一種用于沉排促淤加固的浮板裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水下浮板，尤其是涉及一種用于沉排促淤加固的浮板裝置。
【背景技術】
[0002]河床、海床泥沙長期處于沖刷和淤積的動態平衡之中，當水流挾沙能力大于其含沙量，動態平衡被破壞，床面泥沙被沖刷下切；反之，水流挾沙能力小于其含沙量，則發生淤積抬高。河床的局部沖刷不僅會改變河勢和主航道走向，影響船只航行安全，還會引起崩岸等災害，嚴重威脅江河堤防的安全和人民群眾的生命財產安全。提高河床的局部抗沖刷性能是增強水流河勢穩定性的重要措施。海床沖刷，一直困擾著海底管線、跨海大橋、離岸工程、深海錨泊結構物等工程的安全防護。目前工程界主要采用的防護措施包括拋石、沉排、沉枕等，沉排技術是一種重要而廣泛應用的沖刷防護、河道整治方法。沉排的排體作為一種柔性結構，相較于其他防沖刷措施，具有取材方便、施工簡單、整體性好、防淘刷能力強等優點，尤其是近年來土工織物和新型沉排結構的興起，以“復合土工布軟排”、“鉸鏈混凝土板沉排”等為代表的新型沉排取得了長足的發展。因此目前沉排在許多方面得到了廣泛的應用。
[0003]沉排，將易于沖刷的底床泥沙與外界強勁的過往水流隔開，使得河床泥沙不被沖走。然而，應用多年的沉排會因為種種原因而失效，比如沉排局部薄弱位置發生斷裂、磨穿后，將會伴隨不斷擴大的沉排下覆泥沙被沖刷帶走，危及排體的穩定性。沉排防護失效后，由于其水下施工特點，致使其維護成本很高。因此，有必要對現有的沉排防護工程進行及時的加固，若能增加沉排上的覆淤積泥沙厚度，可明顯改善沉排的穩定性、延長沉排的服役性會K。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種調整近底水流結構、成本低廉，安裝方便、模塊化設計、促淤、能夠自我保護的用于沉排促淤加固的浮板裝置。
[0005]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0006]—種用于沉排促淤加固的浮板裝置，錨固在水域底床上，并且分布設置在水域中，包括至少一個浮板組件，所述的浮板組件包括浮板、掛繩和錨粧，所述的浮板、掛繩、錨粧和水域底床依次連接。
[0007]所述的浮板包括板外加筋帶、板內加筋帶、充氣板、掛環和注氣口，所述的板外加筋帶呈網格狀設置在充氣板的外部，板內加筋帶設置在充氣板的內部，掛環設有多個，分別設置在充氣板的上下兩個端面上，并且與板外加筋帶固定，注氣口設有多個，分別設置在充氣板的側面。
[0008]所述的掛繩的長度為浮板高度的0.15?0.35倍。
[0009]所述的浮板裝置設有多個，并且在水域中交錯設置，所有浮板裝置安裝方向與水域主水流方向垂直，并且前后浮板裝置之間的距離為7-20倍浮板高度。
[0010]當浮板組件為多個時，多個浮板組件通過掛繩和掛環在豎直方向上依次連接。
[0011]所述的充氣板的材料采用防水耐候的柔性材料。
[0012]所述的注氣口為單向注氣口。
[0013]與現有技術相比，本發明具有以下優點:
[0014](I)本發明能有效調整近底水流結構，在浮板上下游產生淤積并形成沙丘，使得較長區段的床面泥沙不被沖刷。
[0015](2)本發明安裝在已有排體防護的海床、河床區域，可實現排體之上覆蓋較厚的淤積泥沙，為水底生物提供棲息地，再造新的水底生態環境，緩解因大面積覆蓋排體而帶來的環境影響。
[0016](3)本發明結構簡單，成本低廉，安裝方便，不改變河道水流主方向，不影響河勢，阻水作用小，不影響過流。
[0017](4)本發明為模塊化設計，在易沖刷河床、海床區域可大面積安裝浮板裝置進行防護，浮板裝置安裝的前后排距離為7?20倍浮板高度，且前后排錯開排列，以減緩底部水流。
[0018](5)當所安裝的浮板達到了泥沙促淤的極限，可在其上緣再連接安裝下一期浮板裝置，繼續發揮泥沙促淤的功能，依次類推，通過多期浮板的安裝，達到設計的泥沙促淤厚度。
[0019](6)本發明具有自我保護能力，當上游來流速度過大，浮板會向下游傾斜更大的角度，甚至接近水平臥倒，水流的拖拽力大幅降低，確保裝置不被沖毀、帶走。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明浮板組件的結構示意圖。
[0021]圖2為本發明浮板組件的結構主視圖。
[0022]圖3為本發明浮板組件的結構右視圖。
[0023]圖4為充氣板內部板內加筋帶的結構示意圖。
[0024]圖5為本發明的工作原理示意圖。
[0025]圖6為本發明的一期浮板實施效果圖。
[0026]圖7為本發明的二期浮板實施效果圖。
[0027]其中，1、浮板，2、掛繩，3、錨粧，11、板外加筋帶，12、板內加筋帶，13、充氣板，14、掛環，15、注氣口，4、沉排。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明，以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，在不改變本發明構思的情況下，可以對本發明進行變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。
[0029]實施例1:
[0030]如下圖1?4所示，一種用于沉排促淤加固的浮板裝置，包括浮板1、掛繩2和錨粧3，浮板I充氣后為矩形板狀，板長3m、板高lm，兩側面縱橫方向每隔0.25m設置一條板外加筋帶11。在浮板I內部，均勻設有板內加筋帶12，用以控制充氣后的充氣板13的厚度，板內加筋帶12的設置位置均在板外加筋帶11的交叉點上。充氣板13的上下邊緣都均勻設有多個掛環14，掛環14與板外加筋帶11直接相連。在充氣板13兩側面底部各設一個注氣P 15。
[0031]充氣板13由防水耐候的柔性材料制成，充氣后呈板狀，以板內加筋帶12長度控制充氣后的充氣板13厚度，以雙面設置的板外加筋帶11提高浮板強度。
[0032]掛繩2的長度為20cm，其兩端設置掛鉤，一端掛在浮板I下緣的掛環6上，另一端掛在錨粧3上。錨粧3貫穿沉排4，打入沉排4下方地基中，用以控制充氣板13下緣孔口高度，使得上游來流中的高含沙水流得以通過。
[0033]圖5是本發明的工作原理圖。在上游來流作用下，浮板I將向下游方向傾斜，大部分水流被浮板I挑起，導向上部，只有底層的高含沙水流從浮板I下緣孔口通過。水流被挑起時，因浮板I的阻擋作用，在其上游側形成低流速區。被挑起的水流越過浮板I頂端后，一部分水流向下回流至浮板I背水面，與底部高含沙水流發生對沖，從而在浮板I的背水面附近形成下游低流速區。位于浮板I的上游、下游低流速區域的水流挾沙力較低，泥沙自動落淤，形成沙丘或穩定的床面。
[0034]安裝浮板I之前，未充氣的充氣板13需卷成筒狀，其在水底安裝時受到的水流作用力最小，易于水下安裝。安裝時，先打設錨粧3，再將筒狀的充氣板13逐漸展開，并以多根掛繩2將錨粧3和充氣板13下緣的掛環14逐一連接。固定好未充氣的充氣板13后，通過注氣口 15對充氣板13進行充氣，使充氣板13自動漂浮起來，此時即進入工作狀態。
[0035]本發明采用模塊化設計，在易沖刷河床、海床區域可大面積安裝充氣浮板組件進行防護，浮板組件安裝的前后排距離為14倍浮板高度，且前后排錯開排列，以減緩底部水流。
[0036]實施例2:由于浮板I的促淤功能，上游來沙將不斷落淤在其上下游側。但當淤積泥沙厚度達到浮板I的淤積極限時，床面沖淤呈現為動態平衡，泥沙淤積停止，具體如圖6和圖7所示。此時，若希望繼續促淤，可以對現有浮板I進行加高。由于浮板I是模塊化的標準構件，容易實現其加高的組裝要求。二期浮板即為加高的組件，加高后則繼續發揮泥沙促淤的功能，使得促淤的泥沙達到一個新的厚度，依次類推，通過多期浮板的安裝，達到設計的泥沙促淤厚度。
【主權項】
1.一種用于沉排促淤加固的浮板裝置，錨固在水域底床上，并且分布設置在水域中，其特征在于，包括至少一個浮板組件，所述的浮板組件包括浮板(1)、掛繩(2)和錨粧(3)，所述的浮板(1)、掛繩(2)、錨粧(3)和水域底床依次連接。2.根據權利要求1所述的一種用于沉排促淤加固的浮板裝置，其特征在于，所述的浮板⑴包括板外加筋帶(11)、板內加筋帶(12)、充氣板(13)、掛環(14)和注氣口(15)，所述的板外加筋帶(11)呈網格狀設置在充氣板(13)的外部，板內加筋帶(12)設置在充氣板(13)的內部，掛環(14)設有多個，分別設置在充氣板(13)的上下兩個端面上，并且與板外加筋帶(11)固定，注氣口(15)設有多個，分別設置在充氣板(13)的側面。3.根據權利要求1所述的一種用于沉排促淤加固的浮板裝置，其特征在于，所述的掛繩⑵的長度為浮板⑴高度的0.15?0.35倍。4.根據權利要求1所述的一種用于沉排促淤加固的浮板裝置，其特征在于，所述的浮板裝置設有多個，并且在水域中交錯設置，所有浮板裝置安裝方向與水域主水流方向垂直，并且前后浮板裝置之間的距離為7-20倍浮板(I)高度。5.根據權利要求2所述的一種用于沉排促淤加固的浮板裝置，其特征在于，當浮板組件為多個時，多個浮板組件通過掛繩(2)和掛環(14)在豎直方向上依次連接。6.根據權利要求2所述的一種用于沉排促淤加固的浮板裝置，其特征在于，所述的充氣板(13)的材料采用防水耐候的柔性材料。7.根據權利要求2所述的一種用于沉排促淤加固的浮板裝置，其特征在于，所述的注氣口(15)為單向注氣口。
【專利摘要】本發明涉及一種用于沉排促淤加固的浮板裝置。包括充氣浮板、錨樁和掛繩。所述充氣浮板由防水耐候的柔性材料制成，充氣后呈板狀，以板內加筋帶控制充氣后的浮板厚度，以雙面設置的縱橫板外加筋帶提高浮板強度，以掛繩長度控制浮板下緣孔口高度，供底部高含沙水流通過，所述錨樁錨固于底床泥沙中，以掛繩與充氣浮板相連，為充氣浮板提供錨固力，該浮板裝置采用模塊化設計，可在易沖刷區域大面積安裝，進行沖刷防護和泥沙促淤，當所安裝的浮板達到了泥沙促淤的極限，可在浮板上緣再連接安裝下一期浮板裝置，繼續發揮促淤的功能。與現有技術相比，本發明具有成本低廉，安裝方便、模塊化設計、能夠自我保護、有助于改善水底生態環境等優點。
【IPC分類】E02B3/02
【公開號】CN105155464
【申請號】CN201510535276
【發明人】謝立全, 朱曄慧
【申請人】同濟大學
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年8月27日