本發(fā)明涉及圍堤造陸工程中袋裝土的拋袋工藝方法和裝置。

背景技術(shù)：

目前全世界均致力于升級海洋經(jīng)濟(jì)，海洋工程不斷遠(yuǎn)離沿海區(qū)域。在深水碼頭圍堰、深水人工島、遠(yuǎn)海島礁開發(fā)中遇到的水深、流急等問題，對現(xiàn)有的拋填筑堤施工工藝提出了更高的要求。拋填筑堤施工工藝，廣泛的應(yīng)用于圍堰、堤壩、護(hù)岸等工程。其主要的實(shí)現(xiàn)方式有：翻板拋袋、網(wǎng)兜拋袋和升降平臺拋袋施工工藝?，F(xiàn)有的施工工藝，基本以水力充灌袋裝砂的施工工藝為依托。袋裝砂技術(shù)在近十年來，廣泛應(yīng)用于國內(nèi)水運(yùn)和水利領(lǐng)域。

然而，由于大量的海砂和內(nèi)河砂源被用于上述工程中，砂源的大規(guī)模使用導(dǎo)致沿海砂資源的匱乏和枯竭。同時(shí)，隨著國家對資源和環(huán)境保護(hù)政策的不斷加強(qiáng)，砂資源作為未來堤壩工程土工織物袋體充填料越來越受到限制和短缺，工程建設(shè)投資成本將提高，袋裝砂的發(fā)展遇到了巨大的挑戰(zhàn)，砂源成為袋裝砂技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

為解決砂源瓶頸給沿海的水利、水運(yùn)建設(shè)帶來的影響。本工藝提出了用粉土、粉砂及粉土夾軟土等來替代原有的砂石料，并通過反鏟挖機(jī)取土后在裝有傳送裝置的甲板駁上通過漏斗將土裝入袋中，綁扎好袋口后，由傳動輸送裝置將袋體移向甲板駁邊緣，通過翻板將袋體拋落，在水下形成斷面；并通過試驗(yàn)驗(yàn)證了這一方法的可行性和有效性：能極好的完成土體的裝袋、袋體的輸移和拋填；能滿足該裝拋袋系統(tǒng)的穩(wěn)定持續(xù)工作，有效解決了因?yàn)樯霸淳o缺對沿海水利、水運(yùn)工程建設(shè)的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明給出的一種擱板輸送機(jī)裝拋袋工藝方法和裝置，能夠很好的解決本領(lǐng)域袋裝砂施工工藝中砂源緊缺的窘境，為圍堤造陸工程中的裝拋袋施工方法提供了新思路。

為此，本發(fā)明給出的技術(shù)方案表征為：

技術(shù)方案一

一種擱板輸送機(jī)裝拋袋裝置，包括喂料系統(tǒng)1、輸送系統(tǒng)2、拋袋系統(tǒng)3和控制系統(tǒng)4四大部分，輸送系統(tǒng)2為整個(gè)裝置的主體，喂料系統(tǒng)1位于輸送系統(tǒng)2的內(nèi)側(cè)靠填料來源端，拋袋系統(tǒng)3位于輸送系統(tǒng)2的外側(cè)靠臨水端。

喂料系統(tǒng)1包括挖機(jī)11、漏斗支架12、漏斗13、磁條14、鋼絲封條15和甲板駁6(為本領(lǐng)域現(xiàn)有設(shè)備：為一種貨運(yùn)船舶，不設(shè)貨倉，可直接在甲板上堆裝貨物，且在甲板四周不設(shè)擋貨圍板。)

漏斗13固定于漏斗支架12上部，漏斗13上大下小，且漏斗13上口131為方形，漏斗13下口132有垂直延生段133用于套上土工織物袋體5的袋口51，該垂直延生段133為金屬鐵材質(zhì)，從而方便磁條14固定土工織物袋體5的袋口51。

此處的磁條14在裝袋開始前，將袋體固定于漏斗口下緣處133；鋼絲封條用在裝袋完成后，對袋口進(jìn)行綁扎。使用磁條14將袋體5固定于漏斗13下緣處和使用鋼絲封條15將裝袋完成的袋體5的袋口51進(jìn)行綁扎，均為人工操作。

輸送系統(tǒng)2包括主體框架21、支腳22、擱板23、鏈條24、齒輪25、傳動軸26、驅(qū)動電機(jī)27；

擱板23的數(shù)量相同于鏈條24的節(jié)數(shù)，且每個(gè)擱板23焊接對應(yīng)于鏈條24的每個(gè)節(jié)單元，擱板23在鏈條24上形成上下兩個(gè)運(yùn)動平面，兩個(gè)運(yùn)動平面通過高強(qiáng)度的主體框架21支撐。

所述支腳22用于支撐整個(gè)輸送系統(tǒng)，支腳22焊接于甲板駁6的甲板61上，所述主體框架21即可安裝于支腳22上。

每個(gè)擱板23通過擱板下的滑輪231與主體支架21上的滑槽211相匹配，所述滑輪231置于滑槽211內(nèi)，用于支撐和傳遞運(yùn)動平面上垂直方向的負(fù)荷，同時(shí)滑槽211對滑輪231的水平移動起到導(dǎo)向作用，并由驅(qū)動電機(jī)27帶動傳動軸26上的齒輪25，最終齒輪25牽引鏈條24帶動擱板23運(yùn)動。拋袋系統(tǒng)3包括翻板31、液壓缸32，所述翻板31與所述運(yùn)動平面尾端的擱板23銜接，用于提供傾斜面便于拋落土工織物袋體5；所述液壓缸32用于控制翻板31的傾斜角度；所述液壓缸32的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作原理皆為現(xiàn)有技術(shù)，包括有液壓缸頂升撥桿44作為控制輸入和電磁閥(圖中未示意)作為執(zhí)行器件用于控制油管路的開閉。

控制系統(tǒng)4包括一控制柜41，所述控制柜41上置有電源總控開關(guān)42、擱板輸送機(jī)啟閉開關(guān)43和液壓缸頂升撥桿44，所述電源總控開關(guān)42用于控制外部接入電源的通斷，所述擱板輸送機(jī)啟閉開關(guān)43用于控制輸送系統(tǒng)的運(yùn)停?？刂葡到y(tǒng)4還包括控制器，控制器與液壓缸頂升撥桿44連接用于接收操作面板上的輸入指令，控制器與油管路上電磁閥連接用于執(zhí)行控制液壓缸32桿的伸出或者縮回長度，從而控制翻板31的傾斜角度。

進(jìn)一步優(yōu)化技術(shù)方案，所述驅(qū)動電機(jī)27還連接有變頻器(圖中未示意)，用于控制驅(qū)動電機(jī)27的轉(zhuǎn)速從而調(diào)控運(yùn)動平面的移動速度。

技術(shù)方案二

一種擱板輸送機(jī)裝拋袋工藝方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將土工織物袋體利用磁條固定于漏斗下口，并將袋體下部拉開平鋪于擱板輸送機(jī)上；

(2)利用甲板駁上的挖機(jī)，從?？坑诩装羼g船舷的泥駁內(nèi)挖取土體，并通過漏斗對土工織物袋體進(jìn)行裝袋；

(3)實(shí)時(shí)觀察土工織物袋體的裝袋量，當(dāng)袋體裝滿時(shí)，則挖機(jī)停止喂料，并扯下漏斗下部的磁條，釋放土工織物袋體的袋口；

(4)開啟擱板輸送機(jī)，將漏斗下部已裝滿的袋體移出裝袋區(qū)域；

(5)在已裝滿袋體移出漏斗下部區(qū)域過程中，靠近臨水面翻板處已扎口的袋體同時(shí)會被擱板輸送機(jī)輸移至翻板上，進(jìn)行滑落拋袋；

(6)靠近臨水面的袋體滑落后，停止擱板輸送機(jī)；

(7)將已裝滿的土工織物袋體，使用鋼絲封條進(jìn)行封口；

(8)在封口的同時(shí)，即可開始步驟(1)～(7)的循環(huán)，以此實(shí)現(xiàn)裝拋袋體的連續(xù)施工。

本發(fā)明提出的擱板輸送機(jī)裝拋袋工藝方法，同時(shí)設(shè)計(jì)并開發(fā)一套切實(shí)可行的針對以粉土為代表的細(xì)顆粒土質(zhì)高效裝拋袋施工工藝及其配套設(shè)施，解決傳統(tǒng)的袋裝砂施工工藝砂源瓶頸問題，解決傳統(tǒng)的離心充袋工藝泵送細(xì)顆粒土體濃度低，高壓沖水對儲泥池中土體攪拌不均，充袋后排水周期長，難以固結(jié)，且需進(jìn)行多次反復(fù)充袋才能滿足筑堤需求等充袋效率低的問題。

綜上，本發(fā)明的突出特點(diǎn)是采用干式裝袋工藝，無需排水，極好的改善了細(xì)顆粒物料充袋效率低下的問題，同時(shí)，采用電氣化控制，提高系統(tǒng)的自動化水平，可有效降低人工作業(yè)強(qiáng)度。本發(fā)明為裝拋袋施工提供了一條新工藝，生產(chǎn)高效，自動化程度高，人力配備少，生產(chǎn)成本低，具有廣闊的應(yīng)用推廣價(jià)值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明擱板式輸送機(jī)裝拋袋工藝示意圖

圖2為本發(fā)明擱板式輸送機(jī)示意圖

圖3為本發(fā)明土工織物袋體示意圖

圖4為本發(fā)明鋼絲封條示意圖

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例以及附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

參照圖1，一種擱板輸送機(jī)裝拋袋裝置，

包括一擱板輸送機(jī)，所述的擱板輸送機(jī)主要由主體框架、擱板、鏈條、齒輪、驅(qū)動電機(jī)和控制柜組成。其中，擱板采用鋼板折制，每個(gè)擱板下部均焊有兩個(gè)滾輪，滾輪與位于擱板輸送機(jī)框架上的滑槽相匹配。輸送機(jī)框架采用方管焊制，并通過多個(gè)腳墊與甲板駁甲板焊制在一起。擱板輸送機(jī)框架的兩端安裝有高強(qiáng)度鏈輪，可通過電機(jī)帶動鏈輪旋轉(zhuǎn)，以此來拉動擱板，使得擱板上部的袋裝土能夠輸移并拋落。

其中，

擱板輸送機(jī)臨水側(cè)安置有一角度可調(diào)的翻板，該翻板可通過改變與之相連的液壓缸的供油量來改變頂升距離，以此調(diào)整翻板拋袋的角度。

且在擱板輸送裝袋一側(cè)，安置有一挖機(jī)用于挖土喂料裝袋；且位于擱板輸送機(jī)裝袋一側(cè)的上部，安置有一個(gè)漏斗；該漏斗位于一鋼制框架上，其下部可用磁條將要裝袋的袋體固定。

所述的袋體采用土工織物袋體，袋體為無側(cè)縫圓底直筒型結(jié)構(gòu)；該袋體上部為柔軟布體，利于封口。固定袋體所用的磁條采用釹鐵硼稀土永磁鐵制作，袋裝土收口裝置采用鋼制封條封口。

且在該擱板輸送機(jī)裝拋袋裝置還置有一控制系統(tǒng)，在進(jìn)行裝袋過程中可控制擱板輸送機(jī)的啟停，并根據(jù)袋體在翻板上的滑落情況通過控制面板上的撥桿來控制翻板下部的頂撐液壓缸的伸縮，以此來調(diào)整翻板的拋袋角度。

本發(fā)明所述的一種擱板輸送機(jī)裝拋袋工藝方法，包括以下步驟：

(1)將土工織物袋體5利用磁條14固定于漏斗13下口132，并將袋體5下部拉開平鋪于擱板輸送機(jī)上；

(2)利用甲板駁6上的挖機(jī)11，從?？坑诩装羼g6船舷的泥駁16內(nèi)挖取土體，并通過漏斗13對土工織物袋5體進(jìn)行裝袋；

(3)實(shí)時(shí)觀察土工織物袋體5的裝袋量，當(dāng)土工織物袋體5裝滿時(shí)，則挖機(jī)11停止喂料，并扯下漏斗13下部132的磁條14，釋放土工織物袋體5的袋口51；

(4)打開控制系統(tǒng)4上，電源總開關(guān)42，通過調(diào)整液壓缸頂升撥桿44調(diào)整翻板31角度；接著打開擱板輸送機(jī)啟閉開關(guān)43，使得擱板23將漏斗13下部132的已裝滿的土工織物袋體5移出裝袋區(qū)域；

(5)在已裝滿的土工織物袋體5移出漏斗13下部132區(qū)域過程中，靠近臨水面翻板31處已扎口的土工織物袋體5同時(shí)會被擱板輸送機(jī)輸移至翻板31上，進(jìn)行滑落拋袋；

(6)靠近臨水面的土工織物袋體5滑落后，關(guān)閉擱板輸送機(jī)其閉開關(guān)43，停止擱板輸送機(jī)；

(7)將已裝滿的土工織物袋體5，使用鋼絲封條15對土工織物袋體5進(jìn)行封口；

(8)在封口的同時(shí)，即可開始步驟(1)～(7)的循環(huán)，以此實(shí)現(xiàn)裝拋袋體的連續(xù)施工；

以下是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例：

擱板輸送機(jī)長8300mm，寬2900mm，高635mm；電機(jī)采用11Kw臺灣大同電機(jī)，配BWY5行星減速機(jī)；變頻器采用三菱變頻器380V；主體框架采用80*80*6mm方管焊接；擱板采用10mm鋼板折制；鏈條采用拮據(jù)200mm擱板專用鏈條；鏈條的軌道采用14#槽鋼焊接；鏈條齒輪采用6齒鏈輪，配200mm的擱板鏈條；翻板采用10mm的鐵板焊接加工；液壓頂升系統(tǒng)采用缸徑100mm行程700mm的油壓缸，液壓泵站采用2.2KW的液壓泵站。

漏斗支架寬2500mm，長3000mm，高2600mm，采用80*80*6mm的方管焊制；漏斗采用6mm的不銹鋼板焊制而成，漏斗總高為1000mm，上口為方形，寬2000mm；下口亦為方形，寬1600mm；下口有垂直延生段，高250mm。下部連接土工織物袋體的開口，開口為直筒形；該土工織物袋體為無側(cè)縫圓底直筒型雙拼袋體，其直徑為Φ2200mm，高2500mm，該袋體上部為柔性機(jī)織布，高500mm；該袋體下部為普通土工織物，高2000mm；該土工織物袋體品質(zhì)均為200g/㎡。該袋體開口與漏斗下口用磁條相連。

采用的物料為現(xiàn)場取土，土體0.075mm以上顆粒含量占比50％，土質(zhì)類型屬于粉細(xì)砂，土質(zhì)天然容重1.714t/m³。

所用泥駁為500方開體駁船，挖機(jī)為200型，斗容為0.8m³，回轉(zhuǎn)速度為12.4rpm。

裝拋袋施工過程中，先開啟擱板輸送機(jī)和液壓泵站的電源。將翻板角度調(diào)整至30°，同時(shí)試運(yùn)行擱板輸送機(jī)，可以正常啟動和停止。

將土工織物袋用磁條固定于漏斗下口處，固定完畢后，通過挖機(jī)將泥駁內(nèi)的粉細(xì)砂裝入土工織物袋內(nèi)。當(dāng)袋體內(nèi)土體高度約為1.2m左右時(shí)，停止喂料。并人工扯下磁條，將已裝滿的土工織物袋開口脫離漏斗下口。

開啟擱板輸送機(jī)，將裝滿的土工織物袋運(yùn)送靠近翻板處的擱板上后，停止擱板輸送機(jī)。

停止擱板輸送機(jī)后，由人工用鋼絲封條將已裝滿的土工織物袋封口；同時(shí)，由人工將新的袋體用磁條將土工織物袋體開口固定于漏斗下口。

固定完畢后，再次通過挖機(jī)將泥駁內(nèi)的粉細(xì)砂裝入土工織物袋內(nèi)。當(dāng)袋體內(nèi)土體高度約為1.2m左右時(shí)，停止喂料。并扯下磁條，將已裝滿的土工織物袋開口脫離漏斗下口。

開啟擱板輸送機(jī)，將裝滿的土工織物袋運(yùn)送至靠近翻板處的擱板上。同時(shí)，原本位于該處的已封口的土工織物袋通過擱板輸送機(jī)的輸移，通過翻板滑落拋入水。當(dāng)原本已封口的袋體拋填入水，且新的未封口的袋體輸移至靠近翻板處的擱板上時(shí)，停止擱板輸送機(jī)。

停止擱板輸送機(jī)后，由人工用鋼絲封條將已裝滿的土工織物袋封口；同時(shí)繼續(xù)掛袋、裝袋、輸移、拋填的循環(huán)操作，以此實(shí)現(xiàn)擱板輸送機(jī)的裝拋袋的連續(xù)不間斷施工。