一种用于高桩码头后方防淤的充水式橡胶坝冲排沙系统的制作方法

本发明涉及码头后方水下泥沙防淤的装置，具体涉及到一种用于高桩码头后方防淤的充水式橡胶坝冲排沙系统。

背景技术：

目前，传统的用于解决码头后方泥沙回淤问题的方法有导流堤防沙法、绞吸挖泥船清淤法、耙吸挖泥船清淤法、机船拖淤疏浚法等。其中，导流堤防沙法主要通过围堤将码头包围起来，改变潮流场流向，将泥沙阻隔在码头之外，然而这种方法仅适用于码头建设初期，对于已建成码头不适用，且需要占据较大范围的海域，建设成本高。其他三种方法都需要用到挖泥船，然而由于码头基桩比较密集以及有些码头在低潮位下仍不满足挖泥船进入码头后方的高度要求，只能通过另外组装较小的船只进行工作。对于后方淤积严重或者后方范围较大的码头，这种方法将耗费大量的人力物力和财力，并且不能从根本上解决问题，经过一段时间后泥沙再次回淤，又需要再次进行清淤处理。

现有方法通常都为定期清淤，每间隔一段时间就需要再次进行清淤处理，无法很好地从根本上解决码头后方回淤的问题。因此，设计一种新型的用于从根本上解决码头后方泥沙回淤问题的系统成了当务之急。

技术实现要素：

针对传统用于码头后方清淤的方法存在的需要定期清淤、耗费大量人力物力和财力、清淤时间较长、施工的不便性等相关问题，本发明提出了一种充水式橡胶坝冲排沙系统，应用于已建成码头泊位后方，以实现在涨落潮过程中对泥沙产生冲排作用。本橡胶坝冲排沙系统不仅可以实现对码头后沿附近淤积的泥沙的冲刷，而且结构布置简单方便，完成作业后即可进行拆卸。

为实现以上目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用于高桩码头后方防淤的充水式橡胶坝冲排沙系统，包括锚杆、底板、固定锚、充水式橡胶坝、充水管道、水压表、充水阀和水泵；

所述的锚杆打入底床，用于承受充水式橡胶坝所受到的流体力；所述的底板用于连接锚杆与固定锚；所述的充水式橡胶坝一端通过固定锚与底板连接，将其所受到的流体力传递给锚杆；所述的充水式橡胶坝另一端通过充水管道与布置在后方海堤上的水泵连接，可实现充水膨胀以增大充水式橡胶坝坝顶附近水流的流速。

上述技术方案中，进一步地，所述的锚杆以充水式橡胶坝为对称轴，在两侧各布置两根，分别用于抵抗涨潮与落潮时充水式橡胶坝所受到的流体力。

进一步地，所述的底板与锚杆刚性连接，底板上还设有环扣，用于连接固定锚。

进一步地，所述的水压表设置在充水管道上，用于对充水式橡胶坝内的水压进行监测。

进一步地，所述的充水阀设置在充水管道上，用于控制充水与放水的过程。

本发明的设计原理为：

本发明通过布置在码头后方的充水式橡胶坝，运用束水冲沙的理念，在潮汐涨落潮的过程中，减小了沿岸流的过水断面面积，从而增大了充水式橡胶坝坝顶与码头后沿桩基之间水流的流速，实现对底床泥沙的冲刷。

本发明装置的有益效果为：

(1)经济性。本发明装置选择橡胶坝作为载体，原材料易于获取运输，与传统的钢筋混凝土结构相比，投入成本小。

(2)便携性。本发明装置可布置在需要进行防淤的地点，完成作业后，可以通过充水管道将充水式橡胶坝内的水体逐步排出，进行拆卸。

(3)安全性。本发明装置主体结构充水式橡胶坝通过固定锚与固定模块相连，保证充水式橡胶坝不产生明显位移，不会对码头结构造成安全隐患。

附图说明

图1是本发明系统用于高桩码头后方的结构示意图；

图2是本发明的固定锚与底板的连接示意图；

其中：1、锚杆；2、底板；3、固定锚；4、充水式橡胶坝；5、充水管道；6、水压表；7、充水阀；8、水泵。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对发明做进一步详细描述：

如图1所示为本发明的一种用于高桩码头后方防淤的充水式橡胶坝冲排沙系统，包括锚杆1、底板2、固定锚3、充水式橡胶坝4、充水管道5、水压表6、充水阀7、以及水泵8。锚杆1固定于底床，底板2布置在锚杆1顶部，固定锚3连接底板2与充水式橡胶坝4，充水管道5连接充水式橡胶坝4与水泵8，在充水管道5靠近水泵8附近设置水压表6与充水阀7。

所述的锚杆1以充水式橡胶坝4为对称轴，在两侧各布置两根，分别用于抵抗涨潮与落潮时充水式橡胶坝4所受到的流体力。所述的底板2与锚杆1刚性连接，底板2上还设有环扣，用于连接固定锚3。所述的水压表6设置在充水管道5上，用于对充水式橡胶坝4内的水压进行监测。所述的充水阀7设置在充水管道5上，用于控制充水与放水的过程。

如图2所示为底板2上环扣与固定锚3连接示意图。

本发明实施例利用充水式橡胶坝的便携性，运用束水冲沙的理念，在码头后方布置长度为引桥长度一半的充水式橡胶坝，充水式橡胶坝坝顶位于引桥中点处，另一端与海堤相接，通过布置在后方海堤上的水泵对充水式橡胶坝进行充水，达到传统堤坝的效果。由于坝体减小了过水断面的面积，在充水式橡胶坝坝顶与码头后沿之间的区域水流流速增大，对底床产生冲刷作用，减小桩基所受侧向土压力。当作业完成后，可通过逐步排水，使坝袋坍落，进行回收再利用。本发明解决了码头后方普遍存在的泥沙回淤以及施工的不便性等问题。

本发明的具体施工步骤如下：

将顶部带有底板2的锚杆1打入需要进行防淤的码头后方底床上，考虑到实际存在的涨潮与落潮两种来流方向，在充水式橡胶坝4的两侧各布置两根锚杆1，通过计算得到固定锚3的长度，连接底板2与未充水状态下的充水式橡胶坝4。

在码头后方海堤上连接充水管道5与水泵8，在充水管道5靠近水泵8附近设置水压表6与充水阀7。

连接未充水状态下的充水式橡胶坝4与充水管道5，打开充水阀7，通过水泵8向充水式橡胶坝4内进行注水，观察水压表6内示数，等待示数稳定后，关闭充水阀7与水泵8。

当作业完成后，打开充水阀7，并调节水泵8为向外抽水，将充水式橡胶坝4内的水体逐步抽出，等待完全抽完后，断开固定锚3与充水式橡胶坝4之间的连接，回收充水式橡胶坝4。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，非因此局限本发明保护范围，依照上述具体实施方法所作的各种变形或套用均在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种用于高桩码头后方防淤的充水式橡胶坝冲排沙系统，其特征在于：包括锚杆(1)、底板(2)、固定锚(3)、充水式橡胶坝(4)、充水管道(5)、水压表(6)、充水阀(7)以及水泵(8)；

所述的锚杆(1)打入底床，用于承受充水式橡胶坝(4)所受到的流体力；所述的底板(2)用于连接锚杆(1)与固定锚(3)；所述的充水式橡胶坝(4)一端通过固定锚(3)与底板(2)连接，将其所受到的流体力传递给锚杆(1)；所述的充水式橡胶坝(4)另一端通过充水管道(5)与布置在后方海堤上的水泵(8)连接，可实现充水膨胀以增大充水式橡胶坝(3)坝顶附近水流的流速。

2.根据权利要求1所述的用于高桩码头后方防淤的充水式橡胶坝冲排沙系统，其特征在于：所述的锚杆(1)以充水式橡胶坝(4)为对称轴，在两侧各布置两根，分别用于抵抗涨潮与落潮时充水式橡胶坝(4)所受到的流体力。

3.根据权利要求1所述的用于高桩码头后方防淤的充水式橡胶坝冲排沙系统，其特征在于：所述的底板(2)与锚杆(1)刚性连接，底板(2)上还设有环扣，用于连接固定锚(3)。

4.根据权利要求1所述的用于高桩码头后方防淤的充水式橡胶坝冲排沙系统，其特征在于：所述的水压表(6)设置在充水管道(5)上，用于对充水式橡胶坝(4)内的水压进行监测。

5.根据权利要求1所述的用于高桩码头后方防淤的充水式橡胶坝冲排沙系统，其特征在于：所述的充水阀(7)设置在充水管道(5)上，用于控制充水与放水的过程。

技术总结
本发明公开了一种用于高桩码头后方防淤的充水式橡胶坝冲排沙系统，该冲排沙系统包括固定在底床上的锚杆、锚杆顶部的底板、用于将橡胶坝与底板相连固定的固定锚、充水式橡胶坝、充水管道、布置在后方海堤上的水压表、充水阀和水泵。本发明利用充水式橡胶坝的便携性，运用束水冲沙的理念，在码头后方布置充水式橡胶坝，通过布置在后方海堤上的水泵对橡胶坝进行充水，达到传统堤坝的效果，由于坝体减小了过水断面的面积，在橡胶坝坝顶与码头后沿之间的区域水流流速增大，对底床产生冲刷作用，减小桩基所受侧向土压力。当作业完成后，可通过逐步排水，使坝袋坍落，进行回收再利用。本发明解决了码头后方普遍存在的泥沙回淤以及施工的不便性等问题。

技术研发人员：高洋洋;朱佳慧;陈伟毅;王立忠
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：2020.01.14
技术公布日：2020.05.12