水下土工布铺设方法技术

水下土工布铺设方法，属于海岸工程建筑施工技术。包括勘测地质地貌和水文气象状况，规划确定铺设位置，GPS定位、智能控制、基面清障、误差修正、土工布拼接装船、砂包就位、放下滚桶，固定锚位，移船铺展、压包抛石，抛填碎石。一套铺设作业方法，施工工艺流程，安全质量保障体系，较好的解决了水下土工布的铺设的难题，有效防止了土工布的浮动飘移，使土工布铺设平顺而不起皱。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，全天候正常作业。而且具有定位准，误差小，质量好，造价低，效率高的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，属于海岸工程建筑施工技术。包括勘测地质地貌和水文气象状况，规划确定铺设位置，GPS定位、智能控制、基面清障、误差修正、土工布拼接装船、砂包就位、放下滚桶，固定锚位，移船铺展、压包抛石，抛填碎石。一套铺设作业方法，施工工艺流程，安全质量保障体系，较好的解决了水下土工布的铺设的难题，有效防止了土工布的浮动飘移，使土工布铺设平顺而不起皱。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，全天候正常作业。而且具有定位准，误差小，质量好，造价低，效率高的特点。【专利说明】
本专利技术涉及土工布水下铺设方法，属于海岸工程建筑施工技术。
技术介绍
我国海岸线曲折、漫长，是世界上海岸线最长、滩涂面积最大的国家之一。大陆岸线和岛屿岸线总记32000km。其中大陆岸线，北起鸭绿江口，南至北仑河口，全长18000km。我国现有滩涂面积约217X104km2。大陆海岸带面积达到35X 104km2，其中潮上带面积约10父10\!112，滩涂2\10\1112，0~5111等深线区域2.7X 104km2，其余为5m等深线以下海域。海岸带的资源环境是沿海地区经济社会发展的重要物质基础，对整个沿海地区的经济发展起着巨大的支撑作用。自20世纪70年代末期以来，中国海岸带地区以成为改革开放的前沿，被喻为“黄金地带”。我国沿海人口稠密，土地面积少，为保障耕地面积总量平衡和经济可持续发展，通过围海造地以扩大土地面积已成为行之有效的手段。围垦滩涂是扩大耕地面积的有效途径。千百年来，沿海各地人民坚持与海奋斗，前赴后继围海筑堤，变沧海为桑田。我国围海之地达十多万平方公里，约为荷兰国土。随着围海造地工程长期开展，沿海各省份高滩资源已极少，围垦方向已向低滩区域发展。但外海低滩区域普遍处在强流速、大风浪和高水深的水域，围垦区域直接受外海波浪的侵袭，所围区域标高普遍在平均低潮位以下，这给围垦工程的实施带来一系列技术难题。土工布，又称土工织物，它是由合成纤维通过针刺或编织而成的透水性土工合成材料。土工布具有优秀的过滤、排水、隔离、加筋、防渗、防护作用，具有重量轻、抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀。可广泛应用于铁路、公路、港口航道、堤坝、水工建筑、隧洞、沿海滩途、围垦、环保等工程。在软基海堤工程中，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，土工布在海岸软基处理中得以广泛应用。随着海洋事业的迅速发展，海岸工程已由浅水向深水方向发展。它的施工也由陆上向浅水，更向深水过渡。所以水下土工布铺设工艺及设备已逐渐受到人们的关注。近几年来，该技术被应用于深水软基处理中。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，而是需要专用的设备和施工技术，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。水下土工布铺设存在以下特 点:1)水深流急:水下土工布铺设风浪大、水流急且紊乱，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，水深在10米以上，流速在2~3/秒左右，自然条件比较恶劣。2)地质情况复杂:由于不同的工程有不同的地质情况，在同一工程中水下地形也有高低不平，有时还有水下障碍物，这些都是对深水土工布铺设设备提出了很高的要求。3)浮态定位要求高:由于是深水铺设土工布，放样定位一般情况下也不能采用常规的办法，对整个铺设过程必须采用浮态定位。4)设备性能要求高:设备的性能要满足水下作业的要求，要保证铺设工艺能很好的实现，并具有一定的抗风浪等级，以保证作业人员的安全和铺设质量。上述不利影响构成相当大的技术难题。以往在船体甲板上直接向水中摊铺的方法，很容易造成土工布被漂浮和折叠的现象，有时还被水冲走造成损失。无法满足水下施工安全和质量的要求，没有先进可靠的方法，一直是海岸工程中迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术难题，实现水下土工布的顺利铺设，专利技术一种。本专利技术技术包括一套铺设作业方法，施工工艺流程，安全质量保障体系。其特征是:第一步:测得作业地点现场水深、流速、流向、风力、风向、潮差、浪级、基面平整情况，把铺设船拖至铺设现场，开启定位仪和工控电脑，根据勘测状况输入相关数据，规划铺设位置，确定铺设线路；第二步:在铺设船的四角方向抛下四个锚，用GPS定位仪确定位置，用锚机移动铺设船定位于铺设位置上，清除铺设涂面上的障碍物，放下滚筒移动铺设船进行模拟铺设，据实进行误差修正和数据调整；第三步:将缝制拼接好的土工布卷绕在滚筒上，并在土工布的外端头上连接一根圆管和至少2个锚钩，将土工布滚筒吊至铺设船一边的臂架上，并且将镇压土工布的砂石包堆放在铺设船的另一边上；第四步:把铺设船移出第一个铺设位置开端外的1-2个船位上，放下滚筒至涂面，扎下锚钩，移动铺设船，在铺设船的另一边投放砂石包，实施铺设；第五步:第一个铺设位置完成后，提升滚筒，移动铺设船至第二个铺设位置上，按照上述第三步第四步的步骤，进行下一幅土工布的铺设；第六步:在铺设船移动至第三个铺设位置时，在第一个铺设位置上抛填粒径小于15厘米的砂石料，依次类推，多次重复，直到整个设计面铺设完成。本专利技术的优点1.由于采用专用土工布铺设船和一套铺设作业方法进行铺设，机械化、自动化程度高，抗风浪能力强，有效施工时间长。可以在不受涨潮落潮的影响条件下全天候施工，减轻了劳动强度，提高了工作效率。2.由于采用GPS定位仪和智能控制施工工艺，在工控电脑屏幕上实时显示铺设船的位置，并且在铺设前进行模拟铺设，据实进行误差修正和数据调整。所以定位精度高，误差小。3.由于土工布的外端头上安装一根圆管和至少2个锚钩，实施铺设时，一边移动铺设船，一边投放砂包。随后用对开驳抛填粒径小于15厘米的碎石料。安全质量保障体系。有效防止了土工布的浮动飘移，使土工布铺设平顺而不起皱，保障了铺设的质量。4.由于采用一套安全质量保障体系，保障了土工布铺设的质量和作业人员的安全。本专利技术较好的解决了水下土工布的铺设的难题，制造出了适宜的铺设设备，一套较为有效的深水土工布铺设工艺。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，全天候正常作业。而且具有定位准，误差小，质量好，造价低，效率高的特点。【专利附图】【附图说明】图1为土工布铺设船布置图，图2为工作状态图，图3为GPS定位系统图，图4为工控电脑屏幕上的工作状态图。【具体实施方式】下面结合附图，对本专利技术作进一步的说明。实施例:采用沉底滚筒在水底展开摊铺的办法，进行水下土工布铺设。包括勘测地质地貌和水文气象状况，规划确定铺设位置，GPS定位、智能控制、基面清障、误差修正、土工布拼接装船、砂包就位、放下滚桶，固定锚位，移船铺展、压包抛石，抛填碎石。所述的土工布铺设船如图1图2所示，包括悬臂⑴、土工布⑵、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)、吊本文档来自技高网...

【技术保护点】
水下土工布铺设方法，其特征是：第一步：测得作业地点现场水深、流速、流向、风力、风向、潮差、浪级、基面平整情况，把铺设船拖至铺设现场，开启定位仪和工控电脑，根据勘测状况输入相关数据，规划铺设位置，确定铺设线路；第二步：在铺设船的四角方向抛下四个锚，用GPS定位仪确定位置，用锚机移动铺设船定位于铺设位置上，清除铺设涂面上的障碍物，放下滚筒移动铺设船进行模拟铺设，据实进行误差修正和数据调整；第三步：将缝制拼接好的土工布卷绕在滚筒上，并在土工布的外端头上连接一根圆管和至少2个锚钩，将土工布滚筒吊至铺设船一边的臂架上，并且将镇压土工布的砂石包堆放在铺设船的另一边上；第四步：把铺设船移出第一个铺设位置开端外的1?2个船位上，放下滚筒至涂面，扎下锚钩，移动铺设船，在铺设船的另一边投放砂石包，实施铺设；第五步：第一个铺设位置完成后，提升滚筒，移动铺设船至第二个铺设位置上，按照上述第三步第四步的步骤，进行下一幅土工布的铺设；第六步：在铺设船移动至第三个铺设位置时，在第一个铺设位置上抛填粒径小于15厘米的砂石料，依次类推，多次重复，直到整个设计面铺设完成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陶松垒，刘汉龙，赵志方，冯全宏，张子和，俞元洪，
申请(专利权)人：浙江科技学院，
类型：发明
国别省市：