开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统及其施工方法技术方案

本发明专利技术公开了开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统及其施工方法，包括绞吸式挖泥船、输送系统、待吹填口和测量设备，待吹填口呈半圆形，待吹填口由阻泥幕布和陆域围合而成；阻泥幕布上部浮在海面，下部垂直下浮，阻泥幕布下部间隔设置有锚固物；输送系统包括塑料浮管和钢结构岸管，钢结构岸管包括岸管主管和设置在岸管主管一侧的支管，岸管主管与支管的连接节点处设置有球阀法兰；塑料浮管一端通过连接管与绞吸式挖泥船船板连通，塑料浮管另一端与岸管主管连通。可减少临时围堰的海上作业量并降低风险和成本，同时减小了排水路径，通过合理损失一部分粉细珊瑚砂，避免了细颗粒的累计，含泥量较常规吹填工艺可得到更好的控制。

Open Coral Sand Island Drainage Filling System without Cofferdam and Its Construction Method

【技术实现步骤摘要】
开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统及其施工方法
本专利技术涉及吹填施工领域，特别是开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统及其施工方法。
技术介绍
传统的吹填工程施工中，通常采用先修建围堰再进行吹填的施工技术，此技术存在的问题有：第一，工艺复杂、施工程序多、形成地层松散、含泥量难以控制；第二，此项技术，在功效上大大降低，需要对吹填区域进行施工分区，分区内进行临时围堰的修筑，同时需要综合考虑出水口，需要进行围堰箱的铺设；第三，考虑到临时围堰的修筑在吹填前均是海上作业，对于临时围堰的施工难度大，施工时间长，大大延长了工期，增加了成本；第四，由于排水路径较长，会造成泥沙的积累，对环境影响不好；第五，吹填工程的吹填材料多为粉砂、黏土、淤泥等土质，以珊瑚砂作为吹填材质的极少，珊瑚砂性质特殊，摩擦性大，易于堆积，不易流失。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统及其施工方法，要解决珊瑚砂岛礁施工工期长、施工难度大、排水路径长、设置临时围堰成本高、对环境影响大的问题。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术一方面提供开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统，吹填系统包括绞吸式挖泥船、输送系统、待吹填口和测量设备，所述待吹填口呈半圆形，待吹填口由阻泥幕布和陆域围合而成；阻泥幕布上部浮在海面，下部垂直下浮，阻泥幕布下部间隔设置有锚固物；所述输送系统包括塑料浮管和钢结构岸管，钢结构岸管包括岸管主管和设置在岸管主管一侧的支管，岸管主管与支管的连接节点处设置有球阀法兰；支管末端设置在待吹填口内；塑料浮管一端通过连接管与绞吸式挖泥船船板连通，塑料浮管另一端与岸管主管连通。进一步，支管有两根；相邻两根支管末端之间的距离小于等于50m。进一步，岸管主管上还设置流量计和取样口。进一步，阻泥幕布下的锚固物之间的距离小于20m。进一步，输送系统长度小于等于1500m。如输送系统大于1500m，采用加压泵。进一步，塑料浮管之间采用柔性连接。进一步，待吹填口的直径小于等于50m。进一步，阻泥幕布采用尼龙布材料；阻泥幕布上部采用轻质泡沫填充。进一步，测量设备包括全球导航卫星定位系统-实时动态测量设备、单频测深仪/多频测深仪和全站仪。进一步，还包括水下潜管；水下潜管设置在水上运营设施路线下方、浮管线与岸管主管之间；水下潜管起始点和水下潜管终点处分别设置有钢浮筒；水下潜管锚抛设系锚漂指示。进一步，水下潜管与岸管主管之间采用法兰连接。本专利技术另一方面提供上述开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填的施工方法，具体步骤如下：步骤一，获得施工许可证后，进行挖泥船选型，绞吸式挖泥船进场；步骤二，进行施工场地清理与协调，同时开展管线准备和布置；步骤三，吹填前进行吹填工程联合测量工作；采用全球导航卫星系统定位实时动态测量技术，并结合单频测深仪/多频测深仪完成测量工作。步骤四，确定施工试验段，开展试验段施工进一步确定工艺可行性；步骤五，划分吹填区域、取砂区域；步骤六，吹填区域、取砂区域的准备清理；步骤七，工作准备，布置阻泥幕布；步骤八，船舶定位与塑料浮管连接，输送系统连接完成；步骤九，铰刀切削海底珊瑚砂、礁灰岩；步骤十，输送系统吹填珊瑚砂；进行含泥量、粒径、级配检查；不合格品现场进行处理；步骤十一，步骤十中的合格品送入回填区域整平，吹填后联合测量并进行分区验收；回填区域整平不合格的进行多次整平施工；步骤十二，施工合格的场地分区域移交。本专利技术的有益效果体现在：1，在水力吹填的过程中，考虑到珊瑚砂良好的物理力学性质，由多辆推土机同时对各个待吹填口区域同步在水中进行土方整平和推土作业，达到了层层压实的效果并对吹填材质和粒径进行合理检查和级配，使得整个珊瑚砂回填料比较密实且均匀，并对待吹填口用阻泥幕布等措施进行漂浮物的隔绝和清理避免局部污染。2，此项工艺可减少临时围堰的海上作业量并降低风险和成本，同时减小了排水路径，通过合理损失一部分粉细珊瑚砂，避免了细颗粒的累计，含泥量较常规吹填工艺可得到更好的控制。同时，采用GNSS动态RTK技术，定期进行海深和陆域测量，对吹填效果和细颗粒流失进行控制。结合阻泥幕布的布设，对待吹填口四周进行遮挡维护，确保吹填产生的些许细颗粒漂浮物不扩散至周边区域，并定期对漂浮物进行清理，不会造成环境污染。对于质量控制有利的大粒径和珊瑚枝丫留下堆积，含泥量极低，提高陆域成形质量，对吹填区域进行合理分区分层，使整个吹填地层成型均匀良好，级配分布合理，保证吹填质量可控，比传统有围堰施工工艺更具优势。3，开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填施工技术是一项绿色环保、施工高效、成本节约、质量可控的施工方法，可以很好的解决传统先围堰后吹填施工方法的种种弊端。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。附图说明下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。图1是开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统的施工方法流程图。图2是挖泥船选型理论矩阵图。图3是挖泥船选型流程图。图4是实施例1吹填系统结构示意图。图5是挖泥船功效影响统计图。图6是实施例2吹填系统结构示意图。附图标记：1-绞吸式挖泥船、2-待吹填口、3-阻泥幕布、4-陆域、5-塑料浮管、6-岸管主管、7-支管、8-水下潜管、9-钢浮筒。具体实施方式以下通过实施例来详细说明本专利技术的技术方案，以下的实施例仅仅是示例性的，仅能用来解释和说明本专利技术的技术方案，而不能解释为对本专利技术技术方案的限制。对于珊瑚岛礁，吹填材料均为珊瑚砂/礁灰岩，其周边地理条件适宜，海浪适宜的环境条件下，对传统的吹填工艺在珊瑚砂岛礁等区域进行优化，提出开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填施工方法。所谓的开敞式无围堰珊瑚砂吹填工艺，即是在未修建临时围堰的基础上，根据施工区域的地理条件和外部条件，对取砂区和吹填区进行施工区域划分，采用直接吹填的施工工艺通过输送系统将珊瑚砂吹填至指定的施工区域。实施例1如图4所示，本专利技术一方面提供开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统，吹填系统包括绞吸式挖泥船1、输送系统、待吹填口2和测量设备，所述待吹填口2呈半圆形，待吹填口2的直径小于等于50m。待吹填口2由阻泥幕布3和陆域4围合而成；阻泥幕布3上部浮在海面，下部垂直下浮，阻泥幕布3下部间隔设置有锚固物，锚固物之间的距离小于20m。阻泥幕布3采用尼龙布材料；阻泥幕布3上部采用轻质泡沫填充。测量设备包括全球导航卫星定位系统-实时动态测量设备、单频测深仪/多频测深仪、全站仪等。所述输送系统包括塑料浮管5和钢结构岸管，钢结构岸管包括岸管主管6和设置在岸管主管6一侧的支管7，岸管主管6与支管7的连接节点处设置有球阀法兰；岸管主管6上还设置流量计和取样口。支管7末端设置在待吹填口2内；塑料浮管5一端通过连接管与绞吸式挖泥船1船板连通，塑料浮管5另一端与岸管主管6连通。塑料浮管5之间采用柔性连接。支管7有两根；相邻两根支管7末端之间的距离小于等于50m。输送系统长度小于等于1500m，如输送系统长度大于1500m，则需要增加加压泵。如图1所示，开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统的施工方法，具体步骤如下：步骤一，获得施工许可证后，进行挖泥船选型，绞吸式挖泥船1进场；开始正式取砂工作之前，必须确保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统，其特征在于：吹填系统包括绞吸式挖泥船(1)、输送系统、待吹填口(2)和测量设备，所述待吹填口(2)呈半圆形，待吹填口(2)由阻泥幕布(3)和陆域(4)围合而成；阻泥幕布(3)上部浮在海面，下部垂直下浮，阻泥幕布(3)下部间隔设置有锚固物；所述输送系统包括塑料浮管(5)和钢结构岸管，钢结构岸管包括岸管主管(6)和设置在岸管主管(6)一侧的支管(7)，岸管主管(6)与支管(7)的连接节点处设置有球阀法兰；支管(7)末端设置在待吹填口(2)内；塑料浮管(5)一端通过连接管与绞吸式挖泥船(1)船板连通，塑料浮管(5)另一端与岸管主管(6)连通。

【技术特征摘要】
1.开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统，其特征在于：吹填系统包括绞吸式挖泥船(1)、输送系统、待吹填口(2)和测量设备，所述待吹填口(2)呈半圆形，待吹填口(2)由阻泥幕布(3)和陆域(4)围合而成；阻泥幕布(3)上部浮在海面，下部垂直下浮，阻泥幕布(3)下部间隔设置有锚固物；所述输送系统包括塑料浮管(5)和钢结构岸管，钢结构岸管包括岸管主管(6)和设置在岸管主管(6)一侧的支管(7)，岸管主管(6)与支管(7)的连接节点处设置有球阀法兰；支管(7)末端设置在待吹填口(2)内；塑料浮管(5)一端通过连接管与绞吸式挖泥船(1)船板连通，塑料浮管(5)另一端与岸管主管(6)连通。2.如权利要求1所述的开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统，其特征在于，支管(7)有两根；相邻两根支管(7)末端之间的距离小于等于50m。3.如权利要求1所述的开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统，其特征在于，岸管主管(6)上还设置流量计和取样口。4.如权利要求1所述的开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统，其特征在于，阻泥幕布(3)下的锚固物之间的距离小于20m。5.如权利要求1所述的开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统，其特征在于，输送系统长度小于等于1500m。6.如权利要求1所述的开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统，其特征在于，塑料浮管(5)之间采用柔性连接。7.如权利要求1所述的开敞式无围堰珊瑚砂岛礁吹填系统，其特征在于，待吹填口(2)的直径小于等于50m。8.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凤林，窦硕，
申请(专利权)人：北京城建集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11