CN116043817A - 一种水下软弱地基真空预压处理施工船及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水下软弱地基真空预压处理施工船及施工方法，其中水下软弱地基真空预压处理施工船包括：船体；插板装置，设置于所述船体上，能够相对所述船体移动至不同插板位置，所述插板装置用于插板。能够通过船体一次移动，插板装置进行多次插板，节省施工时间，极大地提高施工效率与施工精度。本发明应用于软弱地基处理领域。

Description

一种水下软弱地基真空预压处理施工船及施工方法

技术领域

本发明涉及软弱地基处理领域，特别涉及一种水下软弱地基真空预压处理施工船及施工方法。

背景技术

近年来，随着陆地土地资源紧张的日益加剧，国内外对近海水下土地的开发利用案例不断增多。目前常用的水下地基处理方法有DCM法、振冲碎石桩法，而对于水下超软土来说，上述方法不是十分有效。

目前，对于陆上软土地基的改良多采用真空预压法，一般的实施方法是：按照一定间距沿竖向施打排水材料，将竖向排水材料通过砂垫层或直接连接集水管，集水管与真空泵连接，在加固区表面铺设密封薄膜，启动真空泵抽真空，达到改良软土地基承载力的效果。

但是，在水中进行软土地基施工时，难以直接进行插入排水材料至土中，通常是通过船体的移动进而在指定位置施打排水材料，在多个排水材料的安装过程中，需要多次移动船体，其安装精度低，多次移动船体的效率也低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种水下软弱地基真空预压处理施工船，能够极大地提高施工效率与施工精度。

还提出一种使用上述水下软弱地基真空预压处理施工船的施工方法。

根据本发明第一方面实施例的水下软弱地基真空预压处理施工船，包括：

船体；

插板装置，设置于所述船体上，能够相对所述船体移动至不同插板位置，所述插板装置用于插板。

根据本发明第一方面实施例的水下软弱地基真空预压处理施工船，至少具有如下有益效果：

1.在需要对水下软弱地基进行施工时，首先将船体移动至水下软弱地基对应的水面上，然后通过船体上的插板装置进行插板，实现排水材料的安装，在安装完一排水材料后，插板装置相对船体移动至下一插板位置上，继续进行插板，船体停留在某一位置，插板装置能够一次进行更多位置的插板，以安装更多的排水材料，提高效率；

2.在船体停止运动时，通过插板装置的移动控制插板位置，相较于通过船体的移动控制插板位置，其插板的位置精度更高，施工更加精准，并且，在插板装置完成插板时，船体一次所需移动的距离增长，相较于多次短距离的移动，船体移动精度更高，使得实际插板位置的间隔精度更高。

根据本发明的一些实施例，所述船体上设有第一移动轨道，所述插板装置设置于所述第一移动轨道上，以沿所述第一移动轨道运动。

根据本发明的一些实施例，所述插板装置包括基台和插板组件，所述基台设置于所述第一移动轨道上，以沿所述第一移动轨道运动，所述基台上设有第二移动轨道，所述插板组件滑动设置于所述第二移动轨道上，所述第一移动轨道与所述第二移动轨道垂直设置。

根据本发明的一些实施例，所述插板组件包括插板机、活动台和伸缩杆，所述插板机设置于所述活动台上，通过所述活动台在所述第二移动轨道上移动，所述插板机与所述活动台铰接相连，且所述伸缩杆的一端与所述插板机远离所述活动台的一端铰接相连，所述伸缩杆的另一端与所述活动台远离所述插板机的一端铰接相连。

根据本发明的一些实施例，所述插板装置的数量为多个。

根据本发明的一些实施例，所述船体上设有用于抽真空的抽真空装置。

根据本发明的一些实施例，还包括导向装置，所述导向装置与所述船体传动相连，用于导向所述船体的移动。

根据本发明第二方面实施例的施工方法，使用第一方面实施例所述的水下软弱地基真空预压处理施工船。

根据本发明第一方面实施例的施工方法，至少具有如下有益效果：能够快速且准确进行插板施工，并安装排水材料，施工效率及精度更高。

根据本发明的一些实施例，控制所述插板装置插板，在插板后；

控制所述插板装置相对所述船体在水平面内移动；

重复上述步骤，直至插板装置在所述船体上移动完成，移动所述船体至下一预设位置；

重复上述步骤，直至所述船体移动完成。

根据本发明的一些实施例，控制所述插板装置相对所述船体在水平面内沿蛇形线移动。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：

图1为本发明一种实施例的水下软弱地基真空预压处理施工船的侧视示意图；

图2为本发明一种实施例的水下软弱地基真空预压处理施工船的俯视示意图；

图3为本发明一种实施例的水下软弱地基真空预压处理施工船的正视示意图；

图4为本发明一种实施例的水下软弱地基真空预压处理施工船的施工流程示意图。

附图标号：

船体100；第一移动轨道110；

插板装置200；基台210；第二移动轨道211；插板组件220；插板机221；活动台222；伸缩杆223；操作室224；

导向装置300；卷扬机310；导向轮320；缆绳330。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下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，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干指的是一个及一个以上，多个指的是两个及两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图4所示，本发明一种实施例的水下软弱地基真空预压处理施工船，包括：

船体100；

插板装置200，设置于船体100上，能够相对船体100移动至不同插板位置，插板装置200用于插板。

值得理解的是，在需要对水下软弱地基进行施工时，首先将船体100移动至水下软弱地基对应的水面上，然后通过船体100上的插板装置200进行插板，实现排水材料的安装，在安装完一排水材料后，插板装置200相对船体100移动至下一插板位置上，继续进行插板，船体100停留在某一位置，插板装置200能够一次进行更多位置的插板，以安装更多的排水材料，提高效率；

值得理解的是，在船体100停止运动时，通过插板装置200的移动控制插板位置，相较于通过船体100的移动控制插板位置，其插板的位置精度更高，施工更加精准，并且，在插板装置200完成插板时，船体100一次所需移动的距离增长，相较于多次短距离的移动，船体100移动精度更高，使得实际插板位置的间隔精度更高。

其中，船体100可使用平板驳或由多个小型浮体拼接而成，形成稳定的漂浮平台，使用完后可拆卸成小型浮体，方便利用平板车、驳船等运输。

参照图1、图2与图3所示，船体100上设有第一移动轨道110，插板装置200设置于第一移动轨道110上，以沿第一移动轨道110运动。

值得理解的是，以船体100在水平面内自其中心向侧边伸出的中线方向为例，在第一移动轨道110沿中线方向设置时，插板装置200能够通过沿第一移动轨道110移动，并沿船体100的中线方向进行多次插板；在第一移动轨道110沿垂直中线方向设置时，插板装置200能够通过沿第一移动轨道110移动，并沿船体100的垂直中线方向进行多次插板。

值得理解的是，插板装置200的插板口可伸出船体100设置，并朝向水面设置，以向水中插板。插板装置200完全设置于船体100上时，船体100上设置多个预先设置的插板通孔，能够供插板装置200进行插板，且插板通孔位置固定，相较于通过控制插板装置200的移动确定插板位置，插板装置200通过插板通过确定插板位置的精度更高。

其中，插板装置200上可设有发动机或电机，还设有多个轮组，通过发动机或电机驱动轮组沿第一移动轨道110移动，实现插板装置200沿第一移动轨道110的移动。

其中，第一移动轨道110可以是突出船体100平面的轨道或者是凹陷于船体100平面的轨槽。

参照图1、图3与图4所示，插板装置200包括基台210和插板组件220，基台210设置于第一移动轨道110上，以沿第一移动轨道110运动，基台210上设有第二移动轨道211，插板组件220滑动设置于第二移动轨道211上，第一移动轨道110与第二移动轨道211垂直设置。

值得理解的是，插板组件220能够通过第一移动轨道110与第二移动轨道211在水平面一定范围内任意移动，使得插板组件220能够移动至一定范围内的所有插板位置，例如，在需要对两行两列共四个插板位置进行插板，且四个插板位置均在插板组件220移动范围内时，其中第一移动轨道110与一行插板位置平行，插板组件220可以通过第一移动轨道110移动至同一行的两个插板位置上进行插板，再通过第二移动轨道211沿同一列的插板位置进行移动，使得插板组件220能够对同一列的两个插板位置进行插板，实现两行两列共四个插板位置的插板，其一次所能插板数量更多，施工效率更高，且船体100的总移动次数能够进一步地减小。

参照图1所示，插板组件220包括插板机221、活动台222和伸缩杆223，插板机221设置于活动台222上，通过活动台222在第二移动轨道211上移动，插板机221与活动台222铰接相连，且伸缩杆223的一端与插板机221远离活动台222的一端铰接相连，伸缩杆223的另一端与活动台222远离插板机221的一端铰接相连。

值得理解的是，活动台222可以通过轮组与第二移动轨道211相连，其移动方式可与基台210在第一移动轨道110上的移动方式相同，在此不再进行赘述。

在本实施例中，活动台222可伸出船体100，插板机221设置于活动台222伸出船体100的一端上，在活动台222的另一端可以设置操作室224或配重物等，以平衡活动台222整体的平衡。

在本实施例中，操作室224或配重物也与第二移动轨道211滑动相连，设置于活动另一端的操作室224或配重物能够沿远离插板机221所在一端的方向移动，在插板机221沿第二移动轨道211移动至水面上时，操作室224或配重物也沿第二移动轨道211与插板机221方向运动，进而平衡船体100整体的受力，使得船体100在水上更加稳定。

值得理解的是，插板机221铰接设置于活动台222上，且通过伸缩杆223与活动台222相连，伸缩杆223的一端与插板机221远离活动台222的一端铰接相连，另一端与活动台222远离插板机221的一端铰接相连，通过控制伸缩杆223的伸缩，进而控制插板机221相对水面的角度，使得插板机221能够控制插板垂直插入水中，使得实际施工更符合理论要求，提高施工质量。

其中，操作室224与伸缩杆223、插板机221均电性相连，以在操作室224中对伸缩杆223及插板机221进行控制。

值得理解的是，插板机221的结构对于本领域技术人员而言属于常识，在此不再进行赘述。

参照图2与图3所示，插板装置200的数量为多个。

值得理解的是，多个插板装置200能够同时进行插板，插板效率进一步地提高。

在本发明的一些具体实施例中，船体100上设有用于抽真空的抽真空装置。

值得理解的是，在排水材料铺设完成后形成排水通道，通过集水将排水通道与抽真空装置相连通，使得抽真空装置对软地基进行抽真空，以排出水下软地基的水，实现水下软地基的紧实。

此外，抽真空装置也可设置在岸边，仅通过集水管与排水通道相连通。

参照图2与图3所示，还包括导向装置300，导向装置300与船体100传动相连，用于导向船体100的移动。

值得理解的是，船体100可以通过导向装置300进行移动，使得船体100每一次的移动精度更高，以提高船体100的移动精度，进而提高施工精度。

具体地，导向装置300的数量为两，相对设置于船体100的两端，导向装置300包括卷扬机310、导向轮320及缆绳330，卷扬机310、导向轮320固定设置在船体100上，缆绳的一端固定在岸边另一端与卷扬机310固定相连；在一导向装置300的卷扬机310收卷时，另一导向装置300的卷扬机310放卷，使得船体100朝向收卷的卷扬机310所在一侧移动，在需要固定时，两导向装置300均收卷以绷紧缆绳，实现船体100的固定。

根据本发明第二方面实施例的施工方法，使用第一方面实施例的水下软弱地基真空预压处理施工船。

值得理解的是，施工方法能够快速且准确进行插板施工，并安装排水材料，施工效率及精度更高。本施工方法具有本方案第一方面实施例中的所有技术效果，在此不再进行赘述。

参照图4所示，控制插板装置200相对船体100在水平面内移动，直至第一预设插板位置并在第一预设位置插板；

控制插板装置200相对船体100在水平面内移动至第二预设插板位置并在第二预设位置插板；

重复上述步骤，直至插板装置200在船体100上移动完成，移动船体100至下一预设位置；

重复上述步骤，直至船体100移动完成。

值得理解的是，在船体100移动至需要施工范围内的预设位置后，固定船体100，通过控制插板装置200移动，在其移动至第一预设插板位置时，进行插板，在插板完成后，移动船体100上的插板装置200，使得插板装置200移动至第二预设位置，并进行插板，直至插板装置200完成所有预设位置的插板；在完成后，移动船体100至下一预设位置，插板装置200继续重复插板，在船体100移动完所有预设位置，且插板装置200完成所有预设插板位置的插板后，完成施工。

其中，船体100一次移动，即可通过插板装置200完成多个预设插板位置的插板，施工效率更高，且施工精度更高。

参照图4所示，控制插板装置200相对船体100在水平面内沿蛇形线移动。插板装置200沿蛇形线移动，其一次移动路径能够经过所有的预设插板位置，施工效率更高。

下面以一个具体地实施例进行示例性描述，值得理解的是，以下内容仅用于辅助理解本方案，不构成对本方案的具体限制。

将多个小型浮体组装为施工船，小型浮体可通过卡车或小型驳船运输。

在施工船上铺设第一移动轨道110，第一移动轨道110沿船中心至船端方向设置，第一移动轨道110上设置插板装置200，插板装置200通过基台210与第一轨道滑动相连，基台210作为主承重台。

插板装置200上设置第二移动轨道211，第二移动轨道211沿船中心至船侧边方向设置，插板机221通过活动台222滑动设置在第二移动轨道211上，插板机221设置在活动台222能够伸出船体100的一侧上，操作室224设置在活动台222靠近船中心的一侧上。

插板机221铰接设置在活动台222上，通过伸缩杆223与活动台222铰接相连，以控制插板机221相对活动台222的角度。

施工船入水，并通过两相对导向装置300移动施工船至预设位置，并固定施工船。

基台210沿第一移动轨道110移动至第一列的第一预设插板位置，使得插板机221与第一预设插板位置位于第二移动轨道211延伸线上，驱动活动台222沿第二移动轨道211进行移动，使得插板机221与第一预设插板位置相对齐，并进行插板。

完成第一预设插板位置的插板后，活动台222沿第二移动轨道211移动至第一列的第二预设插板位置进行插板。

完成第一列的第二预设插板位置的插板后，基台210沿第一移动轨道110移动，插板机221移动至第二列的第二预设插板位置进行插板。

完成第二列的第二预设插板位置的插板后，活动台222沿第二移动轨道211移动至第二列的第一预设插板位置进行插板。

完成蛇形线插板，并重复此蛇形线循环。

在插板装置200完成插板后，通过两导向装置300移动施工船，进行下一区域的插板，直至所有区域均插板完成。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种水下软弱地基真空预压处理施工船，其特征在于，包括：

船体；

插板装置，设置于所述船体上，能够相对所述船体移动至不同插板位置，所述插板装置用于插板。

2.根据权利要求1所述的水下软弱地基真空预压处理施工船，其特征在于：所述船体上设有第一移动轨道，所述插板装置设置于所述第一移动轨道上，以沿所述第一移动轨道运动。

3.根据权利要求2所述的水下软弱地基真空预压处理施工船，其特征在于：所述插板装置包括基台和插板组件，所述基台设置于所述第一移动轨道上，以沿所述第一移动轨道运动，所述基台上设有第二移动轨道，所述插板组件滑动设置于所述第二移动轨道上，所述第一移动轨道与所述第二移动轨道垂直设置。

4.根据权利要求3所述的水下软弱地基真空预压处理施工船，其特征在于：所述插板组件包括插板机、活动台和伸缩杆，所述插板机设置于所述活动台上，通过所述活动台在所述第二移动轨道上移动，所述插板机与所述活动台铰接相连，且所述伸缩杆的一端与所述插板机远离所述活动台的一端铰接相连，所述伸缩杆的另一端与所述活动台远离所述插板机的一端铰接相连。

5.根据权利要求1所述的水下软弱地基真空预压处理施工船，其特征在于：所述插板装置的数量为多个。

6.根据权利要求1至5任一项所述的水下软弱地基真空预压处理施工船，其特征在于：所述船体上设有用于抽真空的抽真空装置。

7.根据权利要求1至5任一项所述的水下软弱地基真空预压处理施工船，其特征在于：还包括导向装置，所述导向装置与所述船体传动相连，用于导向所述船体的移动。

8.一种施工方法，其特征在于，使用权利要求1至7任一项所述的水下软弱地基真空预压处理施工船。

9.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于：

控制所述插板装置插板，在插板后；

控制所述插板装置相对所述船体在水平面内移动；

重复上述步骤，直至插板装置在所述船体上移动完成，移动所述船体至下一预设位置；

重复上述步骤，直至所述船体移动完成。

10.根据权利要求8所述的施工方法，其特征在于：控制所述插板装置相对所述船体在水平面内沿蛇形线移动。

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