CN113605315B - 一种海堤施工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种海堤施工装置，包括海上平台、吸砂机构、混合机构、挖掘机以及上位机，吸砂机构包括吸砂管、吸砂泵以及出砂管，混合机构包括混合箱、存储筒、添加机构以及闸板阀，吸砂泵将海中的钙质砂颗粒抽入到海上平台，并输送到混合箱内，添加机构将存储筒内的胶结液添加到混合箱中与钙质砂颗粒混合，胶结液中的微生物进行新陈代谢后对钙质砂颗粒进行固化形成钙质砂块，工作人员通过上位机控制闸板阀开启，使钙质砂块掉落到海上平台上，从而挖掘机可以将钙质砂块抛动到软土地基处进行抛石挤淤，提高地基的结构强度，由于采用海洋中的钙质砂啦进行石块的制作，可以避免对海洋环境造成污染，不需要在周围大量开采石料，提高海堤施工的效率。

Description

一种海堤施工装置

技术领域

本发明涉及海洋岩土工程技术领域，特别涉及一种海堤施工装置。

背景技术

随着经济水平的不断发展，填海造地工程也在逐渐增多，在海边修筑道路或建筑后，需要同时修筑海堤以防止海浪冲刷撞击，海堤的质量关乎到海边居民的居住安全，而海堤的施工过程中较为关键的工序为软土地基的处理，软土地基处理常用的方式为挤淤法，通过向淤泥内抛投石块实现泥石置换，以提高软土地基的强度，然而挤淤法需要大量开采和使用石料，对周边环境造成不利的影响，在一些石料不够充足的区域会导致整个施工进程减缓，公开号为CN205879023U的一种潮间带抛石海堤爆破挤淤施工设备，采用爆破抛石的方式进行挤淤，其在挤淤的过程中不仅需要大量的石料资源，还需要额外的火药进行爆破，而火药在爆破时会产生巨响，影响周围环境，同时火药爆炸后产生的废弃物会直接沉入海中，污染海洋环境。

发明内容

鉴以此，本发明提出一种海堤施工装置，将海洋中的钙质砂固化后作为石块进行抛动挤淤，可以避免对海洋环境造成污染，同时原料充足，保证施工的正常推进。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种海堤施工装置，包括海上平台、吸砂机构、混合机构、挖掘机以及上位机，所述海上平台设置在海平面上，所述吸砂机构、混合机构、挖掘机以及上位机设置在海上平台上；所述吸砂机构包括吸砂管、吸砂泵以及出砂管，所述吸砂泵设置在海上平台上表面，其入口端与吸砂管连接，所述吸砂管向下延伸到海底的钙质砂层处，所述吸砂泵的出口端与出砂管连接，所述出砂管与混合机构连接；所述混合机构包括混合箱、存储筒、添加机构以及闸板阀，所述混合箱顶部和底部敞口，其底部与海上平台上表面形成下料腔，所述存储筒设置在混合箱上方，其内存储有微生物固化用的胶结液，所述添加机构将存储筒内存储的胶结液添加到混合箱中，所述闸板阀设置在混合箱底部，所述出砂管伸入到混合箱内部；所述挖掘机用于将微生物固化后的钙质砂块抛入到待施工区域，所述上位机分别与吸砂泵、添加机构以及闸板阀电连接。

优选的，所述混合机构还包括倒L型支撑杆、倾斜支撑杆以及倾斜平台，所述倒L型支撑杆一端与混合箱外壁连接，另一端与海上平台上表面连接，所述倾斜平台较高一侧位于下料腔中，所述倾斜平台较低一侧向远离吸砂泵方向延伸，所述倾斜支撑杆连接混合箱上表面以及存储筒侧壁。

优选的，还包括电动输送带，所述电动输送带设置在海上平台上表面，并位于倾斜平台和挖掘机之间，所述上位机与电动输送带电连接。

优选的，所述添加机构包括竖直管道、水平管道以及电控喷头，所述竖直管道顶端伸入到存储筒内，其底端与水平管道连接，所述电控喷头设置在水平管道底部，并位于混合箱上方，所述上位机与电控喷头电连接。

优选的，所述混合机构还包括高度检测机构，所述高度检测机构包括超声波测高计，所述超声波测高计设置在水平管道底部，所述上位机与超声波测高计电连接。

优选的，还包括吹砂机构，所述吹砂机构设置在海上平台上表面，其包括吹砂泵、进砂管、进液管以及吹砂管，所述进砂管一端与出砂管连通，另一端与吹砂泵的入口端连接，所述进液管一端与存储筒连接，另一端与进砂管连接，所述吹砂管与吹砂泵的出口端连接，所述上位机与吹砂泵电连接。

优选的，所述吹砂机构还包括三通电磁阀，所述出砂管包括第一管体以及第二管体，所述第一管体一端与吸砂泵的出口端连接，另一端与三通电磁阀的进口端连接，所述三通电磁阀的两个出口端分别与第二管体以及进砂管连接，所述第二管体伸入到存储筒内部，所述上位机与三通电磁阀电连接。

优选的，所述吹砂机构还包括角度调节机构，所述吹砂管包括第三管体以及第四管体，所述第三管体与吹砂泵的出口端连接，所述第四管体与第三管体转动连接，所述角度调节机构包括承载台、旋转电机、移动箱以及不完全齿轮，所述承载台设置在海上平台上表面，并位于第四管体下方，所述移动箱滑动设置在承载台上，其顶面与第四管体底面连接，所述移动箱内部顶面以及底面设置有齿条，所述不完全齿轮设置在移动箱内部，并位于两个齿条之间，所述不完全齿轮与其中一个齿条啮合，所述旋转电机设置在承载台上，其输出轴伸入到移动箱内，并与不完全齿轮连接。

优选的，所述吹砂管还包括波纹管，所述波纹管连接第三管体以及第四管体。

优选的，所述移动箱侧壁设置有条形槽，所述旋转电机输出轴从条形槽处伸入到移动箱内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种海堤施工装置，在海洋表面建立海上平台后，通过设置的吸砂泵将海洋中的钙质砂吸到海上平台上，并将钙质砂输送到混合箱中，向混合箱中添加胶结液，胶结液中的微生物会对钙质砂进行固化作用，从而形成结构强度较高的钙质砂块，然后通过设置的挖掘机将制作的钙质砂块抛到待建设海堤的地基处，钙质砂块在落入到淤泥内时，可以将淤泥从地基处挤开，提高建设的地基强度，由于使用的原料为从海洋中获取，抛石挤淤时不会污染海洋环境，并且不需要大量开采周围环境的石料，提高海堤施工的效率。

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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种海堤施工装置的结构示意图；

图2为本发明的一种海堤施工装置的存储筒和添加机构的连接结构示意图；

图3为本发明的一种海堤施工装置的角度调节机构的结构示意图；

图4为本发明的一种海堤施工装置的移动箱的内部结构示意图；

图中，1为海上平台，2为挖掘机，3为上位机，4为吸砂管，5为吸砂泵，6为出砂管，7为混合箱，8为存储筒，9为闸板阀，10为下料腔，11为倒L型支撑杆，12为倾斜支撑杆，13为倾斜平台，14为电动输送带，15为竖直管道，16为水平管道，17为电控喷头，18为超声波测高计，19为吹砂泵，20为进砂管，21为进液管，22为吹砂管，23为三通电磁阀，24为第一管体，25为第二管体，26为第三管体，27为第四管体，28为承载台，29为旋转电机，30为移动箱，31为不完全齿轮，32为齿条，33为波纹管，34为条形槽。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图4，本发明提供的一种海堤施工装置，包括海上平台1、吸砂机构、混合机构、挖掘机2以及上位机3，所述海上平台1设置在海平面上，所述吸砂机构、混合机构、挖掘机2以及上位机3设置在海上平台1上；所述吸砂机构包括吸砂管4、吸砂泵5以及出砂管6，所述吸砂泵5设置在海上平台1上表面，其入口端与吸砂管4连接，所述吸砂管4向下延伸到海底的钙质砂层处，所述吸砂泵5的出口端与出砂管6连接，所述出砂管6与混合机构连接；所述混合机构包括混合箱7、存储筒8、添加机构以及闸板阀9，所述混合箱7顶部和底部敞口，其底部与海上平台1上表面形成下料腔10，所述存储筒8设置在混合箱7上方，其内存储有微生物固化用的胶结液，所述添加机构将存储筒8内存储的胶结液添加到混合箱7中，所述闸板阀9设置在混合箱7底部，所述出砂管6伸入到混合箱7内部；所述挖掘机2用于将微生物固化后的钙质砂块抛入到待施工区域，所述上位机3分别与吸砂泵5、添加机构以及闸板阀9电连接。

本发明的一种海堤施工装置，采用抛石挤淤法进行软土地基的加固，在待建设海堤一侧的海上建立海上平台1，在海上平台1设置了吸砂机构、混合机构、挖掘机2以及上位机3，其中吸砂机构用于将海中的钙质砂吸取到海上平台1上，并输送到混合机构中，混合机构可以将钙质砂颗粒与胶结液混合，并采用微生物固化技术对钙质砂进行加固，加固后得到的钙质砂块可以通过挖掘机2抛动到软土内进行挤淤，从而可以进行地基的加固建设，最终可以在地基上修筑海堤，保证海堤的稳固程度，由于用于抛石的钙质砂块取材于海洋，因此不会对海洋环境造成污染，同时可以避免从周围开采大量石材，提高海堤施工的效率。

具体的，将吸砂管4的一端向下延伸到海中，并位于钙质砂层的一侧，通过上位机3来进行吸砂泵5的控制，吸砂泵5将海中的钙质砂颗粒抽吸到海上平台1上，并经出砂管6输送到混合箱7中，混合箱7为矩形体结构，其顶部和底部均为敞口，在混合箱7的底部设置了闸板阀9，闸板阀9通过上位机3控制，用于对混合箱7的底部进行密封，钙质砂颗粒输送到混合箱7时，添加机构会将存储筒8中存储的胶结液添加到混合箱7中，钙质砂和胶结液混合后，胶结液中的微生物进行新陈代谢，并对钙质砂颗粒进行固化，钙质砂颗粒在固化完成后形成钙质砂块，通过上位机3控制闸板阀9开启，从而混合箱7内的钙质砂块掉落到海上平台1上，最终通过所设置的挖掘机2可以进行抛石挤淤。

优选的，所述混合机构还包括倒L型支撑杆11、倾斜支撑杆12以及倾斜平台13，所述倒L型支撑杆11一端与混合箱7外壁连接，另一端与海上平台1上表面连接，所述倾斜平台13较高一侧位于下料腔10中，所述倾斜平台13较低一侧向远离吸砂泵5方向延伸，所述倾斜支撑杆12连接混合箱7上表面以及存储筒8侧壁。

所设置的倒L型支撑杆11和倾斜支撑杆12可以分别为混合箱7和存储筒8提供支撑，倒L型支撑杆11使混合箱7悬空，混合箱7的底部与海上平台1上表面之间形成下料腔10，在下料腔10内设置了倾斜平台13，当钙质砂颗粒固化完成后，开启闸板阀9，钙质砂块落入到倾斜平台13上，在重力作用下进行滑动，方便挖掘机2对钙质砂块进行挖取。

优选的，还包括电动输送带14，所述电动输送带14设置在海上平台1上表面，并位于倾斜平台13和挖掘机2之间，所述上位机3与电动输送带14电连接。

钙质砂块从倾斜平台13上滑落后，会落入到电动输送带14上，电动输送带14对钙质砂块进行带动，使钙质砂块不会堆积在倾斜平台13的底部，在电动输送带14的一侧设置了挡板，可以对钙质砂块输送到端部时进行阻挡。

优选的，所述添加机构包括竖直管道15、水平管道16以及电控喷头17，所述竖直管道15顶端伸入到存储筒8内，其底端与水平管道16连接，所述电控喷头17设置在水平管道16底部，并位于混合箱7上方，所述上位机3与电控喷头17电连接，所述混合机构还包括高度检测机构，所述高度检测机构包括超声波测高计18，所述超声波测高计18设置在水平管道16底部，所述上位机3与超声波测高计18电连接。

通过所设置的超声波测高计18可以实时测量混合箱7内的钙质砂颗粒高度，并传输高度信息到上位机3，上位机3可以根据钙质砂高度间歇性的控制电动喷头工作，使存储筒8内的胶结液可以通过竖直管道15、水平管道16和电控喷头17均匀的喷出到钙质砂颗粒的不同高度位置，从而保证胶结液与钙质砂颗粒的充分混合，保证微生物固化的效果。

在超声波测高计18检测到钙质砂颗粒高度到达混合箱7顶部时，上位机3可以停止吸砂泵5的控制，同时通过其内部设置的计时单元进行计时，计时的时长为微生物固化作用进行的时长，在钙质砂颗粒固化成钙质砂块后，上位机3可以控制闸板阀9开启，使钙质砂块掉落到倾斜平台13上。

优选的，还包括吹砂机构，所述吹砂机构设置在海上平台1上表面，其包括吹砂泵19、进砂管20、进液管21以及吹砂管22，所述进砂管20一端与出砂管6连通，另一端与吹砂泵19的入口端连接，所述进液管21一端与存储筒8连接，另一端与进砂管20连接，所述吹砂管22与吹砂泵19的出口端连接，所述上位机3与吹砂泵19电连接。

在抛石挤淤过程结束后，钙质砂块会漏出到海面上方，此时可以通过岸边设置的夯实机对钙质砂块进行夯实，而位于海面上的钙质砂块在夯实后，钙质砂块相互之间会存在缝隙，因此本发明通过吹砂机构对钙质砂块之间的缝隙进行填补，以进一步提高地基的强度，其中吸砂泵5将钙质砂颗粒抽取到出砂管6时，钙质砂颗粒可以输送到进砂管20中，同时进液管21可以将存储筒8中的胶结液输送到进砂管20中，在进砂管20内钙质砂颗粒与胶结液混合，吹砂泵19将混合了胶结液的钙质砂颗粒通过吹砂管22吹出到钙质砂块的缝隙之间进行填补，混合了胶结液的钙质砂颗粒可以与钙质砂块粘接在一起，提高地基的结构强度。

优选的，所述吹砂机构还包括三通电磁阀23，所述出砂管6包括第一管体24以及第二管体25，所述第一管体24一端与吸砂泵5的出口端连接，另一端与三通电磁阀23的进口端连接，所述三通电磁阀23的两个出口端分别与第二管体25以及进砂管20连接，所述第二管体25伸入到存储筒8内部，所述上位机3与三通电磁阀23电连接。

具体的，在进行钙质砂块的制作时，三通电磁阀23处于第一状态，第一管体24与第二管体25连通，在需要进行吹砂时，上位机3可以控制三通电磁阀23开启到另一状态，从而使第一管体24与进砂管20连通，钙质砂颗粒可以输送到进砂管20中，在进液管21上设置了电磁阀，上位机3可以控制电磁阀的开启，从而存储筒8中的胶结液可以通过进液管21输送到进砂管20中，最终在吹砂泵19和吹砂管22的带动下吹出到钙质砂块上。

优选的，所述吹砂机构还包括角度调节机构，所述吹砂管22包括第三管体26以及第四管体27，所述第三管体26与吹砂泵19的出口端连接，所述第四管体27与第三管体26转动连接，所述角度调节机构包括承载台28、旋转电机29、移动箱30以及不完全齿轮31，所述承载台28设置在海上平台1上表面，并位于第四管体27下方，所述移动箱30滑动设置在承载台28上，其顶面与第四管体27底面连接，所述移动箱30内部顶面以及底面设置有齿条32，所述不完全齿轮31设置在移动箱30内部，并位于两个齿条32之间，所述不完全齿轮31与其中一个齿条32啮合，所述旋转电机29设置在承载台28上，其输出轴伸入到移动箱30内，并与不完全齿轮31连接。

为保证吹砂管22吹出的钙质砂颗粒可以均匀覆盖在钙质砂块上，本发明将吹砂管22的角度设置成可以调节的，首先吹砂管22分为第三管体26和第四管体27两段，第三管体26与吸砂泵5连接，第四管体27与第三管体26转动连接，角度调节机构可以带动第四管体27相对第三管体26移动，从而调节第四管体27的角度，实现吹砂角度的调节。

在调节第四管体27的角度时，旋转电机29带动不完全齿轮31旋转，不完全齿轮31会往复的与移动箱30内上下两个齿条32单独啮合，从而带动移动箱30向两个相反的方向往复运动，由于移动箱30的顶部与第四管体27底部连接，因此移动箱30可以带动第四管体27往复移动，实现第四管体27吹砂角度的往复调节。

优选的，所述吹砂管22还包括波纹管33，所述波纹管33连接第三管体26以及第四管体27。

通过所设置的波纹管33可以实现第四管体27与第三管体26的连接，波纹管33的设置可以保证移动箱30带动第四管体27移动。

优选的，所述移动箱30侧壁设置有条形槽34，所述旋转电机29输出轴从条形槽34处伸入到移动箱30内部。

旋转电机29工作使移动箱30在承载台28上往复运动时，条形槽34会沿着旋转电机29的输出轴滑动，避免旋转电机29的输出轴阻碍到移动箱30的移动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种海堤施工装置，其特征在于，包括海上平台、吸砂机构、混合机构、挖掘机以及上位机，所述海上平台设置在海平面上，所述吸砂机构、混合机构、挖掘机以及上位机设置在海上平台上；所述吸砂机构包括吸砂管、吸砂泵以及出砂管，所述吸砂泵设置在海上平台上表面，其入口端与吸砂管连接，所述吸砂管向下延伸到海底的钙质砂层处，所述吸砂泵的出口端与出砂管连接，所述出砂管与混合机构连接；所述混合机构包括混合箱、存储筒、添加机构以及闸板阀，所述混合箱顶部和底部敞口，其底部与海上平台上表面形成下料腔，所述存储筒设置在混合箱上方，其内存储有微生物固化用的胶结液，所述添加机构将存储筒内存储的胶结液添加到混合箱中，所述闸板阀设置在混合箱底部，所述出砂管伸入到混合箱内部；所述挖掘机用于将微生物固化后的钙质砂块抛入到待施工区域，所述上位机分别与吸砂泵、添加机构以及闸板阀电连接；还包括吹砂机构，所述吹砂机构设置在海上平台上表面，其包括吹砂泵、进砂管、进液管以及吹砂管，所述进砂管一端与出砂管连通，另一端与吹砂泵的入口端连接，所述进液管一端与存储筒连接，另一端与进砂管连接，所述吹砂管与吹砂泵的出口端连接，所述上位机与吹砂泵电连接；所述吹砂机构还包括三通电磁阀，所述出砂管包括第一管体以及第二管体，所述第一管体一端与吸砂泵的出口端连接，另一端与三通电磁阀的进口端连接，所述三通电磁阀的两个出口端分别与第二管体以及进砂管连接，所述第二管体伸入到存储筒内部，所述上位机与三通电磁阀电连接；所述吹砂机构还包括角度调节机构，所述吹砂管包括第三管体以及第四管体，所述第三管体与吹砂泵的出口端连接，所述第四管体与第三管体转动连接，所述角度调节机构包括承载台、旋转电机、移动箱以及不完全齿轮，所述承载台设置在海上平台上表面，并位于第四管体下方，所述移动箱滑动设置在承载台上，其顶面与第四管体底面连接，所述移动箱内部顶面以及底面设置有齿条，所述不完全齿轮设置在移动箱内部，并位于两个齿条之间，所述不完全齿轮与其中一个齿条啮合，所述旋转电机设置在承载台上，其输出轴伸入到移动箱内，并与不完全齿轮连接。

2.根据权利要求1所述的一种海堤施工装置，其特征在于，所述混合机构还包括倒L型支撑杆、倾斜支撑杆以及倾斜平台，所述倒L型支撑杆一端与混合箱外壁连接，另一端与海上平台上表面连接，所述倾斜平台较高一侧位于下料腔中，所述倾斜平台较低一侧向远离吸砂泵方向延伸，所述倾斜支撑杆连接混合箱上表面以及存储筒侧壁。

3.根据权利要求2所述的一种海堤施工装置，其特征在于，还包括电动输送带，所述电动输送带设置在海上平台上表面，并位于倾斜平台和挖掘机之间，所述上位机与电动输送带电连接。

4.根据权利要求1所述的一种海堤施工装置，其特征在于，所述添加机构包括竖直管道、水平管道以及电控喷头，所述竖直管道顶端伸入到存储筒内，其底端与水平管道连接，所述电控喷头设置在水平管道底部，并位于混合箱上方，所述上位机与电控喷头电连接。

5.根据权利要求4所述的一种海堤施工装置，其特征在于，所述混合机构还包括高度检测机构，所述高度检测机构包括超声波测高计，所述超声波测高计设置在水平管道底部，所述上位机与超声波测高计电连接。

6.根据权利要求1所述的一种海堤施工装置，其特征在于，所述吹砂管还包括波纹管，所述波纹管连接第三管体以及第四管体。

7.根据权利要求1所述的一种海堤施工装置，其特征在于，所述移动箱侧壁设置有条形槽，所述旋转电机输出轴从条形槽处伸入到移动箱内部。

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