一种砂石回填系统及其砂石回填方法与流程

本申请涉及水上建筑领域，尤其涉及一种砂石回填系统及其砂石回填方法。

背景技术：

在水上作业时，例如在海上建造桥墩等，在桥墩四周围框架，通过砂石回填，对桥墩进行加固，在桥墩凝固后，再将框架予以拆除，完成桥墩的建造，但是砂石回填的过程中框架内的砂石容易分布不均，并且容易混入淤泥，影响砂石回填的效果以及效率。

因此，如何提高砂石回填的效率是个亟待解决的问题。

技术实现要素：

本申请的目的是为了提高砂石回填的效率。本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种砂石回填系统，其中，包括：

用于提供回填的砂石的供砂设备；

与供砂设备通过输砂管道连接，用于对砂石进行分流回填的回填分流设备；

所述回填分流设备还与定位移动设备连接，通过所述定位移动设备带动回填分流设备移动，并对回填分流设备进行定位。

本申请上述方案，为了提高砂石回填的效率，具体包括对砂石回填进行供砂的供砂设备，供砂设备与输砂管道连接，对回填分流设备进行供砂，回填分流设备对回填的砂石进行分流，保证砂石能够均匀分布，并且，为了进一步的保证框架内的砂石能够均匀，还包括定位移动设备，对回填分流设备进行定位，以及移动，移动回填分流设备，来对框架内不同位置进行砂石回填，从而保证了砂石回填分布均匀。

进一步的，所述的砂石回填系统，其中，所述输砂管道包括主管和多个分管，所述回填分流设备与一个或多个分管连接。

本申请上述方案，为了更好的控制砂石回填，可以同时进行多个位置的砂石回填，因此，所述输砂管道优选包括主管和多个分管，所述回填分流设备可与所述分管连接，并且，所述回填分流设备还可以与多个分管连接，来控制出砂量。

进一步的，所述的砂石回填系统，其中，所述定位移动设备通过多个锚点固定所述回填分流设备。

本申请上述方案，为了保证砂石填充过程中，出砂稳定性，优选所述定位移动设备通过多个锚点来固定所述回填分流设备，所述回填分流设备可在四个锚点范围内进行一定误差可控范围的移动。

进一步的，所述的砂石回填系统，其中，所述回填分流设备为多通装置，所述多通装置设有多个进/出砂口，砂石从所述多通装置其中一个进/出砂口进入，从其他的进/出砂口排出。

本申请上述方案，所述回填分流设备用于对填充的砂石进行分流和回填，本申请较佳实施例，所述回填分流设备为多通装置，砂石通过一个进/出砂口进入，可从其他的进/出砂口排出，避免砂石直接从一个出砂口出，无法保证框架内的砂石填充的均匀度。

进一步的，所述的砂石回填系统，其中，所述回填分流设备内设有凸起，所述凸起的顶端与多通的两侧构成斜面。

本申请上述方案，所述多通装置能够对砂石进行分流，具体回流是通过回填分流设备内的凸起，所述凸起的顶端与多通的两侧构成斜面，砂石从一进/出砂口进入后，由于斜面作用，进行分流。

进一步的，所述的砂石回填系统，其中，所述回填分流设备内的凸起的顶端与多通的两侧中间设有开口，砂石可从所述开口进砂和出砂。

本申请上述方案，进一步的增加进/出砂口，在所述回填分流设备内的凸起的顶端与多通的两侧中间设有开口，砂石能够从所述开口进砂和出砂。

进一步的，所述的砂石回填系统，其中，所述供砂设备为绞吸船。

本申请上述方案，优选所述供砂设备为绞吸船。

进一步的，所述的砂石回填系统，其中，所述定位移动设备为锚艇。

本申请上述方案，优选所述定位移动设备为锚艇。

进一步的，本申请还公开了一种基于上述砂石回填系统的砂石回填方法，其中，包括：

s1.通过多个锚点对回填分流设备进行固定；

s2.所述供砂设备向所述回填分流设备输出砂石；

s3.砂石通过所述回填分流设备分流，从多个进/出砂口排出；

s4.每隔预设时间，所述供砂设备停止出砂；

s5.通过定位移动设备带动回填分流设备移动一段预设距离并固定；

s6.供砂设备再次开启供砂，返回步骤s2；

s7.当回填高度达到预设高度时，停止供砂。

本申请还公开一种砂石回填方法，所述方法基于所述系统来实现的，具体的，在砂石回填时，首先通过多个锚点来对回填分流设备进行固定，固定后的回填分流设备通过输砂管与供砂设备连接，供砂设备向所述回填分流设备输出砂石，砂石通过所述回填分流设备进行分流，从多通装置的其中一个进/出砂口进入，再从其他的进/出砂口排出，设定一预设时间，当到达预设时间时，停止供砂，对所述回填分流设备进行移动，移动的距离也在预设距离内，避免移动范围过大，导致回填不均匀，定位完成后，再次对回填分流设备进行固定，并开启供砂，返回步骤s2，供砂设备对回填分流设备输出砂石，本申请中，对砂石回填的高度有限定，当回填高度达到预设高度时，停止供砂，完成砂石回填。

进一步的，所述的砂石回填方法，其中，所述步骤s4中，所述预设距离小于等于0.5m。

本申请上述方案，优选所述预设距离小于等于0.5m，也就是说，回填分流设备每次移动的距离不宜大于0.5m，保证回填的均匀

综上所述，本申请公开了一种砂石回填系统及其砂石回填方法，其中，所述系统包括用于提供回填的砂石的供砂设备；与供砂设备通过输砂管道连接，用于对砂石进行分流回填的回填分流设备；所述回填分流设备还与定位移动设备连接，通过所述定位移动设备带动回填分流设备移动，并对回填分流设备进行定位，通过本申请的方案，能够对海上等位置的桥墩进行砂石填充，填充效率高，砂石分布均匀。

附图说明

图1是本申请一种砂石回填系统的结构示意图。

图2是本申请一种砂石回填系统较佳实施例，定位移动设备对回填分流设备定位的示意图。

图3是本申请一种砂石回填系统，所述回填分流设备的结构示意图。

图4是本申请一种砂石回填方法的步骤流程图。

附图标记：1、供砂设备；2、输砂管道；3、回填分流设备；4、定位移动设备；21、主管；22、分管；31、进/出砂口；32、凸起；33、开口。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请公开了一种砂石回填系统及其砂石回填方法，为了提高砂石回填的效率，具体的，砂石回填是针对桥墩等水上作业时，在桥墩等周围铺设支架，在支架内进行砂石回填，从而保证桥墩的稳定性，在桥墩内的混凝土等凝固后，拆除支架，而支架一般为矩形支架甚至是正方形，需要对支架内进行砂石回填，避免淤泥影响桥墩稳定性。

砂石回填需要砂石，因此，通过供砂设备1，提供砂石，本申请较佳实施例，参照图1，为本申请一种砂石回填系统的结构示意图，所述供砂设备1为绞吸船，可以直接抽取水里的砂石来供砂，绞吸船抽取水中的砂石，再通过输砂管进行输送，本申请中，所述输砂管道2设有一个主管21以及一个或多个分管22，能够同时对多个作业区域进行砂石回填，每个作业区域设置回填分流设备3，每个回填分流设备3都可以与一个或多个分管22连接，根据不同的供砂需求，例如砂石需求较大，可以选择多个分管22共同供砂。而需求不大时，可以与一个分管22连接，并且控制供砂设备1的出砂速度，来实现出砂量和出砂速度的控制。

支架内的回填分流设备3，用于对支架内进行砂石回填，而为了保证支架内的各区域的砂石均匀，设置定位移动设备4，如图2所示，通过回填分流设备3对回填分流设备进行定位以及移动，因为在水下作业，由于水流的冲击，回填分流设备3可能会发生偏移，从而导致回填的砂石分布不均匀，因此，通过定位移动设备4，对回填分流设备3进行定位固定，在完成一个区域的砂石回填后，需要移动回填分流设备3去下一个区域进行砂石回填，再通过定位移动设备4移动回填分流设备3，并再次固定，从而保证砂石分布均匀。

本申请较佳实施例，所述回填分流设备3为多通装置，所述供砂设备1为绞吸船，所述定位移动设备4为锚艇。

如图3所示，为所述回填分流设备的结构示意图，本申请所述回填分流设备3用于对砂石进行分流，来保证砂石的分布均匀，并且优选的，所述回填分流设备3为多通装置，包括多个进/出砂口31，无论砂石从哪个进/出砂口31进入多通装置内，都可以从其他的进/出砂口31排出，进行砂石回填，进/出砂口31设置多个，实现分流，避免砂石从一个两个出砂口排出。

进一步的，在所述回填分流设备3内设有凸起32，便于在砂石进入后，由于凸起32与多通的两侧构成的斜面，砂石进入后，由于重力作用，会向下移动，从该侧进/出砂口31排出。并且优选的，所述凸起32的顶端与多通的相应的两侧中间位置设有开口，砂石还可从所述开口处进砂和出砂，进一步的实现分流。

本申请较佳实施例，回填砂石在作业区外设置4个锚点固定回填分流设备3，并采用定位移动设备4，本申请较佳实施例采用锚艇来作为定位移动设备4，对回填分流设备3定位以及移动，砂石锚艇移动回填分流设备3，本次回填砂试验通过供砂设备1，优选为绞吸船将砂吸入主管21，再由主管21分送到4个分管22进而将砂输送到回填分流设备3中。

本申请基于上述砂石回填系统，还公开了一种砂石回填方法，如图4所示，为所述方法的步骤流程图，具体的，在实现砂石回填时，首先通过定位移动设备4即锚艇，对回填分流设备3进行多个锚点的定位固定，确保所述回填分流只能在锚点区域内短距离的移动，控制误差，在回填分流设备3固定后，通过供砂设备1即绞吸船，抽取水中的砂石，并通过输砂管道2向所述回填分流设备3输出砂石，砂石在经过回填分流设备3时，从其中一个进砂口进入，通过分流，从多个出砂口排出，预先设定有一个预设时间，即每一次砂石回填时间，例如，每次回填五分钟，当绞吸船抽取砂石开始，五分钟后，绞吸船停止供砂，该五分钟内，回填分流设备3所处的区域进行砂石回填，砂石会在支架内分散，所处区域内的砂石必然是比其他区域的砂石高度要高，因此，需要移动回填分流设备3至其他区域进行砂石回填，从而保证整个回填区域砂石高度一致，分布均匀，因此，绞吸船停止出砂后，通过锚艇移动所述回填分流设备3，并对回填分流设备3的位置进行定位，确保回填分流区域处于预想的位置，本申请优选每次所述回填分流设备3移动的距离不超过0.5m。在对回填分流设备3进行移动并且固定后，再次开启绞吸船对回填分流设备3进行供砂，并且，过五分钟后，关闭绞吸船，再次通过锚艇移动所述回填分流设备3，重复上述步骤，直至回填高度达到预设高度时，可以通过每个五分钟的砂石回填，在一个循环后，即区域内各个位置均经过砂石回填后，且砂石回填均匀，获得回填高度，一次循环所需时间假如为t，砂石回填高度为0.5m，那么如果我们需要回填的高度时2m时，则需要4t的时间，因此，根据我们的回填高度来推算出所需的供砂时间，以及所需的上述操作的循环次数，来达到最终的砂石回填要求，本申请所述系统和方法，能够保证砂石回填的均匀分布，减少误差，从而提高砂石回填效率。

本申请中，进一步的，为了优化或解决现有的砂石回填过程中存在的问题：

（1）同一断面回填厚度不均匀

本申请的较佳实施例的解决措施：

①通过调整回填分流设备3的分布位置，使其在同一断面均匀分布，尽可能将砂均匀分流到整个作业区范围内；

②通过调整回填分流设备3中进/出砂口31的大小，改进回填分流设备3。

（2）回填分流设备3移动间距过大造成部分区域回填厚度不足

本申请的较佳实施例的解决措施：

全程跟踪测量，根据作业前对海床进行扫测，推断出作业区内回填砂标高，在施工过程中，通过测量海平面标高及打水砣方式控制回填砂分层厚度。当一个断面回填达到要求后由锚艇移动回填分流设备3，经过多次测试，回填分流设备3每次移动距离最佳为不大于0.5m。

（3）回填分流设备3定位困难

本申请较佳实施例的解决措施：通过全程跟踪测量以及水上挖机配合定位。

（4）回填拱淤

本申请较佳实施例的解决措施：通过控制回填速度，减小对原海床面扰动，进而减小回填拱淤。

本申请公开了一种砂石回填系统及其砂石回填方法，其中，所述系统包括用于提供回填的砂石的供砂设备；与供砂设备通过输砂管道连接，用于对砂石进行分流回填的回填分流设备；所述回填分流设备还与定位移动设备连接，通过所述定位移动设备带动回填分流设备移动，并对回填分流设备进行定位，通过本申请的方案，能够对海上等位置的桥墩进行砂石填充，填充效率高，砂石分布均匀

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

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