CN114277729A - 一种用于堤坝溃口封堵的重力桩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及溃口封堵技术领域，特别是涉及一种用于堤坝溃口封堵的重力桩，包括吊装组件，吊装组件下方可拆卸连接有桩体组件；桩体组件包括若干互相连接的基体，基体侧壁固定安装有抛锚部；基体包括立方体框架，立方体框架侧壁固定安装有抛锚部，立方体框架边部固接有梯形板，梯形板位于立方体框架内侧，梯形板长底边与立方体框架固接，相邻的梯形板侧边互相固接，相邻的四个梯形板短底边首尾依次相接围成方孔，梯形板表面开设有若干透水孔，若干透水孔内插接有多根钢管。本发明可以达到成桩结构模块化、施工方便快捷、有效防止抛投物流失的目的。

Description

一种用于堤坝溃口封堵的重力桩

技术领域

本发明涉及溃口封堵技术领域，特别是涉及一种用于堤坝溃口封堵的重力桩。

背景技术

我国地表水系发达、降雨丰沛、大型水系沿岸地区从古至今一直饱受洪涝灾害的影响，筑堤建坝防水患自古以来就是重要的民生工程，提防破溃也是在洪水发生时常见的事故。一旦提防出现溃口，后方人民生命和财产安全均会受到严重威胁。现有的对溃口采取的封堵措施通常为将封堵物投放到流体中，逐渐将溃口收拢，减缓水流，但是对于高流速、大纵深的溃口而言，由于水下流体状态复杂，抛投物下落行程长，传统的封堵方法往往难以起效。因此，针对高流速、大纵深的溃口必须先采用基桩固定防止抛投物流失，再通过多种封堵方法耦合实现溃口堵漏。现有技术文献中并未见针对高流速、大纵深溃口的重力桩封堵方法或结构，因此亟需提出一种用于堤坝溃口封堵的重力桩技术来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于堤坝溃口封堵的重力桩，以解决上述问题，达到成桩结构模块化、施工方便快捷、有效防止抛投物流失的目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：.一种用于堤坝溃口封堵的重力桩，包括吊装组件，所述吊装组件下方可拆卸连接有桩体组件；

所述桩体组件包括若干互相连接的基体，所述基体侧壁固定安装有抛锚部；

所述基体包括立方体框架，所述立方体框架侧壁固定安装有抛锚部，所述立方体框架边部固接有梯形板，所述梯形板位于所述立方体框架内侧，所述梯形板长底边与所述立方体框架固接，相邻的所述梯形板侧边互相固接，相邻的四个所述梯形板短底边首尾依次相接围成方孔，所述梯形板表面开设有若干透水孔，若干所述透水孔内插接有多根钢管，且所述钢管呈角度设置。

优选的，相邻的两个所述立方体框架侧壁通过钢索固接，所述立方体框架顶部对称固接有第一吊耳和第二吊耳，所述第一吊耳和所述第二吊耳与所述吊装组件可拆卸连接。

优选的，所述抛锚部包括基体部和发射部，所述基体部与所述发射部固定安装，所述基体部包括底板，所述底板一侧壁与所述立方体框架固接，所述底板另一侧壁固接有外壳，所述外壳内部底面固接有高压气瓶的底端，所述高压气瓶的出口端固接有电磁阀的一端，所述电磁阀的另一端固接有承载板，所述承载板远离所述电磁阀一侧连通有发射部。

优选的，所述发射部包括发射缸，所述发射缸底部与所述承载板固接，所述承载板中部与所述电磁阀和所述承载板中部连通，所述发射缸底部侧壁固接有第一挂钩，所述发射缸内部侧壁滑动连接有锚柱，所述锚柱远离所述发射缸一端固接有若干锚钩，所述锚柱侧壁固接有第二挂钩，所述发射缸和所述锚柱之间设有密封部。

优选的，所述密封部包括开设在发射缸内壁的第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽安装有密封圈，所述密封圈内壁与所述锚柱外壁相接触。

优选的，所述吊装组件包括桥架，所述桥架顶部固接有至少两个连接柱，所述连接柱顶部固接有吊环，所述桥架底部固定安装有若干夹持部，所述夹持部与所述第一吊耳和所述第二吊耳可拆卸连接。

优选的，所述夹持部包括连接板，所述连接板顶部与所述桥架固接，所述连接板底部固接有对称设置的安装板，所述安装板侧壁固接有动力部，所述动力部一端铰接有对称设置的连杆组件，所述连杆组件与所述第一吊耳和所述第二吊耳可拆卸连接。

优选的，所述动力部包括液压缸，所述液压缸侧壁与所述连接板固接，所述液压缸活动端与所述连杆组件铰接。

优选的，所述连杆组件包括对称设置的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆的一端与所述液压缸活动端铰接，所述第一连杆另一端铰接有第一夹持杆的一端，所述第二连杆另一端铰接有第二夹持杆的一端，所述第一夹持杆和所述第二夹持杆互相靠近的一侧边部与所述安装板铰接，所述第一夹持杆和所述第二夹持杆的另一端与所述第一吊耳和所述第二吊耳可拆卸连接。

本发明具有如下技术效果：吊装组件具有连接和脱开桩体组件的功能，桩体组件的长度至少是溃口长度的两倍，桩体组件底部与土石坝相接触，桩体组件拦截在溃口底部，由于基体为内嵌八面体结构，梯形板表面开设有若干透水孔，有利于水流的通过，降低水流对基体的冲击力，防止水流将桩体组件冲到溃口外侧，立方体框架具有稳定的结构，提供做够的支持力，防止梯形板的变形，梯形板的设置相比于立方体结构，具有更大的表面积，能过插接更多的钢管，钢管由透水孔或者方孔插入，将钢管打入土石坝内部，将若干基体与土石坝牢固的连接在一起，形成植桩平台，起到有效阻挡抛投物被水流冲走的作用，相比于现有的重力桩，本实施例的重力桩由模块化结构组成，施工更加便捷快速。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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为本发明结构示意图；

图2为图1中A处局部放大图；

图3为本发明抛锚部结构示意图；

图4为本发明基体结构示意图；

图5为本发明基体主视图；

图6为本发明密封部结构示意图；

图7为本发明施工现场示意图；

图8为本发明连杆组件打开示意图；

图9为本发明实施例2结构示意图；

图10为本发明实施例3结构示意图；

图11为本发明实施例4结构示意图；

其中，1、基体；2、底板；3、外壳；4、发射缸；5、锚柱；6、锚钩；7、钢索；8、桥架；9、连接板；10、连接柱；11、吊环；12、安装板；13、液压缸；14、第一连杆；15、第二连杆；16、第一夹持杆；17、第二夹持杆；18、高压气瓶；19、电磁阀；20、承载板；21、第一挂钩；22、第二挂钩；101、第一吊耳；102、第二吊耳；103、透水孔；104、方孔；401、第一凹槽；402、第二凹槽；105、立方体框架；106、梯形板；23、钢管；24、堤坝；25、溃口。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

参照图1-8，本实施例提供一种用于堤坝溃口封堵的重力桩，包括吊装组件，吊装组件下方可拆卸连接有桩体组件；

桩体组件包括若干互相连接的基体1，基体1侧壁固定安装有抛锚部；

基体1包括立方体框架105，立方体框架105侧壁固定安装有抛锚部，立方体框架105边部固接有梯形板106，梯形板106位于立方体框架105内侧，梯形板106长底边与立方体框架105固接，相邻的梯形板106侧边互相固接，相邻的四个梯形板106短底边首尾依次相接围成方孔104，梯形板106表面开设有若干透水孔103，若干透水孔103内插接有多根钢管23，且钢管23呈角度设置。

在本实施例中，以坝体结构为土石坝为例，吊装组件具有连接和脱开桩体组件的功能，直升机或者船连接本实施例的吊装组件，将桩体组件抛投至溃口25处，桩体组件的长度至少是溃口25长度的两倍，桩体组件底部与土石坝相接触，桩体组件拦截在溃口25底部，由于基体1为内嵌八面体结构，梯形板106表面开设有若干透水孔103，有利于水流的通过，降低水流对基体1的冲击力，防止水流将桩体组件冲到溃口25外侧，立方体框架105具有稳定的结构，提供做够的支持力，防止梯形板106的变形，梯形板106的设置相比于立方体结构，具有更大的表面积，能过插接更多的钢管23，钢管23由透水孔103或者方孔104插入，利用空气锤打桩技术将钢管23打入土石坝内部，将若干基体1与土石坝牢固的连接在一起，形成植桩平台，起到有效阻挡抛投物被水流冲走的作用，相比于现有的重力桩，本实施例的重力桩由模块化结构组成，施工更加便捷快速。

进一步优化方案，相邻的两个立方体框架105侧壁通过钢索7固接，立方体框架105顶部对称固接有第一吊耳101和第二吊耳102，第一吊耳101和第二吊耳102与吊装组件可拆卸连接。钢索7将相邻的两个立方体框架105连接起来，使若干立方体框架105组成一个整体，各个部分协同受力，承载水流的冲击，钢索7为柔性体，在水里冲击过程中，整个桩体组件呈半圆弧状，半圆弧的凸起朝向水流方向，第一吊耳101和第二吊耳102与吊装组件可拆卸连接，当需要释放桩体组件时，吊装组件与第一吊耳101和第二吊耳102脱开，使桩体组件落入水中。

进一步优化方案，抛锚部包括基体部和发射部，基体部与发射部固定安装，基体部包括底板2，底板2一侧壁与立方体框架105固接，底板2另一侧壁固接有外壳3，外壳3内部底面固接有高压气瓶18的底端，高压气瓶18的出口端固接有电磁阀19的一端，电磁阀19的另一端固接有承载板20，承载板20远离电磁阀19一侧连通有发射部。底板2承载发射部产生的后坐力，外壳3内部的高压气瓶18为发射部提供动力，高压气瓶18内部的高压气体经由电磁阀19流向发射部，电磁阀19电性连接有控制器(图中未画出)。

进一步优化方案，发射部包括发射缸4，发射缸4底部与承载板20固接，承载板20中部与电磁阀19和承载板20中部连通，发射缸4底部侧壁固接有第一挂钩21，发射缸4内部侧壁滑动连接有锚柱5，锚柱5远离发射缸4一端固接有若干锚钩6，锚柱5侧壁固接有第二挂钩22，发射缸4和锚柱5之间设有密封部。发射缸4为无缝钢管，高压气体流入发射缸4后，推动锚柱5发射，锚柱5带动锚钩6运动，锚钩6落地与土石坝底部接触，锚钩6与土石坝底部形成勾连，锚柱5的第二挂钩22和发射缸4的第一挂钩21通过铁链(图中未画出)连接，锚钩6通过铁链对基体1产生拉力，增强基体1与土石坝的附着力。

进一步优化方案，密封部包括开设在发射缸4内壁的第一凹槽401和第二凹槽402，第一凹槽401和第二凹槽402安装有密封圈(图中未画出)，密封圈内壁与锚柱5外壁相接触。密封圈与第一凹槽401和第二凹槽402的配合防止漏气，防止锚柱5发射过程中压力不足，同时防止发射前水进入发射缸4内部，影响发射过程。

进一步优化方案，吊装组件包括桥架8，桥架8顶部固接有至少两个连接柱10，连接柱10顶部固接有吊环11，桥架8底部固定安装有若干夹持部，夹持部与第一吊耳101和第二吊耳102可拆卸连接，直升机或者托运船与吊环11连接，直升机或者托运船通过连接柱10与桥架8固接，两个连接柱10减少托运过程桥架8的晃动，使桩体组件的投放更加精准。

进一步优化方案，夹持部包括连接板9，连接板9顶部与桥架8固接，连接板9底部固接有对称设置的安装板12，安装板12侧壁固接有动力部，动力部一端铰接有对称设置的连杆组件，连杆组件与第一吊耳101和第二吊耳102可拆卸连接。连接板9用于连接两个安装板12，安装板12上的动力部为连杆组件的运动提供动力，动力部与控制器电性连接，动力部的动作由控制器控制，连杆组件为执行端，用于控制与第一吊耳101和第二吊耳102的连接和锁定。

进一步优化方案，动力部包括液压缸13，液压缸13侧壁与连接板9固接，液压缸13活动端与连杆组件铰接。液压缸13由控制器控制，液压缸13缩短时连杆组件张开，液压缸13伸长时连杆组件闭合。

进一步优化方案，连杆组件包括对称设置的第一连杆14和第二连杆15，第一连杆14和第二连杆15的一端与液压缸13活动端铰接，第一连杆14另一端铰接有第一夹持杆16的一端，第二连杆15另一端铰接有第二夹持杆17的一端，第一夹持杆16和第二夹持杆17互相靠近的一侧边部与安装板12铰接，第一夹持杆16和第二夹持杆17的另一端与第一吊耳101和第二吊耳102可拆卸连接。

如图2所示为液压缸13伸长状态，液压缸13伸长过程中，液压缸13带动第一连杆14和第二连杆15互相靠近的一端向远离液压缸13一端运动，第一连杆14和第二连杆15互相远离的一端带动第一夹持杆16和第二夹持杆17转动，第一夹持杆16和第二夹持杆17远离液压缸13的端部互相靠近，将第一吊耳101和第二吊耳102锁定；同理液压缸13缩短过程中，第一夹持杆16和第二夹持杆17与第一吊耳101和第二吊耳102脱开。

本实施例的工作过程如下：将桩体组件和吊装组件连接起来：控制器控制液压缸13伸长，液压缸13带动第一连杆14和第二连杆15互相靠近的一端向远离液压缸13一端运动，第一连杆14和第二连杆15互相远离的一端带动第一夹持杆16和第二夹持杆17转动，第一夹持杆16和第二夹持杆17远离液压缸13的端部互相靠近，将第一吊耳101和第二吊耳102锁定；然后将吊环11与托运船或者直升机连接；托运船或者直升机带动吊装组件和桩体组件至溃口25附近，控制器控制液压缸13缩短，将桩体组件释放到水体中，立方体框架105与溃口25边缘贴合后，控制器控制电磁阀19开启，高压气体流入发射缸4后，推动锚柱5发射，锚柱5带动锚钩6运动，锚钩6落地与土石坝底部接触，锚钩6与土石坝底部形成勾连，增强基体1与土石坝的附着力，基体1为内嵌八面体结构，梯形板106表面开设有若干透水孔103，有利于水流的通过，降低水流对基体1的冲击力，防止水流将桩体组件冲到溃口25外侧；最后操作人员潜到水下通过空气锤设备将钢管23沿透水孔103或者方孔104打到土石坝内部，形成植桩平台，若干钢管23沿不同方向插入到土石坝中，增强基体1与土石坝的结合力，起到有效阻挡抛投物被水流冲走的作用。

实施例2

参照图9，本实施例与实施例1的区别仅在于，一根钢管23沿方孔104插入土石坝，其余钢管23沿透水孔103插入土石坝，且其余钢管23朝向相同，此种插接方案可应用于最外侧的基体1。

实施例3

参照图10，本实施例与实施例1的区别仅在于，若干根钢管23沿透水孔103插入，若干根钢管23朝向基体1的四周。

实施例4

参照图11，本实施例与实施例1的区别仅在于，若干根钢管23沿透水孔103竖直插入土石坝，实施例3和实施例4的插接方案可交替设置应用于桩体组件中。

在本发明的描述中，需要理解的是，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为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，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，因此不能理解为对本发明的限制。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于堤坝溃口封堵的重力桩，其特征在于：包括吊装组件，所述吊装组件下方可拆卸连接有桩体组件；

所述桩体组件包括若干互相连接的基体(1)，所述基体(1)侧壁固定安装有抛锚部；

所述基体(1)包括立方体框架(105)，所述立方体框架(105)侧壁固定安装有所述抛锚部，所述立方体框架(105)边部固接有梯形板(106)，所述梯形板(106)位于所述立方体框架(105)内侧，所述梯形板(106)长底边与所述立方体框架(105)固接，相邻的所述梯形板(106)侧边互相固接，相邻的四个所述梯形板(106)短底边首尾依次相接围成方孔(104)，所述梯形板(106)表面开设有若干透水孔(103)，若干所述透水孔(103)内插接有多根钢管(23)，且所述钢管(23)呈角度设置。

2.根据权利要求1所述一种用于堤坝溃口封堵的重力桩，其特征在于：相邻的两个所述立方体框架(105)侧壁通过钢索(7)固接，所述立方体框架(105)顶部对称固接有第一吊耳(101)和第二吊耳(102)，所述第一吊耳(101)和所述第二吊耳(102)与所述吊装组件可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述一种用于堤坝溃口封堵的重力桩，其特征在于：所述抛锚部包括基体部和发射部，所述基体部与所述发射部固定安装，所述基体部包括底板(2)，所述底板(2)一侧壁与所述立方体框架(105)固接，所述底板(2)另一侧壁固接有外壳(3)，所述外壳(3)内部底面固接有高压气瓶(18)的底端，所述高压气瓶(18)的出口端固接有电磁阀(19)的一端，所述电磁阀(19)的另一端固接有承载板(20)，所述承载板(20)远离所述电磁阀(19)一侧连通有所述发射部。

4.根据权利要求3所述一种用于堤坝溃口封堵的重力桩，其特征在于：所述发射部包括发射缸(4)，所述发射缸(4)底部与所述承载板(20)固接，所述承载板(20)中部与所述电磁阀(19)和所述承载板(20)中部连通，所述发射缸(4)底部侧壁固接有第一挂钩(21)，所述发射缸(4)内部侧壁滑动连接有锚柱(5)，所述锚柱(5)远离所述发射缸(4)一端固接有若干锚钩(6)，所述锚柱(5)侧壁固接有第二挂钩(22)，所述发射缸(4)和所述锚柱(5)之间设有密封部。

5.根据权利要求4所述一种用于堤坝溃口封堵的重力桩，其特征在于：所述密封部包括开设在发射缸(4)内壁的第一凹槽(401)和第二凹槽(402)，所述第一凹槽(401)和所述第二凹槽(402)安装有密封圈，所述密封圈内壁与所述锚柱(5)外壁相接触。

6.根据权利要求2所述一种用于堤坝溃口封堵的重力桩，其特征在于：所述吊装组件包括桥架(8)，所述桥架(8)顶部固接有至少两个连接柱(10)，所述连接柱(10)顶部固接有吊环(11)，所述桥架(8)底部固定安装有若干夹持部，所述夹持部与所述第一吊耳(101)和所述第二吊耳(102)可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述一种用于堤坝溃口封堵的重力桩，其特征在于：所述夹持部包括连接板(9)，所述连接板(9)顶部与所述桥架(8)固接，所述连接板(9)底部固接有对称设置的安装板(12)，所述安装板(12)侧壁固接有动力部，所述动力部一端铰接有对称设置的连杆组件，所述连杆组件与所述第一吊耳(101)和所述第二吊耳(102)可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述一种用于堤坝溃口封堵的重力桩，其特征在于：所述动力部包括液压缸(13)，所述液压缸(13)侧壁与所述连接板(9)固接，所述液压缸(13)活动端与所述连杆组件铰接。

9.根据权利要求8所述一种用于堤坝溃口封堵的重力桩，其特征在于：所述连杆组件包括对称设置的第一连杆(14)和第二连杆(15)，所述第一连杆(14)和所述第二连杆(15)的一端与所述液压缸(13)活动端铰接，所述第一连杆(14)另一端铰接有第一夹持杆(16)的一端，所述第二连杆(15)另一端铰接有第二夹持杆(17)的一端，所述第一夹持杆(16)和所述第二夹持杆(17)互相靠近的一侧边部与所述安装板(12)铰接，所述第一夹持杆(16)和所述第二夹持杆(17)的另一端与所述第一吊耳(101)和所述第二吊耳(102)可拆卸连接。

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