CN112030978A - 复杂地形水下精确抛石系统及抛石施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复杂地形水下精确抛石系统及抛石施工方法。所述复杂地形水下精确抛石系统,其特征在于:包括定位船,抛石船,设置于抛石船上的流速地形抛投量精确动态控制系统、抛石船快速移动及固定系统,利用钢丝网兜抛石时采用的上置防落石水下抛投控制装置、网兜装石采用的简易推石装置以及陡坡地形导向石笼限位护脚体系。本发明还公开了复杂地形水下精确抛石施工方法,主要包括步骤:测量放样、抛投试验、确定抛石方案、用于机械抛投的定位船定位、抛石船定位、石笼安放、石块抛投以及用于网兜抛石的定位、网兜装石、人工挂钩、起吊网兜、抛投块石;与现有技术性相比,可提高抛石的精度,减少无用抛投的石块,同时减少了抛投所需的人力。
Description
技术领域
本发明涉及水利工程领域,特别涉及一种复杂地形水下精确抛石系统及抛石施工方法。
背景技术
在港口水土建筑物的建设过程中,经常需要采用水下抛石技术形成水下抛石护岸或在水下形成水下抛石基床,水下抛石护岸是使受冲刷的河床、岸坡通过抛石覆盖以达到防冲的作用,由于水下抛石技术存在石料来源丰富,成本低的特点而在各大河道整治工程中有广泛的应用。
常规的工艺就是先进行水下地形测量进行抛设试验,根据试验结果定位抛石船和定位船进行实际的抛设,目前的抛设试验大多是采用实际测量水平落距和理论水平落距并进行比较得到漂距,实际测量水平落距就是用在水里投入块石求得漂距值,然而目前这种通过抛设试验获取水平落距的方式仅仅适用于简单的地形,不能适用于存在诸多不可抗因素的复杂地形。即,对于复杂地形而言,传统的抛设试验方式存在测试精度不高的问题。另,对于复杂地形而言,可能会存在同一个区域需采用多种抛石方案的情况,就需要更换抛石设备进而影响抛石的效率和质量,且在一些特殊的地形位置也难以保证抛石到设定的位置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种水下抛石时采用的复杂地形水下精确抛石系统及精确抛石施工方法,通过所述抛石系统对抛石的各个参数及时测量并进行抛石船及抛石机的调整,提高抛石的效率与精度,在保证施工质量的基础上可节约施工工时,与现有技术性相比,可提高抛石的精度,减少无用抛投的石块,同时减少了抛投所需的人力。
为实现以上目的,本技术方案提供一种一种复杂地形水下精确抛石施工方法,包括以下步骤:
1)抛石前准备:准备定位船、抛石船、铁锚、GPS系统、探测仪、测流计、磅秤、钢丝绳;
2)测量放样:对水下地形、水流、水深参数进行测量,绘制水下原始地形图,并测量放样确定基线桩位置以及定位船位置;
3)抛投试验:用定位船上的测流计和GPS-RTK系统测量施工部位的水流流速V和水深H,并对试抛块称重W,量测出石块的落距S,点绘S与VH/w1/6的曲线,推算出冲距公式S=kVH/W1/6中的系数k值;
4)确定抛石方案:根据测量及分析数据确定机械抛石或钢丝网兜抛石;若采用机械抛石的方案:
5)定位船定位:定位船锚抛好后,进行定位,先将定位船移至要抛投的断面,测出流速和水深,计算出冲距(漂距),冲距加装石船头空白区距离为定位船的提前量,使定位船下游侧舷边所拴装石船块石位置与入水后需抛投的位置相对应;
6)抛石船定位:根据抛区水深、流速、抛投试验确定的冲距参数计算出每一抛投小区的抛石提前量,得出抛石船水面定位坐标,采用GPS定位放样,建立水中浮标,利用深水锚并通过定位船上的中轴线观测杆精确辅助挂挡桩固定船体;
7)石笼安放:将预制好的石笼人工挂在定位船的导向架下部的吊钩上在设计抛石区域下放,下放至石笼接触陡坡面后将导向架顶部与抛石船船头固定;
8)石块抛投:遵循“先远后近,先下游后上游、先点后线、先深水区后浅水区”的顺序,循序渐进,分层进行挖掘机抛投;并同步进行水下数据监测,及时通过抛石船船头位置的液压绞关调整抛石船位置、利用地磅秤控制抛投量。钢丝网兜抛石:
9)定位船定位:抛锚完成后,通过定位船上配备的全站仪定位,根据软件界面调整定位船的位置;
10)抛石船定位:根据抛投设计要求,抛石船船头抛设深水锚,通过GPS-RTK系统的精确定位以及定位船上的中轴线观测杆确定抛石船与定位船之间的距离并通过锚缆固定抛石船,再利用抛石船船头位置的液压绞关收缩定位锚缆锚固抛石船船头;
11)装石船就位:在抛石船一侧装运石料后,在其中部安放简易推石装置,将钢丝网兜在船舱内由船头至中部采用错位重叠法平铺若干层于抛石船的地磅秤上;
12)网兜装石:通过操作卷扬机装石,完成后开启另一侧卷扬机反向运送石料至指定位置后,松开竖杆底部的铰接螺栓后,在船甲板在人工提拉1号拉绳进行石料卸载,并根据地磅秤显示数据控制单次网兜运石头重量;
13)人工挂钩:装石完成后,人工提拉吊绳及钢环,并将上置柔性防护层覆盖于石料堆上,与钢丝网兜对应钢环相扣;
14)起吊网兜:利用抛石机同时起吊钢丝网兜的吊绳与上置防护层吊绳(48);
15)抛投块石:吊起网兜后,旋转至抛石区域,并根据吊机定位系统确定其抛投点,同时根据水深数据放下钢丝绳长度,将钢丝网兜吊至河床面上;钢丝网兜吊至水平面下部后,首先提拉上置防护层吊绳使其与钢丝网兜分离,后通过调整吊机的大小排钢丝绳,一放一提,网兜发生倾斜,块石从网兜内滑出,达到水下定位抛石的目的;
17)抛石后水下地形测量:采用GPS系统对抛投区域及相邻的部分水域进行水下地形测量,并绘制水下地形图,将抛前抛后的水下地形图进行对比,确定抛投成果。
本方案提供一种复杂地形水下精确抛石系统,包括:
定位船,单艘或若干艘抛石船,机械抛石结构以及钢丝网兜抛石结构;
定位船和抛石船之间通过锚缆连接,抛石船的船头设有液压绞关,液压绞关通过定位锚缆与深水锚连接,定位船船侧设有全站仪和中轴线观测杆,抛石船上设置有抛投量精确动态控制系统;
机械抛石结构包括导向架以及底部石笼,底部石笼连接于导向架底部的吊钩,导向架上部为具有一定角度的滑移侧板,其顶部与一块厚钢板铰接,铰接缝隙嵌置抛石船的船头凸板形成卡位,厚钢板内侧放置坡形板并置于抛石船甲板上;
钢丝网兜抛石结构包括置于抛石船上的抛石机,钢丝网兜,上置柔性保护层和石块运输船,其中抛石机通过吊绳连接钢丝网兜,上置柔性防护层预先穿过钢丝网兜的吊绳并放置于石块运输船的船面上,卷扬机和简易推石装置置于石块运输船上,卷扬机连接简易推石装置,装石时启动位于石块侧的卷扬机牵引所述简易推石装置装石,装石完毕后启动位于钢丝网兜侧的卷扬机向钢丝网兜方向牵引简易推石装置。
相较现有技术,本技术方案具有以下的特点和有益效果:
(1)本发明采用的简易推石装置,可大大减少装石的人力,提高装石效率,同时利用地磅秤可精确控制抛石量。
(2)本发明采用的抛投量精确动态控制系统,可在抛石前及抛石过程中有效通过了解水流参数随时控制抛石量,提高抛石效率及效果。
(3)本发明采用的上置防落石水下抛投钢丝网兜控制装置,在到达抛石点后提拉上置柔性网后抛石,可防止在抛石时的石块滑落,并确保在网兜入水后石块不会滑出。
附图说明
图1是本发明复杂地形水下精确抛石系统整体俯视图。
图2是本发明复杂地形水下精确抛石系统侧视图。
图3是本发明抛投量精确动态控制系统示意图。
图4是本发明陡坡地形导向石笼限位护脚体系示意图。
图5是本发明复杂地形水下精确抛投网兜抛石整体示意图。
图6是本发明网兜抛石装石船整体示意图。
图7是本发明简易推石装置示意图。
图8A和8B是本发明上置防落石水下抛投钢丝网兜控制装置示意图。
图9A和9B是本发明上置防落石水下抛投钢丝网兜控制装置装石示意图。
图10是本发明复杂地形水下精确抛石施工流程图。
图中:1-岸边平台;2-定位船;3-抛石船;4-抛投量精确动态控制系统;5-全站仪;6-GPS-RTK系统;7-探测仪;8-磅秤;9-测流计;10-千斤柱;11-挂挡桩;12-液压绞关;13-巴岸锚;14-深水锚;15-锚缆;16-中轴线观测杆;17-安全挡板;18-橡胶保护圈;19-隔离架;20-定位锚缆;21-石笼;22-导向架;23-抛石机;24-GPS天线;25-回声器;26-吊钩;27-滑移侧板;28-船头凸板;29-坡形板;30-钢丝网兜;31-钢环;32-钢丝绳;33-上置柔性防护层;34-弹性钢片;35-块石运输船;36-定滑轮;37-简易推石装置;38-铲斗;39-竖杆;40-1号拉绳;41-2号拉绳;42-铰接螺栓;43-移动轮;44-滑轨;45-卷扬机;46-钢绞线;47-吊绳;48-柔性防护层吊绳;49-厚钢板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
图1至图3是本发明复杂地形水下精确抛石系统整体示意图,所述抛石系统主要包括定位船(2)以及单艘或若干艘抛石船(3),定位船(2)通过若干个巴岸锚(13)与岸边平台(1)固定,并由深水锚(14)固定定位船(2)的船头,定位船(2)和抛石船(3)连接,具体的,所述定位船(2)上设置有千斤柱(10),用于固定锚缆(15)的一端,锚缆(15)另一端连接于抛石船(3)船尾的挂挡桩(11)上或巴岸锚(13)、深水锚(14),抛石船(3)的船头也通过深水锚(14)与定位锚缆(20)定位,船头设有液压绞关(12),液压绞关(12)和定位锚缆(20)通过深水锚(14)连接,用于抛石过程中收放定位锚缆(20),起到辅助抛石船快速移动及固定的作用。定位船(2)船尾设有千斤柱(10)以连接深水锚(14),定位船(2)船侧设有全站仪(5)和中轴线观测杆(16),抛石船(3)上设置有抛投量精确动态控制系统(4),全站仪(5),中轴线观测杆(16)和抛投量精确动态控制系统(4)可对流速地形进行实时观测。
如图3所示,所述抛投量精确动态控制系统(4)主要包括设置在抛石船(3)船头的GPS-RTK系统(6)、探测仪(7),设置在抛石船(3)船侧的测流计(9)、甲板上的地磅秤(8),其中GPS-RTK系统(6)主要由GPS天线(24)和回声器(25)组成。
如图1中,每艘抛石船(3)的甲板中间均设有用于抛石机(23)通过的隔离带,隔离带由隔离架(18)围成,当抛石船(3)数量大于1时,相邻两架抛石船(3)之间设置安全挡板(17),安全挡板(17)两端设置竖向套管,直接插在船侧的竖杆上即可,安全挡板(17)外侧设有橡胶保护圈(18)。抛石船(3)船头设置有导向架(22)辅助抛石。
图4为本发明陡坡地形导向石笼限位护脚体系示意图,底部石笼(21)下放时通过导向架(22)底部的吊钩(26)连接下放,即,底部石笼(21)连接于导向架(22)底部的吊钩(26)并下放,导向架(22)上部为具有一定倾角的滑移侧板(27),其顶部与一块厚钢板(49)铰接,铰接缝隙正好嵌置船头凸板(28)形成卡位,厚钢板(49)内侧放置坡形板(29)并置于抛石船(3)甲板上,使整个体系与抛石船(3)甲板之间为光滑曲面,方便后期零散石块的推、抛,抛投时,在厚钢板(49)两端堆放沙袋或石块。
图5和图6为本发明采用钢丝网兜抛石的整体示意图,采用行驶在抛石船(3)上的抛石机(23)对钢丝网兜(30)进行起吊,抛石机(23)通过吊绳(47)连接钢丝网兜(30),钢丝网兜(30)放置于地磅秤(8)上,将上置柔性防护层(33)预先穿过钢丝网兜(30)的吊绳(47)并放置于石块运输船(35)的船面上。
简易推石装置(37)置于石块运输船(35)上,装石与卸载石块均利用简易推石装置(37)操作,设置于船面上的卷扬机(45)为简易推石装置(37)提供牵引动力,卷扬机(45)通过钢绞线(46)连接简易推石装置(37),装石时启动位于石块侧的卷扬机(45)牵引所述简易推石装置(37)装石,装石完毕后启动位于钢丝网兜(30)侧的卷扬机(45)向钢丝网兜(30)方向牵引简易推石装置(37),到位后根据地磅秤(8)卸载石块。
图7为本发明简易推石装置示意图,所述简易推石装置(37)主要包括位于船舱的装石体系与位于船面的动力体系组成,装石体系和动力体系之间由竖杆(39)连接。装置最底部为用于装石的铲斗(38),头尾为具有一定坡度的铲头,铲斗(38)与竖杆(39)通过铰接螺栓(42)连接,此外,铲斗(38)两侧与竖杆(39)顶部连接有拉绳,靠近石块处标记为1号拉绳(40),靠近钢丝网兜(30)侧标记为2号拉绳(41),装石时紧固铰接螺栓(42),卸载石块时松开螺栓并提拉1号拉绳(40)进行卸载。两根竖杆(39)顶部外侧均设置有移动轮(43),通过螺杆与螺母进行固定,移动轮(43)放置于临时焊接在船面的滑轨(44)上,两侧卷扬机(45)通过钢绞线(46)连接于螺杆上。
图8A和图8B为本发明上置防落实水下抛投钢丝网兜控制装置主要包括钢丝网兜(30)与上置柔性防护层(33),上置柔性防护层(33)为等边菱形,其四边均为钢丝绳(32),四个角上设有钢环(31),钢环(31)系有柔性防护层吊绳(48),底部设有外扩弹性钢片(34),所述钢丝网兜(30)为正方形,其四周边框均采用钢丝绳(32),钢丝网兜(32)四角连接两组吊绳(48),装石时,将若干张钢丝网兜(30)错位重叠进行装石;每张所述钢丝网兜(30)相邻的两根吊绳(42)分别穿过一个钢环(31),且底部采用两边中部各设置钢环(31)的钢丝网兜(30),形成钢丝网兜(30)四个方向均设有钢环(31)的状态,弹性钢片(34)用于与钢丝网兜的钢环(31)相扣固定,通过提拉柔性防护层吊绳(48)即可分离。
图9A和图9B为本发明上置防落石水下抛投钢丝网兜控制装置装石示意图,装石完成后,人工提拉吊绳(47)及钢环(31),并将上置柔性防护层(33)覆盖于石料堆上,与钢丝网兜(30)对应钢环相扣,后利用抛石机(23)同时起吊钢丝网兜(30)的吊绳(47)与上置防护层吊绳(48),根据定位系统确定抛投点,下放钢丝绳长度,将钢丝网兜(30)吊至水平面下,首先提拉上置防护层吊绳(48)使其与钢丝网兜(30)分离,后通过调整吊机的大小排钢丝绳,一放一提,网兜发生倾斜,块石从网兜内滑出,达到抛石的目的。
图10为本发明复杂地形水下精确抛石施工方法,包括以下步骤:
1)抛石前准备:准备定位船(2)、抛石船(3)、铁锚、GPS系统、探测仪(7)、测流计(9)、磅秤(8)、钢丝绳等器材与设备;
2)测量放样:对水下地形、水流、水深等参数进行测量,绘制水下原始地形图,并测量放样确定基线桩位置以及定位船(2)位置;
3)抛投试验:用测流计(9)和GPS-RTK系统(6)测量施工部位的水流流速V和水深H,并对试抛块称重W,量测出石块的落距S,点绘S与VH/w1/6的曲线,推算出冲距公式S=kVH/W1 /6中的系数k值。
4)确定抛石方案:根据测量及分析数据确定机械抛石或钢丝网兜(30)抛石;机械抛石:
5)定位船定位:定位船(2)锚抛好后,进行定位,先将定位船移至要抛投的断面,测出流速和水深,计算出冲距(漂距),冲距加装石船头空白区距离为定位船的提前量并精确定位,使定位船下游侧舷边所拴装石船块石位置与入水后需抛投的位置相对应;
6)抛石船定位:根据抛区水深、流速、抛投试验确定的冲距参数计算出每一抛投小区的抛石提前量,得出抛石船(3)水面定位坐标,采用GPS定位放样,建立水中浮标,利用深水锚(14),并通过定位船上的中轴线观测杆(16)精确辅助挂挡桩(11)固定船体;
7)石笼安放:将预制好的石笼(21)人工挂在导向架(22)下部的吊钩(26)上在设计抛石区域下放,下放至石笼接触陡坡面后将导向架(22)顶部与抛石船(3)船头固定;
8)石块抛投:遵循“先远后近,先下游后上游、先点后线、先深水区后浅水区”的顺序,循序渐进,分层进行挖掘机抛投;并同步进行水下数据监测,及时通过液压绞关(12)调整抛石船位置、利用地磅秤(8)控制抛投量。
钢丝网兜抛石:
若采用钢丝网兜(30)抛石的方案:
9)定位船定位:抛锚完成后,通过定位船上配备的全站仪定位,根据软件界面调整定位船的位置;
10)抛石船定位:根据抛投设计要求,抛石船(3)船头抛设深水锚(14),通过GPS-RTK系统(6)的精确定位以及定位船上的中轴线观测杆(16)确定抛石船(3)与定位船(2)之间的距离并通过锚缆(15)固定,再利用液压绞关(12)收缩定位锚缆(20)锚固抛石船船头;
11)装石船就位:在抛石船一侧装运石料后,在其中部安放简易推石装置(37),将钢丝网兜(30)在船舱内由船头至中部采用错位重叠法平铺若干层于地磅秤(8)上;
12)网兜装石:通过操作卷扬机(45)装石,完成后开启另一侧卷扬机(45)反向运送石料至指定位置后,松开竖杆(39)底部的铰接螺栓(42)后,在船甲板在人工提拉1号拉绳(40)进行石料卸载,并根据地磅秤(8)显示数据控制单次网兜运石头重量;
13)人工挂钩:装石完成后,人工提拉吊绳(47)及钢环(31),并将上置柔性防护层(33)覆盖于石料堆上,与钢丝网兜(30)对应钢环相扣;
14)起吊网兜:利用抛石机(23)同时起吊钢丝网兜(30)的吊绳(47)与上置防护层吊绳(48);
15)抛投块石:吊起网兜后,旋转至抛石区域,并根据吊机定位系统确定其抛投点,同时根据水深数据放下钢丝绳长度,将钢丝网兜吊至河床面上;钢丝网兜吊至水平面下部后,首先提拉上置防护层吊绳(48)使其与钢丝网兜(30)分离,后通过调整吊机的大小排钢丝绳,一放一提,网兜发生倾斜,块石从网兜内滑出,达到水下定位抛石的目的。
17)抛石后水下地形测量:采用GPS系统对抛投区域及相邻的部分水域进行水下地形测量,并绘制比例为1:2000的水下地形图,将抛前抛后的水下地形图进行对比,确定抛投成果。
本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种复杂地形水下精确抛石施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)抛石前准备:准备定位船(2)、抛石船(3)、铁锚、GPS系统、探测仪(7)、测流计(9)、磅秤(8)、钢丝绳;
2)测量放样:对水下地形、水流、水深参数进行测量,绘制水下原始地形图,并测量放样确定基线桩位置以及定位船(2)位置;
3)抛投试验:用定位船(2)上的测流计(9)和GPS-RTK系统(6)测量施工部位的水流流速V和水深H,并对试抛块称重W,量测出石块的落距S,点绘S与VH/w1/6的曲线,推算出冲距公式S=kVH/W1/6中的系数k值;
4)确定抛石方案:根据测量及分析数据确定机械抛石或钢丝网兜(30)抛石;
若采用机械抛石的方案:
5)定位船定位:定位船(2)锚抛好后,进行定位,先将定位船(2)移至要抛投的断面,测出流速和水深,计算出冲距(漂距),冲距加装石船头空白区距离为定位船的提前量,使定位船(2)下游侧舷边所拴装石船块石位置与入水后需抛投的位置相对应;
6)抛石船定位:根据抛区水深、流速、抛投试验确定的冲距参数计算出每一抛投小区的抛石提前量,得出抛石船(3)水面定位坐标,采用GPS定位放样,建立水中浮标,利用深水锚(14)并通过定位船(2)上的中轴线观测杆(16)精确辅助挂挡桩(11)固定船体;
7)石笼安放:将预制好的石笼(21)人工挂在定位船(2)的导向架(22)下部的吊钩(26)上在设计抛石区域下放,下放至石笼接触陡坡面后将导向架(22)顶部与抛石船(3)船头固定;
8)石块抛投:遵循“先远后近,先下游后上游、先点后线、先深水区后浅水区”的顺序,循序渐进,分层进行挖掘机抛投;并同步进行水下数据监测,及时通过抛石船(3)船头位置的液压绞关(12)调整抛石船位置、利用地磅秤(8)控制抛投量。
钢丝网兜抛石:
9)定位船定位:抛锚完成后,通过定位船(2)上配备的全站仪(5)定位,根据软件界面调整定位船的位置;
10)抛石船定位:根据抛投设计要求,抛石船(3)船头抛设深水锚(14),通过GPS-RTK系统(6)的精确定位以及定位船上的中轴线观测杆(16)确定抛石船(3)与定位船(2)之间的距离并通过锚缆(15)固定抛石船(3),再利用抛石船(3)船头位置的液压绞关(12)收缩定位锚缆(20)锚固抛石船船头;
11)装石船就位:在抛石船(3)一侧装运石料后,在其中部安放简易推石装置(37),将钢丝网兜(30)在船舱内由船头至中部采用错位重叠法平铺若干层于抛石船(3)的地磅秤(8)上;
12)网兜装石:通过操作卷扬机(45)装石,完成后开启另一侧卷扬机(45)反向运送石料至指定位置后,松开竖杆(39)底部的铰接螺栓(42)后,在船甲板在人工提拉1号拉绳(40)进行石料卸载,并根据地磅秤(8)显示数据控制单次网兜运石头重量;
13)人工挂钩:装石完成后,人工提拉吊绳(47)及钢环(31),并将上置柔性防护层(33)覆盖于石料堆上,与钢丝网兜(30)对应钢环相扣;
14)起吊网兜:利用抛石机(23)同时起吊钢丝网兜(30)的吊绳(47)与上置防护层吊绳(48);
15)抛投块石:吊起网兜后,旋转至抛石区域,并根据吊机定位系统确定其抛投点,同时根据水深数据放下钢丝绳长度,将钢丝网兜吊至河床面上;钢丝网兜吊至水平面下部后,首先提拉上置防护层吊绳(48)使其与钢丝网兜(30)分离,后通过调整吊机的大小排钢丝绳,一放一提,网兜发生倾斜,块石从网兜内滑出,达到水下定位抛石的目的;
17)抛石后水下地形测量:采用GPS系统对抛投区域及相邻的部分水域进行水下地形测量,并绘制水下地形图,将抛前抛后的水下地形图进行对比,确定抛投成果。
2.根据权利要求1所述的复杂地形水下精确抛石施工方法,其特征在于,定位船(2)通过若干个巴岸锚(13)与岸边平台(1)固定,定位船(2)上设置有千斤柱(10),用于固定锚缆(15)的一端,锚缆(15)另一端连接于抛石船(3)船尾的挂挡桩(11)上或巴岸锚(13)。
3.根据权利要求1所述的复杂地形水下精确抛石施工方法,其特征在于,定位船(2)船侧设有全站仪(5)和中轴线观测杆(16),抛石船(3)上设置有抛投量精确动态控制系统(4),抛投量精确动态控制系统(4)主要包括设置在抛石船(3)船头的GPS-RTK系统(6)、探测仪(7),设置在抛石船(3)船侧的测流计(9)、甲板上的地磅秤(8),其中GPS-RTK系统(6)由GPS天线(24)和回声器(25)组成。
4.根据权利要求1所述的复杂地形水下精确抛石施工方法,其特征在于,每艘抛石船(3)的甲板中间均设有用于抛石机(23)通过的隔离带,隔离带由隔离架(18)围成,当抛石船(3)数量大于1时,相邻两架抛石船(3)之间设置安全挡板(17)。
5.根据权利要求1所述的复杂地形水下精确抛石施工方法,其特征在于,导向架(22)上部为具有一定倾角的滑移侧板(27),其顶部与一块厚钢板(49)铰接,铰接缝隙正好嵌置船头凸板(28)形成卡位,厚钢板(49)内侧放置坡形板(29)并置于抛石船(3)甲板上。
6.根据权利要求1所述的复杂地形水下精确抛石施工方法,其特征在于,简易推石装置(37)包括位于船舱的装石体系与位于船面的动力体系组成,装石体系和动力体系之间由竖杆(39)连接,装置最底部为用于装石的铲斗(38),头尾为具有坡度的铲头,铲斗(38)与竖杆(39)通过铰接螺栓(42)连接,铲斗(38)两侧与竖杆(39)顶部连接有拉绳,靠近石块处标记为1号拉绳(40),靠近钢丝网兜(30)侧标记为2号拉绳(41),两根竖杆(39)顶部外侧均设置有移动轮(43),通过螺杆与螺母进行固定,移动轮(43)放置于临时焊接在船面的滑轨(44)上,两侧卷扬机(45)通过钢绞线(46)连接于螺杆上。
7.根据权利要求1所述的复杂地形水下精确抛石施工方法,其特征在于,钢丝网兜(30)四周为钢丝绳(32),钢丝绳(32)两两相连并连接吊绳(47),吊绳(47)均穿过钢环(31);上置柔性防护层(33)为等边菱形,其四边均为钢丝绳(32),四个角上设有钢环(31),钢环(31)系有柔性防护层吊绳(48),底部设有外扩弹性钢片(34)。
8.一种复杂地形水下精确抛石系统,其特征在于,包括:
定位船(2),单艘或若干艘抛石船(3),机械抛石结构以及钢丝网兜抛石结构;
定位船(2)和抛石船(3)之间通过锚缆(15)连接,抛石船(3)的船头设有液压绞关(12),液压绞关(12)和深水锚(14)通过定位锚缆(20)连接,定位船(2)船侧设有全站仪(5)和中轴线观测杆(16),抛石船(3)上设置有抛投量精确动态控制系统(4);
机械抛石结构包括导向架(22)以及底部石笼(21),底部石笼(21)连接于导向架(22)底部的吊钩(26),导向架(22)上部为具有一定倾角的滑移侧板(27),其顶部与一块厚钢板(49)铰接,铰接缝隙嵌置抛石船(3)的船头凸板(28)形成卡位,厚钢板(49)内侧放置坡形板(29)并置于抛石船(3)甲板上;
钢丝网兜抛石结构包括置于抛石船(3)上的抛石机(23),钢丝网兜(30),上置柔性保护层(33)和石块运输船(35),其中抛石机(23)通过吊绳(47)连接钢丝网兜(30),上置柔性防护层(33)预先穿过钢丝网兜(30)的吊绳(47)并放置于石块运输船(35)的船面上,卷扬机(45)和简易推石装置(37)置于石块运输船(35)上,卷扬机(45)通过钢绞线(46)连接简易推石装置(37),装石时启动位于石块侧的卷扬机(45)牵引所述简易推石装置(37)装石,装石完毕后启动位于钢丝网兜(30)侧的卷扬机(45)向钢丝网兜(30)方向牵引简易推石装置(37)。
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