一种搁板输送机装抛袋工艺方法和装置与流程

本发明涉及围堤造陆工程中袋装土的抛袋工艺方法和装置。

背景技术：

目前全世界均致力于升级海洋经济，海洋工程不断远离沿海区域。在深水码头围堰、深水人工岛、远海岛礁开发中遇到的水深、流急等问题，对现有的抛填筑堤施工工艺提出了更高的要求。抛填筑堤施工工艺，广泛的应用于围堰、堤坝、护岸等工程。其主要的实现方式有：翻板抛袋、网兜抛袋和升降平台抛袋施工工艺。现有的施工工艺，基本以水力充灌袋装砂的施工工艺为依托。袋装砂技术在近十年来，广泛应用于国内水运和水利领域。

然而，由于大量的海砂和内河砂源被用于上述工程中，砂源的大规模使用导致沿海砂资源的匮乏和枯竭。同时，随着国家对资源和环境保护政策的不断加强，砂资源作为未来堤坝工程土工织物袋体充填料越来越受到限制和短缺，工程建设投资成本将提高，袋装砂的发展遇到了巨大的挑战，砂源成为袋装砂技术发展的瓶颈。

为解决砂源瓶颈给沿海的水利、水运建设带来的影响。本工艺提出了用粉土、粉砂及粉土夹软土等来替代原有的砂石料，并通过反铲挖机取土后在装有传送装置的甲板驳上通过漏斗将土装入袋中，绑扎好袋口后，由传动输送装置将袋体移向甲板驳边缘，通过翻板将袋体抛落，在水下形成断面；并通过试验验证了这一方法的可行性和有效性：能极好的完成土体的装袋、袋体的输移和抛填；能满足该装抛袋系统的稳定持续工作，有效解决了因为砂源紧缺对沿海水利、水运工程建设的影响。

技术实现要素：

本发明给出的一种搁板输送机装抛袋工艺方法和装置，能够很好的解决本领域袋装砂施工工艺中砂源紧缺的窘境，为围堤造陆工程中的装抛袋施工方法提供了新思路。

为此，本发明给出的技术方案表征为：

技术方案一

一种搁板输送机装抛袋装置，包括喂料系统1、输送系统2、抛袋系统3和控制系统4四大部分，输送系统2为整个装置的主体，喂料系统1位于输送系统2的内侧靠填料来源端，抛袋系统3位于输送系统2的外侧靠临水端。

喂料系统1包括挖机11、漏斗支架12、漏斗13、磁条14、钢丝封条15和甲板驳6(为本领域现有设备：为一种货运船舶，不设货仓，可直接在甲板上堆装货物，且在甲板四周不设挡货围板。)

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为方形，漏斗13下口132有垂直延生段133用于套上土工织物袋体5的袋口51，该垂直延生段133为金属铁材质，从而方便磁条14固定土工织物袋体5的袋口51。

此处的磁条14在装袋开始前，将袋体固定于漏斗口下缘处133；钢丝封条用在装袋完成后，对袋口进行绑扎。使用磁条14将袋体5固定于漏斗13下缘处和使用钢丝封条15将装袋完成的袋体5的袋口51进行绑扎，均为人工操作。

输送系统2包括主体框架21、支脚22、搁板23、链条24、齿轮25、传动轴26、驱动电机27；

搁板23的数量相同于链条24的节数，且每个搁板23焊接对应于链条24的每个节单元，搁板23在链条24上形成上下两个运动平面，两个运动平面通过高强度的主体框架21支撑。

所述支脚22用于支撑整个输送系统，支脚22焊接于甲板驳6的甲板61上，所述主体框架21即可安装于支脚22上。

每个搁板23通过搁板下的滑轮231与主体支架21上的滑槽211相匹配，所述滑轮231置于滑槽211内，用于支撑和传递运动平面上垂直方向的负荷，同时滑槽211对滑轮231的水平移动起到导向作用，并由驱动电机27带动传动轴26上的齿轮25，最终齿轮25牵引链条24带动搁板23运动。抛袋系统3包括翻板31、液压缸32，所述翻板31与所述运动平面尾端的搁板23衔接，用于提供倾斜面便于抛落土工织物袋体5；所述液压缸32用于控制翻板31的倾斜角度；所述液压缸32的结构设计及工作原理皆为现有技术，包括有液压缸顶升拨杆44作为控制输入和电磁阀(图中未示意)作为执行器件用于控制油管路的开闭。

控制系统4包括一控制柜41，所述控制柜41上置有电源总控开关42、搁板输送机启闭开关43和液压缸顶升拨杆44，所述电源总控开关42用于控制外部接入电源的通断，所述搁板输送机启闭开关43用于控制输送系统的运停。控制系统4还包括控制器，控制器与液压缸顶升拨杆44连接用于接收操作面板上的输入指令，控制器与油管路上电磁阀连接用于执行控制液压缸32杆的伸出或者缩回长度，从而控制翻板31的倾斜角度。

进一步优化技术方案，所述驱动电机27还连接有变频器(图中未示意)，用于控制驱动电机27的转速从而调控运动平面的移动速度。

技术方案二

一种搁板输送机装抛袋工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将土工织物袋体利用磁条固定于漏斗下口，并将袋体下部拉开平铺于搁板输送机上；

(2)利用甲板驳上的挖机，从停靠于甲板驳船舷的泥驳内挖取土体，并通过漏斗对土工织物袋体进行装袋；

(3)实时观察土工织物袋体的装袋量，当袋体装满时，则挖机停止喂料，并扯下漏斗下部的磁条，释放土工织物袋体的袋口；

(4)开启搁板输送机，将漏斗下部已装满的袋体移出装袋区域；

(5)在已装满袋体移出漏斗下部区域过程中，靠近临水面翻板处已扎口的袋体同时会被搁板输送机输移至翻板上，进行滑落抛袋；

(6)靠近临水面的袋体滑落后，停止搁板输送机；

(7)将已装满的土工织物袋体，使用钢丝封条进行封口；

(8)在封口的同时，即可开始步骤(1)～(7)的循环，以此实现装抛袋体的连续施工。

本发明提出的搁板输送机装抛袋工艺方法，同时设计并开发一套切实可行的针对以粉土为代表的细颗粒土质高效装抛袋施工工艺及其配套设施，解决传统的袋装砂施工工艺砂源瓶颈问题，解决传统的离心充袋工艺泵送细颗粒土体浓度低，高压冲水对储泥池中土体搅拌不均，充袋后排水周期长，难以固结，且需进行多次反复充袋才能满足筑堤需求等充袋效率低的问题。

综上，本发明的突出特点是采用干式装袋工艺，无需排水，极好的改善了细颗粒物料充袋效率低下的问题，同时，采用电气化控制，提高系统的自动化水平，可有效降低人工作业强度。本发明为装抛袋施工提供了一条新工艺，生产高效，自动化程度高，人力配备少，生产成本低，具有广阔的应用推广价值。

附图说明

图1为本发明搁板式输送机装抛袋工艺示意图

图2为本发明搁板式输送机示意图

图3为本发明土工织物袋体示意图

图4为本发明钢丝封条示意图

具体实施方式

以下结合实施例以及附图对本发明做进一步的描述。

参照图1，一种搁板输送机装抛袋装置，

包括一搁板输送机，所述的搁板输送机主要由主体框架、搁板、链条、齿轮、驱动电机和控制柜组成。其中，搁板采用钢板折制，每个搁板下部均焊有两个滚轮，滚轮与位于搁板输送机框架上的滑槽相匹配。输送机框架采用方管焊制，并通过多个脚垫与甲板驳甲板焊制在一起。搁板输送机框架的两端安装有高强度链轮，可通过电机带动链轮旋转，以此来拉动搁板，使得搁板上部的袋装土能够输移并抛落。

其中，

搁板输送机临水侧安置有一角度可调的翻板，该翻板可通过改变与之相连的液压缸的供油量来改变顶升距离，以此调整翻板抛袋的角度。

且在搁板输送装袋一侧，安置有一挖机用于挖土喂料装袋；且位于搁板输送机装袋一侧的上部，安置有一个漏斗；该漏斗位于一钢制框架上，其下部可用磁条将要装袋的袋体固定。

所述的袋体采用土工织物袋体，袋体为无侧缝圆底直筒型结构；该袋体上部为柔软布体，利于封口。固定袋体所用的磁条采用钕铁硼稀土永磁铁制作，袋装土收口装置采用钢制封条封口。

且在该搁板输送机装抛袋装置还置有一控制系统，在进行装袋过程中可控制搁板输送机的启停，并根据袋体在翻板上的滑落情况通过控制面板上的拨杆来控制翻板下部的顶撑液压缸的伸缩，以此来调整翻板的抛袋角度。

本发明所述的一种搁板输送机装抛袋工艺方法，包括以下步骤：

(1)将土工织物袋体5利用磁条14固定于漏斗13下口132，并将袋体5下部拉开平铺于搁板输送机上；

(2)利用甲板驳6上的挖机11，从停靠于甲板驳6船舷的泥驳16内挖取土体，并通过漏斗13对土工织物袋5体进行装袋；

(3)实时观察土工织物袋体5的装袋量，当土工织物袋体5装满时，则挖机11停止喂料，并扯下漏斗13下部132的磁条14，释放土工织物袋体5的袋口51；

(4)打开控制系统4上，电源总开关42，通过调整液压缸顶升拨杆44调整翻板31角度；接着打开搁板输送机启闭开关43，使得搁板23将漏斗13下部132的已装满的土工织物袋体5移出装袋区域；

(5)在已装满的土工织物袋体5移出漏斗13下部132区域过程中，靠近临水面翻板31处已扎口的土工织物袋体5同时会被搁板输送机输移至翻板31上，进行滑落抛袋；

(6)靠近临水面的土工织物袋体5滑落后，关闭搁板输送机其闭开关43，停止搁板输送机；

(7)将已装满的土工织物袋体5，使用钢丝封条15对土工织物袋体5进行封口；

(8)在封口的同时，即可开始步骤(1)～(7)的循环，以此实现装抛袋体的连续施工；

以下是本发明的一个具体实施例：

搁板输送机长8300mm，宽2900mm，高635mm；电机采用11Kw台湾大同电机，配BWY5行星减速机；变频器采用三菱变频器380V；主体框架采用80*80*6mm方管焊接；搁板采用10mm钢板折制；链条采用拮据200mm搁板专用链条；链条的轨道采用14#槽钢焊接；链条齿轮采用6齿链轮，配200mm的搁板链条；翻板采用10mm的铁板焊接加工；液压顶升系统采用缸径100mm行程700mm的油压缸，液压泵站采用2.2KW的液压泵站。

漏斗支架宽2500mm，长3000mm，高2600mm，采用80*80*6mm的方管焊制；漏斗采用6mm的不锈钢板焊制而成，漏斗总高为1000mm，上口为方形，宽2000mm；下口亦为方形，宽1600mm；下口有垂直延生段，高250mm。下部连接土工织物袋体的开口，开口为直筒形；该土工织物袋体为无侧缝圆底直筒型双拼袋体，其直径为Φ2200mm，高2500mm，该袋体上部为柔性机织布，高500mm；该袋体下部为普通土工织物，高2000mm；该土工织物袋体品质均为200g/㎡。该袋体开口与漏斗下口用磁条相连。

采用的物料为现场取土，土体0.075mm以上颗粒含量占比50％，土质类型属于粉细砂，土质天然容重1.714t/m³。

所用泥驳为500方开体驳船，挖机为200型，斗容为0.8m³，回转速度为12.4rpm。

装抛袋施工过程中，先开启搁板输送机和液压泵站的电源。将翻板角度调整至30°，同时试运行搁板输送机，可以正常启动和停止。

将土工织物袋用磁条固定于漏斗下口处，固定完毕后，通过挖机将泥驳内的粉细砂装入土工织物袋内。当袋体内土体高度约为1.2m左右时，停止喂料。并人工扯下磁条，将已装满的土工织物袋开口脱离漏斗下口。

开启搁板输送机，将装满的土工织物袋运送靠近翻板处的搁板上后，停止搁板输送机。

停止搁板输送机后，由人工用钢丝封条将已装满的土工织物袋封口；同时，由人工将新的袋体用磁条将土工织物袋体开口固定于漏斗下口。

固定完毕后，再次通过挖机将泥驳内的粉细砂装入土工织物袋内。当袋体内土体高度约为1.2m左右时，停止喂料。并扯下磁条，将已装满的土工织物袋开口脱离漏斗下口。

开启搁板输送机，将装满的土工织物袋运送至靠近翻板处的搁板上。同时，原本位于该处的已封口的土工织物袋通过搁板输送机的输移，通过翻板滑落抛入水。当原本已封口的袋体抛填入水，且新的未封口的袋体输移至靠近翻板处的搁板上时，停止搁板输送机。

停止搁板输送机后，由人工用钢丝封条将已装满的土工织物袋封口；同时继续挂袋、装袋、输移、抛填的循环操作，以此实现搁板输送机的装抛袋的连续不间断施工。