新型土工格柵水上鋪設設備簡介

摘 要：介紹一種新型的土工格柵水上鋪設設備。該設備通常裝設于平板駁甲板一側(cè)，能夠有效的提高土工格柵的水上鋪設質(zhì)量和鋪設效率。對設備的結(jié)構(gòu)組成和工作原理進行簡單的介紹，對系統(tǒng)的特點和優(yōu)越性進行闡述。該裝置主要由支架、滾筒、驅(qū)動機構(gòu)、提升機構(gòu)等部分組成。

關鍵詞：土工格柵鋪設；格柵鋪設設備；水上鋪設

引言

土工格柵主要應用于軟土地基的處理，增強基層的永久承載力和穩(wěn)定性，有效的防止基體的側(cè)向位移。長期以來土工格柵的敷設通常以人工作業(yè)為主，尤其是土工格柵的水上敷設，更是作業(yè)難度大，勞動強度高、機械化作業(yè)程度低。土工格柵水上鋪設裝置可廣泛的應用于港口工程、水上工程的基礎處理。該設備能夠有效的實現(xiàn)格柵鋪設的機械化作業(yè)水平，實現(xiàn)鋪設質(zhì)量與效率的統(tǒng)一。

1 結(jié)構(gòu)和工作原理

圖1為土工格柵鋪水上鋪設裝置結(jié)構(gòu)原理圖。由圖1可知，土工格柵水上鋪設裝置主要有支架、卷柵機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)、提升機構(gòu)。支架主要由兩座對稱布置的臂架1和支座7組成，臂架為滾筒和提升機構(gòu)起支撐作用，支座的作用為滾筒的滾軸提供支撐。提升機構(gòu)主要由上滑輪組2和下滑輪組3組成，提升卷揚機提供的動力通過上、下滑輪組傳遞到滾筒。卷柵機構(gòu)由格柵滾筒4和滾筒軸5組成。驅(qū)動裝置由鏈輪6和后方提供動力的減速機、電機等組成，主要為設備提供卷柵動力。

1.1 格柵綁扎與卷柵作業(yè)

格柵綁扎由人工在甲板上完成，綁扎寬度由滾筒的長度決定。綁扎長度通常由驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動力和最佳鋪設長度有關。人工將格柵在平板駁甲板處攤平綁扎在一起，格柵端部與滾筒之間的掛鼻連接。開動驅(qū)動電機，通過減速機、鏈傳動機構(gòu)，驅(qū)動滾筒旋轉(zhuǎn)將格柵卷入滾筒，做好格柵入水前的準備工作。

1.2 格柵入水與滾筒就位

格柵卷筒完成后，在尾部安裝拖錨，拖錨和格柵尾部通過丙綸繩聯(lián)接。開動卷揚機，使上、下滑輪組受力格柵滾筒上升從而使?jié)L筒主軸從支座處脫離，由于受到重力作用滾筒將回到豎直狀態(tài)。主軸脫離前應將鏈傳動機構(gòu)的鏈條拆除以免造成對滾筒的運動干涉，并且滾筒的脫離最好設置約束，以免脫離和擺正的過程過于迅速激烈不易控制。卷揚機上拉使?jié)L筒擺正后恰好使卷好后的格柵外沿能夠脫離船體以免對船體邊側(cè)造成干涉，這與臂架的設計傾角也非常相關。滾筒擺正后平板駁定位到鋪設位置，卷揚機下放滾筒到基床面，完成滾筒的入水就位。

1.3 布放拖錨與移船鋪設

滾筒就位后布放拖錨，拖錨是一種類似于船錨的小型錨具，通過繩索與格柵尾部相連。拖錨的作用主要是定位格柵，并在船舶移位后用提供對滾筒的旋轉(zhuǎn)后拉力，從而使格柵從滾筒上展開，完成格柵的逐步鋪設。在鋪設的過程中后方鋪設完成的格柵應逐步用石塊壓實，以免長距離的鋪設拉力不夠造成的格柵漂浮。當一次石塊壓實后拖錨的作用也將由后方的石塊取代，脫錨可以通過預先設置的錨漂進行回收并重復利用。船舶的移船鋪設過程應該緩慢持續(xù)，從而形成良好的鋪設質(zhì)量。當鋪設過程滾筒遇到基底大塊石時，可通過提升裝置將滾筒適當提起，從而越過塊石繼續(xù)鋪設。

1.4 格柵脫滾與滾筒歸位

格柵全部展開后，受到船舶前移和格柵反拉力的作用，格柵頭部與滾筒之間的聯(lián)接會受力脫落，從而完成格柵的脫滾。通過鋪設距離測定格柵脫滾位置，格柵脫滾后通過提升裝置將滾筒提升的適當位置。通過約束裝置對滾筒施加一個向內(nèi)側(cè)的拉力，并適當?shù)耐ㄟ^提升裝置調(diào)節(jié)滾筒的高度。使?jié)L筒的滾筒主軸重新回到支座上。從而完成了一次完整的格柵鋪設作業(yè)。

2 裝置的改進和優(yōu)化

該格柵水上鋪設裝置雖然較當前較為常用的人工鋪設較為先進，但仍然存在一些需要后期改進的地方。格柵的綁扎與排列仍需通過人工作業(yè)的方式來完成，并沒有實現(xiàn)綁扎過程的全部機械化。提升機構(gòu)兩座卷揚提升裝置的測量同步應該進一步優(yōu)化，避免出現(xiàn)較大程度的步差。格柵的壓實必須通過后方的拋石船輔助作業(yè)，無疑增加了作業(yè)成本，需進行同船作業(yè)的進一步優(yōu)化。卷格柵作業(yè)必須由專人進行近格柵幅度和速度的調(diào)節(jié)，控制系統(tǒng)還要進行細致的調(diào)整。

參考文獻

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[4]吳宗澤，機械設計師手冊，北京：機械工業(yè)出版社，2002.

作者簡介：渠開可（1985，9-），男，漢族，山東滕州人，本科，助理工程師，現(xiàn)任職務：科員，研究方向：機電工程設備管理。