一种堤防快速堵口抢险专用桩网抗冲设备及应用方法技术

本发明专利技术提供一种堤防快速堵口抢险专用的桩网抗冲设备及使用方法，该设备包括抗拔桩群、抗冲网、导索以及辅助桩。抗拔桩群包括预制钢桩、钢绞线以及钢绞线连接器；抗冲网的一条边连接有钢环，对边安装有配重块；导索包括一根固定导索和一根活动导索。使用时，先将数根预制钢桩压入口门两端的堤身，形成抗拔桩群；再将导索牵引横跨溃口，活动导索牵引抗冲网沿着固定导索滑动展开并固定，然后将固定导索与口门两端的抗拔桩群相连；最后将抗冲网逆流铺于溃口底部。本发明专利技术可将抗冲网堵口过程中所受冲击力传递至堤基深部，形成堤基‑桩‑网协同抗冲效果，可为进占堵口提供较大抗冲力，可大幅度提高堵口抢险效率，适用于中小型溃口快速抢险。

A kind of special pile net anti scour equipment and its application method for quick closure and emergency rescue of dyke

The invention provides a special pile net anti scour equipment and a use method for quick closure and emergency rescue of levees, the equipment includes anti pulling pile group, anti scour net, guide cable and auxiliary pile. Anti pulling pile group includes prefabricated steel pile, steel strand and steel strand connector; one side of anti scour net is connected with steel ring and the other side is installed with counterweight; the guide cable includes a fixed guide cable and a movable guide cable. In use, several prefabricated steel piles are pressed on the dykes at both ends of the entrance door to form a group of uplift piles; then the guide cable is pulled across the breach, and the movable guide cable is pulled to slide and expand and fix along the fixed guide cable, and then the fixed guide cable is connected with the uplift piles at both ends of the entrance door; finally, the scour resistance network is laid at the bottom of the breach. The invention can transfer the impact force in the process of blocking the mouth with the anti scour net to the deep part of the dike base, form the synergistic anti scour effect of the dike base \u2011 pile \u2011 net, provide a large anti scour force for the occupation of the mouth, greatly improve the efficiency of the mouth blocking and rescue, and is suitable for the quick rescue of the small and medium-sized mouth break.

【技术实现步骤摘要】
一种堤防快速堵口抢险专用桩网抗冲设备及应用方法
本专利技术涉及堤防应急抢险
，具体是一种堤防快速堵口抢险专用桩网抗冲设备及应用方法。
技术介绍
堤防工程作为防洪减灾体系的重要组成部分，是抵御洪水的重要安全屏障。近年来，我国防汛抗洪形势越来越严峻，堤防险情发生频率有增无减，其中，溃口险情具有影响范围大、失险后果严重的特点，对人民生命和财产安全危害极大。溃口具有水头集中、流速快的特点，且多为人力抛投，抛投料自重必须在人力可承受的范围内，因此，抛投料的抗冲稳定性是溃口抢险中必须考虑的重要方面。对于大型溃口，采用大型重物，如满载的船、车等，通过自重维持稳定性，在此基础上利用其他结构，如钢木组合结构，为抛投料提供足够的抗冲能力。如1998年九江溃口，采用沉船初堵，快速减小过流量及流速，然后依托稳定的沉船，采用钢管排架和钢木材料在沉船两侧搭建抗冲结构，并抛投填料形成堵口组合堤；对于一般规模溃口，多直接使用钢木组合结构，如1998年湖南安乡决口，采用钢管或型钢组合形成钢骨架结构，置入水中；另外，螺旋锚、钢板桩等抗冲结构，利用专用机械锚入或击入堤身或河床，通过螺旋锚、钢板桩等与土体相互作用，为堵口提供抗拔或抗冲能力；还有一些辅助抗冲构筑物，如挑流坝、引河和分水桩等，通过改变主流流向，减少口门过流量，从而降低堵口过程中水流对抛填物的冲刷作用。上述堵口抢险技术及抗冲措施，船或车均为钢铁材料，重量大，体积也大，经济损失大；锚或者钢板桩均需临水作业，具体实施时，难度大，抗冲效果差；辅助抗冲构筑物仅仅能略微改善溃口水力条件，无法作为主要抗冲措施。上述方法均为就地取材和人海战术，抢险物资便携性差，机械化程度低。经检索发现，专利申请号CN201710269920.7，公开号CN106948349A的中国专利技术专利，涉及快速堵口装配式结构体系、安装装置及方法，包括具有轨道的固定底座和活动底座、导轨设于外部构筑体上，固定底座通过锁紧装置固定于导轨上，固定底座与活动底座之间设有伸缩装置，伸缩装置受控端与固定底座之间有传动装置。该专利技术构成及实施过程较为繁琐，且无法为该结构体系可提供足够的锚固力，实施时效性不高。专利申请号CN201620690588.2，公开号CN1205894007U的中国技术专利，涉及一种用于封堵堤坝决口的三角锥形钢架，包括6根钢管，其中三根组成三角锥的底面，另外三根与底面配合组成三角锥的三个侧面，组成三角锥形钢架，用于决口抢险。该专利仅依靠三脚锥体在水中的自稳定性提供抗冲能力，而决口附近容易出现掏空现象，三角锥自稳定性不高，难以有效封堵。专利申请号CN201510894835.0，公开号CN105544577A的中国专利技术专利，涉及一种利用火箭锚定沉箱进行堵口的方法，通过遥控爆破沉箱、火箭锚对沉箱提供锚定力，解决了沉箱无法固定的问题，实现堵口的快速性、精确性和安全性。本专利利用火箭锚沉至河底后，再次张开后形成倒刺结构，河底土质松散，强度不高，该倒刺结构在河底可提供的锚固力偏小。专利申请号CN201710026464.3，公开号CN107059782A的中国专利技术专利，涉及一种用于溃口快速封堵的装配式可伸展栅栏，,包括若干个栅栏单元和若干个连接条；栅栏单元由横座、若干根立柱和一根横栓构成,各立柱插孔沿横座长度方向均匀分布排成一行且它们的中心线相互平行,组装形成栅栏，减小截流材料的流失率。本专利中格栅组装程序复杂，立柱与河床底部作用提供抗冲力，河底松散，溃口掏底易使抗冲力失效。专利申请号201721558298.3，公开号CN207775821U的中国技术专利，涉及一种高稳定堵口装置，其中装置包括有杆锚、锚绳、堵口组件。该专利通过锚绳将锚爪与重物相连后抛入溃口上游，利用锚爪与河床底部土体相互作用提供抗冲力，考虑到河床底部土体强度偏低，锚爪可提供的拉拔力偏小，另外，锚爪滑移距离难以把控，实施难度也较大。以上专利技术涉及的技术方案，或存在可提供的锚固力较小，或抢险物资大且重，或操作步骤繁琐，耗时费力，可见，上述方案为堵口抢险提供的抗冲能力不足，或抗冲结构过于沉重，或装配程序繁琐，实施效率偏低。
技术实现思路
本专利技术针对现有堵口技术冲拦结构抗冲能力不足或抗冲措施费时耗力的问题，提供了一种堤防快速堵口抢险专用桩网抗冲设备及应用方法，采用击入设备将预制桩快速插入溃口两端的堤基内部，利用导索与抗冲网穿联固定后，与溃口两端的抗拔桩群连接，将抗冲网铺于溃口水流底部，从而拦截抛填物料，降低物料流失率。本专利技术可将抗冲网所受水流冲击力传递至堤基深部，形成堤基-锚-网协同抗冲效果，可为堵口抛填物提供较大抗冲力，机械轻便易行，施工效率高，可大幅度提高中小型溃口险情的堵口抢险效率。本专利技术所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：一种堤防快速堵口抢险专用桩网抗冲设备，包括抗拔桩群、抗冲网、导索以及辅助桩；所述的抗拔桩群包括多个预制钢桩、钢绞线以及钢绞线连接器，钢绞线连接器包括单孔连接器和多孔连接器，预制钢桩顶端设有固定孔；抗冲网为矩形土工网，一条边固定有多个钢环，对边固定有多个配重块；导索包括一根固定导索和一根活动导索，所述多个预制钢桩用于压入堤身，钢绞线的一端穿过桩端固定孔后，通过卡具与钢绞线单孔连接器连接，所有钢绞线的另一端通过卡具与钢绞线多孔连接器集中相连，最终在口门两侧形成抗拔桩群；所述固定导索上顺序穿有多个钢环，活动导索用于牵引抗冲网沿着固定导索滑动展开并固定；固定导索拉紧后两端通过卡具与溃口两侧抗拔桩群的钢绞线多孔连接器相连，所述抗冲网逆流铺于溃口底部；进占抛填过程中辅助桩逐步插于抗冲网背水侧。进一步的，所述预制钢桩穿过堤身进入堤基。进一步的，所述的单孔连接器直径大于预制桩端部固定孔孔径，多孔连接器的孔数大于抗拔桩群中桩的数量。进一步的，所述的抗冲网采用土工合成材料制成，网格几何尺寸按抛填物形状确定。进一步的，所述配重块为铅块制成。进一步的，所述的辅助桩在抛填前插入抗冲网背水侧，辅助桩间距按一次进占成堤长度。进一步的，所述辅助桩间距为2～5m。一种如上所述堤防快速堵口抢险专用桩网抗冲设备的应用方法，包括如下步骤：步骤一、现场勘查溃口规模和水流参数，采用经验法估算堵口过程中水流的最大冲击力，结合单个预制钢桩的极限抗拔力，计算出裹头两端抗拔桩群所需的预制钢桩数量；步骤二、先将裹头两端抗拔桩群所需的预制钢桩全部压入堤身，再取相同数量的钢绞线，将钢绞线的一端穿过桩端固定孔后，通过卡具与钢绞线单孔连接器连接，最后所有钢绞线的另一端通过卡具与钢绞线多孔连接器集中相连，最终在口门两侧形成抗拔桩群；步骤三、通过无人机或火箭锚将导索牵引横跨溃口，再将抗冲网一边通过钢环串于固定导索上，然后利用活动导索牵引抗冲网沿着固定导索滑动展开并固定，再然后利用无人机或其他设备牵引，将抗冲网逆流铺于溃口底部；步骤四、采用由两端向中间逐步进占的方式，先将辅助桩插入抗冲网后，再向抗冲网迎水侧抛填物料，再向抗冲网背水侧抛填物料，形成一段稳定的戗堤，如此逐步进占，抛填成堤，最后水下铺土闭气，完成堵口抢险。本专利技术提出的堤防快速堵口抢险专用桩网抗冲设备及应用方法，较以往的技术有以下方面的进步和优势：(1)预制钢桩穿过堤身进入堤基内部，通过桩与堤基相互作用，形成堤基与堤身共本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种堤防快速堵口抢险专用桩网抗冲设备，其特征在于：包括抗拔桩群(1)、抗冲网(2)、导索以及辅助桩(3)；所述的抗拔桩群(1)包括多个预制钢桩(4)、钢绞线(5)以及钢绞线连接器，钢绞线连接器包括单孔连接器(6)和多孔连接器(7)，预制钢桩(4)顶端设有固定孔(8)；抗冲网(2)为矩形土工网，一条边固定有多个钢环(9)，对边固定有多个配重块(10)；导索包括一根固定导索(11)和一根活动导索(12)，所述多个预制钢桩(4)用于压入堤身，钢绞线(5)的一端穿过桩端固定孔(8)后，通过卡具(13)与钢绞线单孔连接器(6)连接，所有钢绞线(5)的另一端，通过卡具(13)与钢绞线多孔连接器(7)集中相连，最终在口门两侧形成抗拔桩群(1)；所述固定导索(11)上顺序穿有多个钢环(9)，活动导索(12)用于牵引抗冲网(2)沿着固定导索(11)滑动展开并固定；固定导索(11)拉紧后两端通过卡具(13)与溃口两侧抗拔桩群(1)的钢绞线多孔连接器(7)相连，所述抗冲网(2)逆流铺于溃口底部；进占抛填过程中辅助桩(3)逐步插于抗冲网(2)背水侧。

【技术特征摘要】
1.一种堤防快速堵口抢险专用桩网抗冲设备，其特征在于：包括抗拔桩群(1)、抗冲网(2)、导索以及辅助桩(3)；所述的抗拔桩群(1)包括多个预制钢桩(4)、钢绞线(5)以及钢绞线连接器，钢绞线连接器包括单孔连接器(6)和多孔连接器(7)，预制钢桩(4)顶端设有固定孔(8)；抗冲网(2)为矩形土工网，一条边固定有多个钢环(9)，对边固定有多个配重块(10)；导索包括一根固定导索(11)和一根活动导索(12)，所述多个预制钢桩(4)用于压入堤身，钢绞线(5)的一端穿过桩端固定孔(8)后，通过卡具(13)与钢绞线单孔连接器(6)连接，所有钢绞线(5)的另一端，通过卡具(13)与钢绞线多孔连接器(7)集中相连，最终在口门两侧形成抗拔桩群(1)；所述固定导索(11)上顺序穿有多个钢环(9)，活动导索(12)用于牵引抗冲网(2)沿着固定导索(11)滑动展开并固定；固定导索(11)拉紧后两端通过卡具(13)与溃口两侧抗拔桩群(1)的钢绞线多孔连接器(7)相连，所述抗冲网(2)逆流铺于溃口底部；进占抛填过程中辅助桩(3)逐步插于抗冲网(2)背水侧。2.如权利要求1所述的堤防快速堵口抢险专用桩网抗冲设备及应用方法，其特征在于：所述预制钢桩(4)穿过堤身进入堤基。3.如权利要求1所述的堤防快速堵口抢险专用桩网抗冲设备及应用方法，其特征在于：所述的单孔连接器(6)直径大于预制桩端部固定孔(8)孔径，多孔连接器(7)的孔数大于抗拔桩群中桩的数量。4.如权利要求1所述的堤防快速堵口抢险专用桩网抗冲设备及应用方法，其特征在于：所述的抗冲网(2)采用土工合成材料制成，网格几何尺寸按抛填物形状确定。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：邬爱清，程永辉，熊勇，胡胜刚，任佳丽，陈航，
申请(专利权)人：长江水利委员会长江科学院，
类型：发明
国别省市：湖北,42