專利名稱：土工布水力沉鋪機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種修筑護岸工程基礎的施工機械。本實用新型可廣泛用于修筑駁岸、碼頭橋基、導流防護等護岸工程的基礎工程。
一般在修筑駁岸、碼頭、橋基、導流防護等護岸工程時，為防止護岸工程的基礎被河水沖毀，通常是用塊石修筑深5～10m的重力式基礎。在施工時需要打樁、圍堰、抽水、挖基、砌筑圬工、回填等多道工序，工程造價較高。在已往的橋涵施工中為簡化施工工藝，采用了不挖基礎坑，利用高壓水流直接將橋樁，沉鋪進土基的施工方法。這種方法具有工藝簡便可靠，工程造價低等優(yōu)點。但這種射水沉樁設備，只能用來沉鋪鋼性基樁。(參見鐵道部第一設計院主編的《鐵路施工技術手冊》中《橋涵》部分)。
本實用新型的目的在于提供一種利用射水沉樁的原理，向土基中沉鋪柔性的土工布或塑料布的水力沉鋪機械，并借以構筑一種造價低廉的土工布護岸工程基礎，從而簡化施工工藝、降低工程造價。
實現(xiàn)這一目的方法是將一臺叉車或者裝載車與水力沉鋪設備結合在一起，在叉車或裝載車上，安裝有高壓水泵、卷揚機、控制沉鋪方向的導軌以及鉆桿、拔銷機構、砼滾筒等裝置。利用水力沉鋪機可以直接將土工布或塑料布(以下統(tǒng)稱土工布)垂直或傾斜地沉鋪進土基中。


圖1是使用水力沉鋪機構筑的護岸工程基礎的結構示意圖。圖中(1)。護岸工程上部構造，(2).護岸工程基座，(3).土基構成的基礎主體，(4).河床基礎，(5).土工布或塑料布防水隔離層，(6).砼滾筒。土工布的上端固壓在護岸工程基座下，下端用砼滾筒錨固在土基中，相鄰土工布用機械法鎖緊連接，或者用化學法粘接。
圖2是水力沉鋪機結構示意圖。圖中(7).輸水導管，(8)，鉆桿，(9).鉆桿支撐架，(10).鉆桿連接螺母，(11).卷揚機導輪，(12).鋼索，(13).導軌，(14).卷揚機，(15).遮水板，(16).噴頭，(17).主噴孔，(18).輔助噴孔，(19).銷軸，(20).拔銷機構，(21).拔銷機構卷揚機，(22).裝載車，(23).高壓水泵，(24).鉆桿連接桿。在裝載車(22)上，安裝有高壓水泵(23)、卷揚機(14)以及控制沉鋪方向和角度的導軌(13)。在導軌(13)的下橫梁上有一嵌壓槽，在沉鋪土工布時，用來固定土工布的一端。在導軌(13)上安裝有兩鉆桿(8)，鉆桿(8)是中空的。其上端用輸水導管(7)與高壓水泵(23)連接，下端與噴頭(16)連接。鉆桿(8)上有連接螺母(10)，因此鉆桿可以按照設計沉鋪深度接長。噴頭(16)的下部有10～100個主噴孔(17)，其作用是在沉鋪土工布時，噴射出高壓水流。噴頭的上部有5～20個輔助噴孔(18)，其作用是向上提升鉆桿(8)和噴頭(16)時，利用輔助噴孔噴水，以減小提升阻力。為防止輔助噴孔將水噴至地面，在導軌的下橫梁上安裝有遮水板(15)、在噴頭(16)后面，有一銷軸(19)將卷繞有土工布的砼滾筒(6)固定在兩鉆桿(8)之間。在鉆桿(8)靠近銷軸(19)附近，有一拔銷機構(20)。在砼滾筒(6)沉鋪到設計深度后，通過卷揚機(21)和拔銷機構(20)拔出銷軸(19)，將砼滾筒(6)沉落在土基中。
圖3是砼滾筒(6)的結構示意圖。砼滾筒有一金屬軸(25)，用來將砼滾筒(6)支撐固定在兩鉆桿上。砼滾筒有一軸向槽(26)，用來嵌壓固定土工布的一端，并將土工布卷繞在砼滾筒(6)上。在金屬軸(25)上安裝有可以轉動的定位環(huán)(27)。在沉鋪第二道以后的土工布時，為使后一道沉鋪的土工布與已沉鋪在土基中的前一道土工布大致相疊連接?？蓪⒍ㄎ画h(huán)(27)穿過予制在土工布一側(視沉鋪作業(yè)順序、確定左右)并隨前一道土工布已沉鋪在土基中的導向繩(28)。在沉鋪時使鉆桿(8)沿著導向繩(28)的方向下沉、導向繩(28)在平時隨著土工布卷繞在砼滾筒(6)上。
圖4是相鄰兩土工布鎖緊連接的示意圖。圖中(5)為土工布，在土工布的兩側分別予制有凹、凸槽(30)、(31)以及導向繩(28)。(29)為將凹凸槽鎖緊連接的鎖扣，在沉鋪時鎖扣固定在砼滾筒(6)的金屬軸(25)上。
圖5是拔銷機械示意圖。圖中(19)，銷軸，(32).銷軸彈簧，(33).螺母，(34)，導輪，(35).拔銷鋼索。
圖6是水力沉鋪機導軌A－A處橫剖面示意圖，導輪(36)的作用是減少鉆桿(8)在導軌(13)內的運動阻力。37為導軌橫梁。
結合圖例，對水力沉鋪機的工作順序作進一步描述。在沉鋪土工布前，將卷繞在砼滾筒(6)上的土工布的一端固壓在導軌(13)的下橫梁的嵌壓槽內。(在開始沉鋪第2、3、4……道土工布時還應將已沉鋪進土基中的土工布上的導向繩(28)穿過定位環(huán)(27)，同時將鎖扣(29)穿過相鄰兩土工布的凹凸槽)。然后，將噴頭(16)對準土基，利用高壓水流將土基中的泥沙沖成懸浮狀態(tài)。鉆桿(8)和噴頭(16)依靠自重和高壓水流，不斷向地基深處推進。隨著噴頭(16)的不斷下沉，卷繞在砼滾筒(6)上的土工布也逐漸鋪設在土基中。在沉鋪的同時通過固定在砼滾筒軸(25)上的鎖扣(29)將相鄰兩土工布的凹凸槽(30)、(31)鎖緊連接。在到達設計沉鋪深度后，通過卷揚機(21)、拔銷機構(20)、拔出銷軸(19)、使砼滾筒(6)沉落在土基中，將土工布錨固。然后利用卷揚機(14)將鉆桿(8)及噴頭(16)提升至地面。為減少提升阻力，可利用輔助噴孔(18)噴水。在沉鋪好一道土工布后，沿著護岸基礎移動沉鋪位置，依次沉鋪下一道土工布，直至形成一道土工布防水隔離層。采用這種方法，利用原有土基即可構成基礎主體、為加強土基強度，也可對土基進行硅化加固。
采用本實用新型構筑護岸工程基礎，可以省去打樁、圍堰、抽水、砌筑圬工、回填土等多道工序簡化了施工工藝，同時，可以利用廉價的土工布及塑料布及原有土基代替塊石，節(jié)省了原材料。據(jù)初步估算，構筑同樣體積的護岸工程基礎，采用本實用新型構筑的土工布——土基結構與采用傳統(tǒng)的重力式結構相比，可降低工程造價80％以上。
權利要求1.一種土工布水力沉鋪機械，由叉車或者裝載車與鉆桿、噴頭、導軌及高壓水泵等沉鋪裝置相結合而組成。其特征在于在導軌上安裝著可上下移動的兩鉆桿和與鉆桿相連的噴頭，在兩鉆桿之間靠近噴頭的位置，用銷軸固定著卷繞著土工布或塑料布的砼滾筒，在鉆桿上固定砼滾筒處，有一拔銷機構，在沉鋪到設計深度后，通過拔銷機構，將砼滾筒沉落在土基中，在砼滾筒的金屬軸上安裝有鎖扣，在沉鋪土工布或塑料布的同時，將相鄰兩土工布或塑料布鎖緊連接。
2.如權利要求1所述的水力沉鋪機，其特征在于安裝在導軌上的兩鉆桿是中空的，兩鉆桿之間有連接桿，為了隨沉鋪深度不同接長鉆桿，在鉆桿的一端裝有連接螺母。
3.如權利要求1所述的水力沉鋪機，其特征在于所述與兩鉆桿相連的噴頭的中部是一長方形水腔，噴頭的上下兩端為錐形或者圓弧形，在噴頭的中部和下端有10～100個主噴孔，在噴頭的上端有5～20個輔助噴孔。
4.如權利要求1所述的水力沉鋪機，其特征在于所述砼滾筒有一金屬軸，在軸上有定位環(huán)，在砼滾筒的表面，有一軸向槽，用來嵌壓土工布或塑料布。
5.如權利要求1所述的水力沉鋪機，其特征在于安裝在叉車或裝載車上的導軌內側有滾輪，以減少鉆桿在導軌上的運動阻力，在導軌的下橫梁有一遮水板。
6.如權利要求1所述的水力沉鋪機，其特征在于所述土工布或塑料布的兩側，分別預制有凹凸槽，在其一側有一導向繩。
專利摘要本實用新型涉及一種護岸工程基礎的施工機械。本實用新型可廣泛用于修筑駁岸、碼頭橋基、導流防護工程的基礎工程。本實用新型將鉆桿、噴頭等沉鋪裝置與一臺叉車或者裝載車結合在一起，形成一臺可以自行移動的水力沉鋪機械，利用本實用新型，可以將土工布或塑料布直接垂直或傾斜地沉鋪進土基中。以簡化施工工藝，降低工程造價。利用本實用新型構筑護岸工程基礎，可以用原有土基作基礎主體，節(jié)省了塊石等原材料，降低工程造價80％以上。
文檔編號E02D7/00GK2041697SQ8721332
公開日1989年7月26日 申請日期1987年9月10日 優(yōu)先權日1987年9月10日
發(fā)明者鄂俊太 申請人:山西省交通廳