标输入GPS定位监控系统，并生成施工区域电子海图，拖轮及锚艇协助铺排船抛锚定位，调整锚缆，使铺排船准确就位；

第三步：将加工好的大砂袋用运输船运送到铺排船边，使用铺排船吊机吊放至甲板存放；

第四步：用吊机将大砂袋吊至铺排船卷筒前的甲板上拆封展开，验证大砂袋出厂合格证的尺寸与设计尺寸是否相符，并将符合要求的大砂袋卷袋；

第五步：对大砂袋头部隔舱进行冲灌，充灌完成后将冲灌袖口全部扎紧，然后松开卷筒刹车，利用头部隔舱砂的自重，带动袋体下降；

第六步：逐段松动卷筒，使袋体平铺在河床上，铺排船每次移位一定距离后，停止移船，充砂管在斜板上对该段大砂袋充灌，通过砂泵功率计算，此次下放的袋体达到理论充灌厚度后，继续移动一定距离，松放卷筒，进行充砂，如此循环，直至整个大砂袋充灌完毕；

第七步：大砂袋尾部沉放时，将尾部未充灌袋体全部铺放至河床上，充砂管随袋体同步跟到水下，将袋体充灌饱满后，将充砂管抽出；

第八步：充灌完成后，抽出袋体连接绳，移船到下一船位，并安排测量人员及时对已铺设大砂袋进行扫测。

本发明的有益效果是：

一：本发明的大砂袋完整性可靠，充填饱满，着床位置控制精度远远高于常规砂枕或小砂袋抛填工艺，使得堤身成型速度快，可有效提高施工效率。

二：本发明的大砂袋采用多排袖口，可以连续充灌，充灌效果更理想。

三：本发明的大砂袋设有加筋带，使得袋体更加结实可靠。

四：本发明的大砂袋，头部设有隔舱，可有效的控制配重，提高袋头着床准确度。

五：本发明的大砂袋，可有效降低充灌砂与土工布的比例，明显降低材料消耗。

附图说明

图1是大砂袋的结构示意图；

图中：1袋体 2加筋带Ⅰ 3加筋带Ⅱ 4袖口 5加筋带Ⅲ 6加筋环 7头部隔舱 8缝制线 9中部隔舱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，所述的深水大砂袋，包括袋体1，袋体1顶面和底面纵向(指长度方向)设有加筋带Ⅱ3，一般间距1m左右设置5cm加筋带Ⅱ3，大砂袋尾部顶面与底面各设一根与大砂袋宽度一致的横向的加筋带Ⅲ5。加筋带Ⅱ3末端预留加筋环6，一般加筋环6间距2m设一个，直径150mm。深水时加筋环6为3层，浅水时为2层，加筋环6用于与铺排船卷筒上的绳扣相接。大砂袋尾部加筋带、加筋环6均做加固处理，防止拉脱。

袋体1设有多个中部隔舱9，袋体1头部设有头部隔舱7，头部隔舱7和中部隔舱9上表面设有成排地袖口4。头部隔舱7即为在距离袋体1头部一定距离位置，在袋体1顶面和底面横向设置加筋带Ⅰ2，将上表面和下表面的加筋带Ⅰ2缝制在一起从而形成头部隔舱7，深水时头部隔舱7一般为4m宽，浅水时为2m宽。除了袋体头部设有头部隔舱7外，袋体上其余部位设有中部隔舱9，如图1所示，在袋体上通过缝制线8，将袋体上下缝制在一起，从而形成一个个紧挨着的中部隔舱9。袖口4是一个圆柱状的口，其原材料采用和其所在袋体1 位置处相同的材料。根据袖口4的设计位置，采用丁缝法将袖口缝制在单元片体上，一般地，袖口4直径35cm，长度1.4m，伸出袋体70cm，袋体内部留70cm。

本发明的深水大砂袋加工长度根据以下方法确定，制定深水大砂袋加工计划之前，先对原泥面进行测量，根据原泥面情况，制定深水大砂袋加工长度。深水大砂袋加工长度以断面图量取为基准，并加3m富裕长度。施工过程中，及时采用多波束对已铺设大砂袋进行检测，根据已铺设砂袋实际成型高度，准确制定上层砂袋加工长度。

本发明的深水大砂袋隔舱布置方法如下，为方便深水大砂袋入水着床，头部需设置隔舱，与深水大砂袋整体缝制。施工前在甲板上先充灌好，作为袋体压载，保证大砂袋头部下水后不会被水流冲偏，使实际铺设边线与理论边线一致。

本发明的深水大砂袋加工宽度根据以下方法确定，深水袋装砂芯堤不允许垂直方向通缝产生，相邻的大砂袋之间位置越紧密，越有利于充灌高度的形成，且更有利于堤体稳定。深水大砂袋设计铺设宽度一般为20-25m，根据实际充灌情况，综合考虑袋体起高、收缩及偏位等因素，为确保相邻砂袋无空腔，砂袋加工宽度设计为富裕3-8m。施工过程中，及时采用多波束对已铺设大砂袋进行检测，根据已铺设砂袋实际成型宽度，动态调整上层砂袋加工宽度。

深水大砂袋的制作工艺，包括以下步骤：

第一步：单元片划线。根据深水大砂袋设计图，在单幅土工布上进行纵横丈量划线，以保证加筋带和袖口4位置准确，同时，根据单幅组合形式的不同，对每块单幅做好特殊标记，确定每块单幅的加工顺序。

第二步：加筋带缝制。根据加筋带划线位置，将加筋带和袖口4缝制在土工布上，加筋带缝制在土工布上时，缝制线采用35支三股涤纶线，双线缝制，针脚的间距均匀顺直。

第三步：拼幅。土工布每幅布的宽度约3.8m，大砂袋缝制需要多块土工布拼在一起，制成大砂袋，相邻袋布采用包缝法拼接，双线缝制，针脚顺直均匀，缝制强度不低于原织物强度的70％。

第四步：缝制头部隔舱7和中部隔舱9，即缝制加筋带Ⅰ2，形成头部隔舱7，再隔一段距离将袋体缝制在一起，形成中部隔舱9，此时，可以将大砂袋尾部缝制上加筋带Ⅲ5。

第五步：检验、打包、入库。大砂袋验收合格后，将袋布每米一层折叠好，在显著位置贴好标签(包括袋体编号、规格、产地等内容)，使用黑色编织布包裹，与出厂合格证一起运输至施工现场。

水下大砂袋铺设施工方法与软体排铺设类似，大砂袋加工完成经监理验收后装船运至施工现场，即可开始大砂袋铺设施工。

深水大砂袋的施工工艺，包括以下步骤：

第一步：施工前堤身范围扫测。为了准确掌握堤身范围回淤情况，确保堤身质量，施工前，项目部对深水大砂袋施工区域进行水下地形测量和侧扫声呐扫测，根据与工前水下地形测量成果对比及侧扫声呐图像分析排体表面冲淤变化情况。以施工测量报验单形式将测量结果上报监理部，待审核后，进行深水大砂袋施工。

第二步：将要施工区域的坐标输入GPS定位监控系统，并生成施工区域电子海图，拖轮及锚艇协助铺排船抛锚定位，调整锚缆，使铺排船准确就位。

第三步：加工好的大砂袋运输到施工现场附近临时码头装船，运输船运送到铺排船边，使用铺排船吊机吊放至甲板存放。

第四步：用吊机将大砂袋吊至铺排船卷筒前的甲板上拆封展开，验证大砂袋出厂合格证的尺寸与设计尺寸是否相符，并将符合要求的大砂袋卷袋。卷筒上每1m设吊鼻一个，吊鼻连接双股Ф25丙纶绳(长30m×2双抽)，丙纶绳另一端与袋尾预缝的直径150mm的加筋环连接。启动卷筒开始卷袋，卷袋时铺袋操作人员将大砂袋两边拉紧，保证砂袋卷紧卷匀。

第五步：运砂船靠泊铺排船旁后，船上吊机将泥浆泵吊入运砂船仓，将砂管放入隔舱袖口内扎紧，用高压水枪将运砂船内砂稀释成砂浆，泥浆泵泵送砂浆入袋，充灌完成后将冲灌袖口全部扎紧。

缓慢下降斜板，与水平成35°停止，并机械锁定，在定位软件指导下拉紧锚缆，微调船位，使斜板前端处于设计的端线起点位置。

根据项目部水文监测结果，高水位前1.5h流速较缓，在此时下头部隔舱有利于袋体位置控制。

下头部隔舱时，根据实测的泥面标高、水位以及斜板下放角度、斜板长度等因素计算袋体着床时需要下放袋体长度，提前进行头部隔舱充灌，高水位前1.5h流速较缓时，松开卷筒刹车，利用头部隔舱砂的自重带动袋体徐徐下降直至头部隔舱着床，确保袋体位置准确。

第六步：在定位软件的指示下，沿设计轴线，调节锚缆缓慢移动船位，逐段松动卷筒，使袋体平铺在河床上。根据实测的泥面标高、水位、斜板下放角度、斜板长度及移船距离等因素计算每次下放袋体长度，根据充灌砂泵功率大小，每次移船距离按2-6m控制。铺排船移位2-6m后，停止移船，启动砂泵进行该段大砂袋充灌，待袋体达到充灌厚度后，继续移动，松放卷筒，进行充砂，如此循环，直至整个大砂袋充灌完毕。

第七步：尾部大砂袋沉放时将尾部未充灌袋体全部铺放至河床上，充砂管随袋体同步跟到水下进行充灌，控制运砂船中的输砂方量将袋体充灌饱满。大砂袋充填完成后，解开尼龙绳活扣将充砂管抽出。

第八步：充填袋分层填筑，砂袋搭接宽度按照3m控制，为防止出现通缝，上层袋体施工时与下层袋体错开5m以上。大砂袋在垂直堤轴线方向上连续，不得分袋。

当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明专利涵盖范围。

Claims (1)

1.一种深水大砂袋的施工工艺，其特征在于：

所述深水大砂袋包括袋体（1），袋体（1）表面纵向设有加筋带Ⅱ（3），相邻两加筋带Ⅱ（3）之间的间距相同；加筋带Ⅱ（3）末端设有加筋环（6），袋体（1）设有多个中部隔舱（9），袋体（1）头部设有头部隔舱（7），头部隔舱（7）包括加筋带Ⅰ（2），加筋带Ⅰ（2）在袋体（1）头部的上表面和下表面各设有一根，上表面和下表面的加筋带Ⅰ（2）缝制在一起；头部隔舱（7）和中部隔舱（9）上表面设有成排的袖口（4），袖口（4）一半位于袋体（1）外侧，另一半位于袋体（1）内部；袋体（1）尾部的顶面和底面各设有一根横向的加筋带Ⅲ（5）；

包括以下步骤，

第一步：对深水大砂袋施工区域进行水下地形测量和侧扫声呐扫测；

第二步：将要施工区域的坐标输入GPS定位监控系统，并生成施工区域电子海图，拖轮及锚艇协助铺排船抛锚定位，调整锚缆，使铺排船就位；

第三步：将加工好的大砂袋用运输船运送到铺排船边，使用铺排船吊机吊放至甲板存放；

第四步：用吊机将大砂袋吊至铺排船卷筒前的甲板上拆封展开，验证大砂袋出厂合格证的尺寸与设计尺寸是否相符，并将符合要求的大砂袋卷袋；

第五步：对大砂袋头部隔舱（7）进行充灌，充灌完成后将充灌的袖口（4）全部扎紧，松开卷筒刹车，利用头部隔舱（7）砂的自重，带动袋体（1）下降；

第六步：铺排船每次移位一定距离后，停止移船，充砂管在斜板上对该段大砂袋充灌，达到充灌厚度后，继续移动一定距离，松放卷筒，进行充砂，如此循环，直至整个大砂袋充灌完毕；

第七步：大砂袋尾部沉放时，将尾部未充灌袋体（1）全部铺放至河床上，充砂管随袋体（1）同步跟到水下，将袋体（1）充灌饱满后，将充砂管抽出；

第八步：充灌完成后，抽出袋体（1）连接绳，移船到下一船位，并安排测量人员对已铺设大砂袋进行扫测。