[实用新型]一种水下土工布铺设设备

说明书

技术领域：

本实用新型涉及土工布水下铺设装置，属于工程机械。

背景技术

土工布能够有效地隔离不同物理性质的材料，使两种或多种材料间互不混杂，保持材料的整体结构和功能；有效地将集中应力扩散、传递或分解，降低地基不均匀沉降；有效地增加土体的抗拉强度和抗变能力，增强地基抗剪切破坏，因此，土工布在软基处理工程中得以广泛应用。近几年来，该技术被应用于水下软基处理中。深水区乃至深海区土工布铺设不能采用常规的人工铺设施工方法，而是要专用的船只施工，这就不仅要解决深海复杂工况对施工船体安全作业的影响，而且要解决深水复杂水文条件对施工效率和质量的影响。

水下不仅要防止风浪对船体稳定、铺设精度的不利影响，而且要防止紊乱水流对土工布的不利影响，一系列不利影响构成相当大的技术难题。

发明内容

为了解决上述技术难题，实现水下土工布的顺利铺设，本实用新型目的提供一种水下土工布铺设设备。

本实用新型包括浮体、定位系统、移位装置和铺设机构。采用如下技术方案：浮体的四角设有定位锚机，定位锚机受控于海岸工程船舶定位仪；沿着浮体的一边设有两个悬臂，悬臂上的滑轮吊索连接卷上土工布的滚筒，并受控于卷扬机；浮体的另一边设有砂石包堆料舱；浮体的中间设有吊机和操纵室。

所述的浮体是水上的工作平台，要求足够承载所有的设备和人员，具有一定的抗风浪能力，能保障在水深2～20m、流速0～3m/s、潮差≤9m、风力≤7级、浪≤2级的环境中稳定施工，正常作业。其设计要点是：浮体长度大于滚筒的长度，滚筒的长度大于土工布的宽度。

所述的定位锚机是浮体定位和移动装置，由锚机、锚缆、锚、缆柱和电控装置组成。

所述的GPS定位系统采用海岸工程船舶定位仪，有3个GPS接收机、一台工控电脑、两台数传电台和一套工作软件。定位精度要求≤20cm。

所述的悬臂为滚筒的起落支承体，承重全部滚筒构件的总质量。悬臂安装于浮体的一个边沿，悬臂下端固定于浮体上，上端装有滑轮吊索，用以控制滚筒的升降。悬臂相连的滑轮吊索连接卷着待铺土工布的滚筒，并受控于卷扬机。吊索是起落滚筒的牵引索具，由于在铺设时会产生较大拉力，因此吊索必须具有足够的抗拉强度以保证不被破坏。

滚筒置于两悬臂之间，两端由吊索连接。滚筒是土工布摊铺时的主要部件，有一定的抗弯曲强度、同轴度要求。吊索是起落滚筒的牵引索具。滚筒的长度大于一次铺设的土工布的宽度。

卷扬机主要为滚筒升、放装置，在铺设时用以调节滚筒的深度，以防止滚筒过分的压紧泥涂面，使土工布滚筒因阻力太大而滚动困难，造成土工布不能连续张开。在滚筒两侧的牵引机构上设有液压自锁装置，防止土工布在水流运动下滚筒自转，只有在铺设船移动时才会解锁同步转动，使土工布铺设平顺而不起皱。

所述的吊机设在浮体的中间部位，吊机的旋转半径大于浮体宽度的一半，用于装卸土工布和砂石包。操纵室用于集中控制吊机、卷扬机和锚机。

本实用新型的特点是：

1.由于采用电控机械完成升降、移位、铺设及材料货物的装卸，所以机械化和自动化程度高。

2.由于采用GPS定位系统，定位准确，铺设精度高，而且不受潮涨潮落、白天黑夜和气候条件的影响。可以全天候施工，每天的有效施工时间可达24小时。

3.由于采用悬臂、滑轮和吊索连接滚筒并受控于卷扬机。可将土工布沉入钢丝绳长度的水底，解决深水土工布无法铺设的难题。

4.由于采用足够承载的浮体和四角定位锚机的设计，具有较高的抗风浪流能力，工作稳定性。

附图说明

图1为本实用新型布置图，图2为本实用新型侧面图，包括悬臂(1)、土工布(2)、操纵室(3)、滚筒(4)、吊索(5)、缆柱(6)、锚机(7)、卷扬机(8)、堆料箱(9)、砂石包(10)、吊臂(11)、GPS接收机(12)、锚缆(13)、锚钩(14)、水面(15)、涂面(16) 浮体(17)。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明：

水下土工布铺设设备的实施例如图1所示，包括浮体、定位系统、移位装置和铺设机构。

浮体(17)为无动力推进的水上甲板式钢质平台，总长47m，型宽9.4m，型深2.1m，重载排水量752吨。