專(zhuān)利名稱(chēng)：載荷水包及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水包或水袋或水床及其用途，尤其涉及一種裝水并以水體 為荷載的載荷水包及其用途。
背景技術(shù)：
至今未發(fā)現(xiàn)用水包作土工堆載的。真空預(yù)壓、排水預(yù)壓等軟弱地基堆載預(yù)壓處理，地基、樁基等靜載試驗(yàn)等 大規(guī)模載荷工程應(yīng)用領(lǐng)域，所施加的荷載物一般采用土、砂、石、磚等材料， 或者是填充這些材料的土袋。但采用這種堆載技術(shù)在生產(chǎn)實(shí)踐中存在一些很難 克服的問(wèn)題①工程需要大量的材料并要運(yùn)輸；②所需材料只是臨時(shí)調(diào)用，用 完之后又得尋找地方來(lái)處理這些材料；③材料加載、卸載時(shí)間長(zhǎng)，過(guò)程復(fù)雜， 且需要重型設(shè)備；④整體實(shí)施造價(jià)高。生產(chǎn)實(shí)踐中常需要在大量軟土區(qū)域進(jìn)行成孔或鉆探，而進(jìn)行成孔或鉆探又 需要重型設(shè)備，現(xiàn)有的技術(shù)方案往往是通過(guò)先花費(fèi)大量經(jīng)費(fèi)進(jìn)行前期處理，為 重型設(shè)備創(chuàng)造條件，然后再應(yīng)用重型設(shè)備實(shí)施成孔或鉆探。這種技術(shù)方案同樣 為生產(chǎn)實(shí)踐帶來(lái)了障礙①前期預(yù)處理需要大量的土、砂、石、磚等材料等填 料；②施工較繁瑣；③工期長(zhǎng)；④整體實(shí)施造價(jià)高。生產(chǎn)實(shí)踐中常有大量的起吊或杠桿作業(yè)，而現(xiàn)有起吊或杠桿作用所施加的 壓力往往是由設(shè)備自身所安裝的固體物自重所提供。其不足之處是， 一方面， 固體物不能無(wú)限加大，固體物自重只能增加到一定程度；另一方面遠(yuǎn)距離運(yùn)輸 重型起吊設(shè)備及自帶重物存在很大難度；此外如果是軟弱場(chǎng)地作業(yè)時(shí)，本身自重大的固體物也很難應(yīng)用。生產(chǎn)實(shí)踐中常出現(xiàn)搭浮橋或軟土區(qū)域施工設(shè)備進(jìn)場(chǎng)作業(yè)或湖泊、灘涂圍墾 場(chǎng)地進(jìn)場(chǎng)作業(yè)，是一件比較困難的事，往往造價(jià)偏高，施工復(fù)雜。社會(huì)實(shí)踐中常需要對(duì)設(shè)備、構(gòu)件等獨(dú)立物實(shí)施穩(wěn)定，現(xiàn)有技術(shù)方案往往是 采用將需要穩(wěn)定的獨(dú)立物部分構(gòu)件埋入地下或與周?chē)€(wěn)定物連接等措施。但是 在很多環(huán)境區(qū)域，不存在將獨(dú)立物部分構(gòu)件埋入地下或與周?chē)€(wěn)定物實(shí)施連接 等的基本條件，為項(xiàng)目的實(shí)施帶來(lái)重大困難。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，以可持續(xù)、環(huán)境友好、經(jīng)濟(jì)節(jié)約 的科學(xué)發(fā)展觀為宗旨，提供一種可應(yīng)用于工程或設(shè)備等領(lǐng)域的成本低、效能高、 且操作靈活簡(jiǎn)便的載荷水包技術(shù)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種載荷水包，它是用不透水的材料，根據(jù)用途需要制成所需要的任意形 狀的密封包，在包上裝有進(jìn)水閥門(mén)、出水閥門(mén)，包的頂部有放空裝置，包中裝 有可流動(dòng)的水，水包外根據(jù)用途需要在四周有框架或加強(qiáng)護(hù)欄。載荷水包在應(yīng) 用時(shí)，水包是單個(gè)或多個(gè)組合或多個(gè)連成一體或載荷水包與土、砂、石、磚載 荷體相結(jié)合。制作水包的材料是不透水的橡膠布、土工布或有機(jī)材料膜等軟性 材料和/或金屬、硬質(zhì)有機(jī)材料、木材等剛性材料。載荷水包內(nèi)有加強(qiáng)網(wǎng)格或 加強(qiáng)網(wǎng)布或成網(wǎng)格分布的加強(qiáng)筋。載荷水包內(nèi)裝的流動(dòng)水，是清水或泥漿水或 工業(yè)廢水。本發(fā)明載荷水包的用途如下1) 作真空預(yù)壓、排水預(yù)壓等軟弱地基堆載預(yù)壓處理中的堆載或壓載；2) 作地基、樁基等靜載試驗(yàn)中的加載；3) 作成孔、鉆探等設(shè)備的一部分，與鉆探或壓力裝置相連接，通過(guò)不斷 重復(fù)對(duì)不包注水和排水，對(duì)鉆桿或壓力裝置施加壓力或拉力，來(lái)實(shí)施 成孔或鉆探；4) 作起吊或杠桿等設(shè)備的一部分，作為起吊或杠桿作業(yè)時(shí)的壓載物或拉 載物；5) 它與構(gòu)建物相結(jié)合，作為浮橋墩，或作為軟土區(qū)域、湖泊、灘涂圍墾 場(chǎng)地作業(yè)平臺(tái)或施工設(shè)備進(jìn)場(chǎng)作業(yè)墊層；6) 它與其它錨固物、錨固作用相結(jié)合，將載荷水包與設(shè)備、構(gòu)件等獨(dú)立 或物被穩(wěn)定物體相連，為設(shè)備、構(gòu)件等獨(dú)立物被穩(wěn)定物提供穩(wěn)定作用 的拉力或壓力或錨固力。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、 操作簡(jiǎn)便、靈活；2、 可以進(jìn)行自動(dòng)化控制；3、 工作效率高；4、 造價(jià)低廉；5、 可以輕型化設(shè)備；6、 可以簡(jiǎn)化相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的工藝流程；7、 對(duì)環(huán)境無(wú)影響；8、 基本不消耗配套材料；9、 可以重復(fù)利用；10、 存儲(chǔ)、運(yùn)輸簡(jiǎn)單。


圖1、載荷水包示意圖。圖2、載荷水包加強(qiáng)網(wǎng)格側(cè)視示意圖。 圖3、載荷水包壓載成孔示意圖。圖中載荷水包主體l、進(jìn)水閥門(mén)2、放空裝置3、場(chǎng)地4、鉆桿5、承載 裝置6、加強(qiáng)網(wǎng)格7、加強(qiáng)框架8、出水閥門(mén)9。
具體實(shí)施方式
載荷水包的用途具體操作如下一、 一種應(yīng)用載荷水包進(jìn)行真空預(yù)壓、排水預(yù)壓等軟弱地基堆載預(yù)壓處理 的方法，是用載荷水包獨(dú)立體或載荷水包組合體或載荷水包與土、砂、石、磚 等載荷體相結(jié)合代替土、砂、石、磚等載荷體，用不斷注水或排水進(jìn)行加載、 卸載代替推土、挖填設(shè)備或人工進(jìn)行加載、卸載，其操作步驟如下① 場(chǎng)地簡(jiǎn)單平整，并布置土工織物或沙土等墊層；② 當(dāng)載荷水包與土、砂、石、磚等載荷體相結(jié)合使用時(shí)，先期布置土、 砂、石、磚等載荷體；③ 平放單層或多層載荷水包，載荷水包之間連為整體，或在被堆載預(yù) 壓處理場(chǎng)地上部布置框架或剛性水包，在框架或剛性水包的兩側(cè)或四周加 掛載荷水包；④ 載荷水包與注水、排水設(shè)備連接；⑤ 往載荷水包中注水，根據(jù)工程要求，通過(guò)控制注水的時(shí)間、速率等 因素來(lái)分級(jí)和控制加載速率；⑥ 依據(jù)實(shí)際工作需要增減載荷水包；⑦ 工程中排出的水體，可即時(shí)注入載荷水包作荷載；⑧ 堆載預(yù)壓處理完成后，排出載荷水包中的水，或注入下一個(gè)載荷水 包使用；⑨回收和保存載荷水包。二、 一種應(yīng)用載荷水包進(jìn)行地基、樁基等靜載試驗(yàn)中加載的方法，是用載 荷水包獨(dú)立體或載荷水包組合體或載荷水包與土、砂、石、磚等載荷體相結(jié)合 代替土、砂、石、磚等載荷體，用不斷往水包注水或排水進(jìn)行加載、卸載代替 推土、挖填設(shè)備或人工進(jìn)行加載、卸載，其操作步驟如下① 清理場(chǎng)地，布置靜載試驗(yàn)載荷板；② 當(dāng)載荷水包與土、砂、石、磚等載荷體相結(jié)合使用時(shí)，先期布置土、砂、 石、磚等載荷體；③ 平放單層或多層載荷水包，載荷水包之間連為整體，或在被堆載預(yù)壓處 理場(chǎng)地上布置框架或剛性水包，在框架或剛性水包的兩側(cè)或四周加掛載荷水包；④ 載荷水包與注水、排水設(shè)備連接；⑤ 根據(jù)靜載試驗(yàn)的技術(shù)要求，對(duì)載荷水包進(jìn)行注水或排水來(lái)實(shí)施加載或減載；⑥ 靜載試驗(yàn)完成后，排出載荷水包中的水；⑦ 回收和保存載荷水包。三、 一種應(yīng)用載荷水包進(jìn)行浮橋墩作業(yè)或軟土區(qū)場(chǎng)地墊層作業(yè)或湖泊、灘 涂圍墾場(chǎng)地淺水作業(yè)平臺(tái)和施工設(shè)備進(jìn)場(chǎng)作業(yè)墊層的方法，是用載荷水包獨(dú)立 體或載荷水包組合體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的浮橋構(gòu)件，用載荷水包獨(dú)立體或載荷水包組合 體代替竹排、土工織物、土袋、土、砂、石、磚單個(gè)或幾個(gè)組合等的墊層材料， 其操作步驟如下① 平放單層或多層載荷水包，載荷水包之間連為整體；② 載荷水包與注水、排水設(shè)備連接；③ 往載荷水包中注水；④ 載荷水包鋪設(shè)其它整體性墊層； (D實(shí)施其它相關(guān)作業(yè)；⑥ 工程完成后排出載荷水包中的水；⑦ 回收和保存載荷水包。四、 一種利用載荷水包用于成孔、鉆探等設(shè)備中的壓載或拉載裝置，主要 包括載荷水包、承載裝置或拉載裝置、注水排水設(shè)備，本發(fā)明用載荷水包代 替油壓或氣壓或沖擊力或固體物重力，用包含載荷水包的成孔、鉆探等輕型設(shè) 備代替重型設(shè)備，其操作方法如下① 在成孔、鉆探等設(shè)備的施力位置設(shè)置承載裝置，在承載裝置上放置載荷 水包，并將其固定；② 載荷水包與注水、排水設(shè)備連接；③ 往載荷水包中注水；④ 實(shí)施其它相關(guān)作業(yè)； (D作業(yè)完成后排出載荷水包中的水； ⑥回收和保存載荷水包。五、 一種利用載荷水包用于起吊或杠桿等設(shè)備中的壓載或拉載裝置，主要 包括載荷水包、承載裝置或拉載裝置、注水、排水設(shè)備，本發(fā)明用載荷水包 代替固體物自重，用組合載荷水包無(wú)限制增大起吊或杠桿等設(shè)備中的的起吊作 用力，其操作方法如下① 在起吊或杠桿等設(shè)備的承重位置放置載荷水包，并將其固定；② 載荷水包與注水、排水設(shè)備連接； (D往載荷水包中注水；④ 實(shí)施其它相關(guān)作業(yè)；⑤ 作業(yè)完成后排出載荷水包中的水；⑥ 回收和保存載荷水包。 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步闡述。 實(shí)施例一用不透水的橡膠布、土工布、有機(jī)材料膜等軟性材料和/或金屬、硬質(zhì)有 機(jī)材料、木材等剛性材料加工成所需要的載荷水包主體l，在載荷水包主體上安裝進(jìn)水閥門(mén)2、出水閥門(mén)9和放空裝置3，其內(nèi)有縱橫交錯(cuò)的加強(qiáng)網(wǎng)格7， 其外有加強(qiáng)框架或護(hù)欄8。 實(shí)施例二在廣西某試驗(yàn)場(chǎng)，對(duì)2000 ltf場(chǎng)地進(jìn)行8噸/平方米水平級(jí)的堆載預(yù)壓，分 四級(jí)加載。1、 將20個(gè)20mX 10mX4m的長(zhǎng)方體載荷水包分兩層鋪于場(chǎng)地上待加載的 位置，并將所有載荷水包連成一個(gè)整體，載荷水包的上面和下底為優(yōu)質(zhì)橡膠， 側(cè)面為鐵皮。2、 第一級(jí)加載，將水管與載荷水包進(jìn)水閥門(mén)相連，然后用水泵注水，先 將第一層載荷水包注水2m，持續(xù)時(shí)間5天。3、 第二級(jí)加載，將第一層載荷水包注滿(mǎn)水，持續(xù)時(shí)間5天。4、 第三級(jí)加載，將第二層載荷水包注水2m，持續(xù)時(shí)間5天。5、 第四級(jí)加載，將第二層載荷水包注滿(mǎn)水，持續(xù)時(shí)間55天。6、 堆載預(yù)壓處理完成后，通過(guò)水管將水包中的水自動(dòng)排出。7、 回收和保存水包。8、 經(jīng)檢測(cè)，處理達(dá)到預(yù)期效果。實(shí)施例三廣東某試驗(yàn)場(chǎng)，實(shí)施最大900噸荷載的靜載試驗(yàn)。1、 清理場(chǎng)地，在試驗(yàn)區(qū)布置正方形靜載試驗(yàn)荷載鋼板，面積1 m2，并在 其上布置10米X 10米的載荷平臺(tái)。2、 就近將廢棄的土、石等材料裝袋平鋪于載荷平臺(tái)上，約2m。3、 在平鋪土袋上平放10米X 10米X5米的鐵皮做成的長(zhǎng)方體載荷水包， 并注滿(mǎn)水。4、 按照靜載試驗(yàn)分級(jí)加載和卸載。5、 靜載試驗(yàn)完成后，排出載荷水包中的水，并回收和保存載荷水包。6、 通過(guò)試驗(yàn)表明，通過(guò)載荷水包充水、排水來(lái)實(shí)現(xiàn)加載、卸載相較現(xiàn)有 方法要省時(shí)省力，而且成本更低。實(shí)施例四廣東某試驗(yàn)場(chǎng)，灘涂圍場(chǎng)筑壩，需輪式機(jī)車(chē)輸送原料。1、 從灘涂邊緣開(kāi)始鋪載荷水包，載荷水包由優(yōu)質(zhì)橡膠做成，每個(gè)載荷水 包為寬3米，長(zhǎng)100米，厚0. 5米的長(zhǎng)方體，長(zhǎng)方體載荷水包四周有加強(qiáng)護(hù)欄， 由近至遠(yuǎn)向?yàn)┩靠v深鋪展載荷水包。2、 接上水管，往載荷水包中注水。3、 在載荷水包上鋪木板。4、 機(jī)車(chē)從以載荷水包和木板組成的墊層上經(jīng)過(guò)向施工區(qū)輸料，狀況良好， 無(wú)凹陷。5、 工程完成，將載荷水包中水排出，回收以備下次利用。 實(shí)施例五廣西某試驗(yàn)場(chǎng)，湖泊假設(shè)臨時(shí)浮橋，架橋處水深4米。1、 將帶加強(qiáng)框架且內(nèi)有加強(qiáng)筋的載荷水包投入預(yù)定位置，載荷水包為長(zhǎng)6米，寬6米，高5米的長(zhǎng)方體，其由橡膠做成。2、 將載荷水包注滿(mǎn)水，載荷水包頂部露出湖面1米。3、 往載荷水包上架設(shè)橋梁，并將其固定。4、 浮橋架成，開(kāi)始其它作業(yè)5、 作業(yè)完成，拆除浮橋，排出載荷水包中的水，回收載荷水包。實(shí)施例六廣東某試驗(yàn)場(chǎng)，場(chǎng)地成孔，需成孔6米深。1、 在成孔鉆桿的尾部接一個(gè)支架，支架底部是半徑為1米的圓板，使鉆 桿垂直豎立。2、 在支架上放置半徑1米，高3米的圓柱體載荷水包，并將載荷水包固定于平臺(tái)上。3、 往載荷水包中快速注水，注滿(mǎn)水即向鉆桿施加約IO噸的壓力。4、 鉆桿隨載荷水包中的水量的增加而鉆入土中。5、 排出載荷水包中的水，并存放到旁邊的載荷水包。6、 重復(fù)3 5步，十?dāng)?shù)分鐘后，鉆深達(dá)所需深度。7、 排出載荷水包中的水，進(jìn)行下一個(gè)成孔作業(yè)。 實(shí)施例七廣西某試驗(yàn)場(chǎng)，重型設(shè)備無(wú)法進(jìn)場(chǎng)，以輕型吊車(chē)加載載荷水包實(shí)施超荷作業(yè)。1、在吊車(chē)液壓系統(tǒng)、梁臂強(qiáng)度等相關(guān)性能指標(biāo)容許的超負(fù)荷范圍內(nèi)，在 吊車(chē)上壓橡膠制的載荷水包2個(gè)，并將載荷水包固定于吊車(chē)上，每個(gè)載荷水包 長(zhǎng)4米，寬2米，高2米，即加重32噸，吊車(chē)超穩(wěn)定。2、 往載荷水包中注水，增大吊車(chē)的自重，使其超穩(wěn)定。3、 進(jìn)行超負(fù)荷起吊作業(yè)。4、 作業(yè)完成后，排出載荷水包中的水。5、 將載荷水包收回。實(shí)施例八廣西某試驗(yàn)場(chǎng)，場(chǎng)地長(zhǎng)200米，寬100米，大面積薄膜覆蓋，常被風(fēng)刮起，而石頭等其它物件有菱角，易刮破薄膜。1、 在薄膜四角個(gè)壓長(zhǎng)O. l米，寬O. l米，高0.05米的方體高強(qiáng)度塑膠和 土工布合制的載荷水包。2、 往載荷水包中注水。3、 在薄膜的邊上每隔2米再壓一個(gè)水包加強(qiáng)，然后注水。4、 無(wú)需蓋膜時(shí)，排出載荷水包中的水，收回保存。 實(shí)施例九廣西某試驗(yàn)場(chǎng)，空曠處無(wú)固定物，大型氫氣球需固定。1、 氫氣球升空前，接一個(gè)半徑為0.5米，高0.5米的圓柱體載荷水包， 其材質(zhì)為內(nèi)襯塑膠膜，外覆土工布的復(fù)合材料。2、 往載荷水包中注水。3、 對(duì)氫氣球充氣，使氫氣球升空。4、 不用氫氣球時(shí)，降下氫氣球，排氣回收。5、 排出載荷水包中的水，收回保存。
權(quán)利要求
1.載荷水包，其特征在于，用不透水的材料，根據(jù)用途需要制成所需要的任意形狀的密封包，在包上裝有進(jìn)水閥門(mén)、出水閥門(mén)，包的頂部有放空裝置，包中裝有可流動(dòng)的水，水包外根據(jù)用途需要在四周有框架或加強(qiáng)護(hù)欄。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載荷水包，其特征在于，應(yīng)用時(shí)，水包是單個(gè)或多個(gè)組合或多個(gè)連成一體或載荷水包與土、砂、石、磚載荷體相結(jié)合。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載荷水包，其特征在于，制作水包的材料是不透 水的橡膠布、土工布或有機(jī)材料膜等軟性材料和/或金屬、硬質(zhì)有機(jī)材料、木 材等剛性材料。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載荷水包，其特征在于，水包內(nèi)有加強(qiáng)網(wǎng)格或加 強(qiáng)網(wǎng)布或成網(wǎng)格分布的加強(qiáng)筋。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的載荷水包，其特征在于包內(nèi)裝的流動(dòng)水，是清水 或泥漿水或工業(yè)廢水。
6. 載荷水包的用途，其特征在于，它可應(yīng)用于1) 作真空預(yù)壓、排水預(yù)壓等軟弱地基堆載預(yù)壓處理中的堆載或壓載；2) 作地基、樁基等靜載試驗(yàn)中的加載；3) 作成孔、鉆探等設(shè)備的一部分，與鉆探或壓力裝置相連接，通過(guò)不斷 重復(fù)對(duì)水包注水和排水，對(duì)鉆桿或壓力裝置施加壓力或拉力，來(lái)實(shí)施成孔或鉆 探；4) 作起吊或杠桿等設(shè)備的一部分，作為起吊或杠桿作業(yè)時(shí)的壓載物或拉 載物；5) 它與構(gòu)建物相結(jié)合，作為浮橋墩，或作為軟土區(qū)域、湖泊、灘涂圍墾場(chǎng)地作業(yè)平臺(tái)或施工設(shè)備進(jìn)場(chǎng)作業(yè)的墊層；6)它與其它錨固物、錨固作用相結(jié)合，將載荷水包與設(shè)備、構(gòu)件等獨(dú)立 物被穩(wěn)定物體相連，為設(shè)備、構(gòu)件等獨(dú)立物或被穩(wěn)定物提供穩(wěn)定作用的拉力或 壓力或錨固力。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種載荷水包及其用途，水包是用不透水的材料，根據(jù)用途需要制作成所需要的任意形狀的密封包，在包上有進(jìn)水閥門(mén)、出水閥門(mén)，包頂部有放空裝置，包中裝有流動(dòng)的液體，如水、泥漿水或工業(yè)廢水等。這種載荷水包適用于真空預(yù)壓、排水預(yù)壓等軟弱地基處理的預(yù)壓堆載；地基、樁基等靜載試驗(yàn)中的加載；輕型設(shè)備成孔、鉆探、起吊等需要施加的壓力或拉力；成孔、鉆探、起重等施工操作中穩(wěn)定設(shè)備的壓載；穩(wěn)固塔、桿等獨(dú)立物的錨固力；以及其它需錨固、壓、拉、承載力、浮力等用途的應(yīng)用領(lǐng)域。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)便、靈活，工作效率高，造價(jià)低廉，不影響環(huán)境，可重復(fù)使用，存儲(chǔ)、運(yùn)輸方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B7/00GK101259905SQ20081007353
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2008年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者陳江濤 申請(qǐng)人:陳江濤