一种高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置

技术领域

本发明属于高温气冷堆核电站防波堤技术领域，具体涉及一种高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置。

背景技术

高温气冷堆核电站所在海域地质较为复杂，防波堤施工时使用大量土工合成材料铺设于海底原泥面表层，用于地基处理。当前行业普遍的铺设方法是将土工材料端头系上沙袋或者碎石袋进行固定，沿着船舷侧缓慢顺至海面并向土工材料中间区域抛掷沙袋，将其压置于海底。但土工合成材料的材质多为合成纤维，呈布状，采用沙袋或碎石袋作为土工材料端头压载时易受海浪、海流、沙袋或碎石袋抛掷不均匀等因素影响，极易发生土工材料开始铺设时固定不牢从而产生土工材料翻折、滑移问题，进而影响地基处理质量。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置的新技术方案。

根据本发明的一个方面，提供了一种高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置，包括：

土工材料和卷筒，所述土工材料的第一端卷绕于所述卷筒；

锚具、绳索和锚漂，所述土工材料的第二端沿宽度方向上设置有多个固定区域，所述锚具、所述绳索、所述固定区域一一对应设置；所述绳索的第一端固定于所述锚具，所述绳索的中部形成系扣并系设于所述固定区域，且在土工材料沿第一方向牵拉系扣时，系扣扣紧所述固定区域，而在沿第二方向牵拉所述绳索的第二端时，所述绳索从所述固定区域脱开；所述绳索的第二端固定于所述锚漂，所述锚漂浮设于预设位置；

各个所述锚具均固定于海底的原泥层，使所述土工材料的第二端平铺于海底的原泥层的表面，所述卷筒沉入海底并沿土工材料的铺设方向移动，所述土工材料沿第一方向牵拉系扣，所述土工材料的第一端沿海底的原泥层的表面展开；沿第二方向牵拉所述绳索的第二端，回收所述绳索和所述锚具。

可选地，高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置还包括施工船；所述卷筒高度可调地固定于施工船；所述施工船移动并带动所述卷筒沿土工材料的铺设方向移动。

可选地，高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置还包括卷扬机，所述卷扬机设置于所述施工船，所述卷扬机与所述卷筒连接；所述卷扬机用于驱动卷筒下沉至海底或者从海底上升至预设高度。

可选地，高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置还包括第一缆绳和第二缆绳，所述卷筒通过所述第一缆绳固定于所述卷扬机，并通过所述第二缆绳固定于所述施工船。

可选地，所述锚漂包括第一锚漂和第二锚漂，所述第一锚漂和所述第二锚漂分别设置于所述土工材料的第二端的相对两侧，靠近所述第一锚漂的绳索的第二端固定于所述第一锚漂；靠近所述第二锚漂的绳索的第二端固定于所述第二锚漂。

可选地，所述土工材料的第二端的两个边角处分别设置有两个固定区域，在两个固定区域之间间隔设置有多个固定区域。

可选地，相邻的固定区域之间的距离均为3m-5m。

可选地，所述固定区域上设置有通孔，所述绳索的中部穿设于所述通孔并形成系扣。

可选地，所述系扣为拖车扣。

可选地，所述锚具包括锚杆、锚臂和锚爪，所述锚臂固定于所述锚杆的端部，所述锚爪固定于所述锚臂的远离所述锚杆的一端。

本发明的一个技术效果在于：

在本申请实施例中，各个锚具均固定于海底的原泥层，使土工材料的第二端平铺于海底的原泥层的表面，卷筒沉入海底并沿土工材料的铺设方向移动，土工材料沿第一方向牵拉系扣，土工材料的第一端沿海底的原泥层的表面展开；沿第二方向牵拉绳索的第二端，回收绳索和锚具。因此，该高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置在进行土工材料的铺设时，能够有效避免因防波堤水下土工合成材料铺设时固定不牢固导致整体铺设不平整、易滑移等问题，保证了土工材料铺设的平整性，从而提高了地基处理质量。

进一步，采用该高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置铺设的土工材料，具有操作方便、施工质量好、安全性高、不受海况影响等优点。而且，锚具能够回收，可重复使用，较大地节省沙袋或碎石袋的材料费及人工装填费用，可推广应用到其他工程领域。

附图说明

图1为本发明一实施例的一种高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例的一种高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置的土工材料铺设过程的结构示意图；

图3为本发明一实施例的一种高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置的锚具的结构示意图。

图中：1、土工材料；101、通孔；2、卷筒；3、锚具；31、锚杆；32、锚臂；33、锚爪；4、绳索；51、第一锚漂；52、第二锚漂；6、海底的原泥层；7、施工船；8、水面；91、第一缆绳；92、第二缆绳；10、卷扬机；11、固定区域。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。

下面将详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、

“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图1至图3，根据本发明的一个方面，提供了一种高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置，其能够解决土工材料在铺设时翻折、滑移等问题，保证了土工材料铺设的平整性。

具体地，该高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置包括：

土工材料1和卷筒2，所述土工材料1的第一端卷绕于所述卷筒2；

锚具3、绳索4和锚漂，所述土工材料1的第二端沿宽度方向上设置有多个固定区域11，所述锚具3、所述绳索4、所述固定区域11一一对应设置；所述绳索4的第一端固定于所述锚具3，所述绳索4的中部形成系扣并系设于所述固定区域11，且在土工材料1沿第一方向牵拉系扣时，系扣扣紧所述固定区域11，而在沿第二方向牵拉所述绳索4的第二端时，所述绳索4从所述固定区域11脱开；所述绳索4的第二端固定于所述锚漂，所述锚漂浮设于预设位置，例如，锚漂浮设于水面8上的某个位置。

参见图1，各个所述锚具3均固定于海底的原泥层6，使所述土工材料1的第二端平铺于海底的原泥层6的表面，所述卷筒2沉入海底并沿土工材料1的铺设方向移动，所述土工材料1沿第一方向牵拉系扣，所述土工材料1的第一端沿海底的原泥层6的表面展开；沿第二方向牵拉所述绳索4的第二端，回收所述绳索4和所述锚具3。

在本申请实施例中，各个锚具3均固定于海底的原泥层6，使土工材料1的第二端平铺于海底的原泥层6的表面，卷筒2沉入海底并沿土工材料1的铺设方向移动，土工材料1沿第一方向牵拉系扣，土工材料1的第一端沿海底的原泥层6的表面展开；沿第二方向牵拉绳索4的第二端，回收绳索4和锚具3。因此，该高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置在进行土工材料1的铺设时，能够有效避免因防波堤水下土工合成材料铺设时固定不牢固导致整体铺设不平整、易滑移等问题，保证了土工材料1铺设的平整性，从而提高了地基处理质量。

进一步，采用该高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置铺设的土工材料1，具有操作方便、施工质量好、安全性高、不受海况影响等优点。而且，锚具3能够回收，可重复使用，较大地节省沙袋或碎石袋的材料费及人工装填费用，可推广应用到其他工程领域。

可选地，高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置还包括施工船7；所述卷筒2高度可调地固定于施工船7；所述施工船7移动并带动所述卷筒2沿土工材料1的铺设方向移动。

在上述实施方式中，通过施工船7带动卷筒2沿土工材料1的铺设方向移动，操作非常简单，便于实现卷筒2的稳定移动，从而实现土工材料1的平整铺设。而且，通过施工船7调整卷筒2的高度非常简单，有助于准确地控制卷筒2的位置，有助于进一步实现土工材料1的平整铺设。

可选地，高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置还包括卷扬机10，所述卷扬机10设置于所述施工船7，所述卷扬机10与所述卷筒2连接；所述卷扬机10用于驱动卷筒2下沉至海底或者从海底上升至预设高度。

在上述实施方式中，通过卷扬机10有助于快速实现卷筒2下沉至海底或者从海底上升至预设高度，从而提高土工材料1的铺设效率。而且，卷扬机10能够较好地固定卷筒2，从而带动卷筒2稳定的移动，以保证土工材料1铺设的平整性。

可选地，高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置还包括第一缆绳91和第二缆绳92，所述卷筒2通过所述第一缆绳91固定于所述卷扬机10，并通过所述第二缆绳92固定于所述施工船7。

在上述实施方式中，通过第一缆绳91和第二缆绳92能够稳定地固定卷筒2，保证了卷筒2在土工材料1铺设的稳定性和平整性。

可选地，所述锚漂包括第一锚漂51和第二锚漂52，所述第一锚漂51和所述第二锚漂52分别设置于所述土工材料1的第二端的相对两侧，靠近所述第一锚漂51的绳索4的第二端固定于所述第一锚漂51；靠近所述第二锚漂52的绳索4的第二端固定于所述第二锚漂52。

在上述实施方式中，通过第一锚漂51和第二锚漂52有助于更好地固定绳索4的第二端，以保证土工材料1的第一端稳定地固定在锚具3上。而且，通过第一锚漂51和第二锚漂52能够在土工材料1铺设完成后快速回收锚具3和绳索4，提高了土工材料1的铺设效率。

可选地，所述土工材料1的第二端的两个边角处分别设置有两个固定区域11，在两个固定区域11之间间隔设置有多个固定区域11。

在上述实施方式中，通过设置多个固定区域11，有助于保证土工材料1的第二端的平整铺设。而且，土工材料1的第二端牢固地固定在锚具3上，能够有效地避免因土工材料1固定不牢固导致整体铺设不平整、易滑移等问题，从而有助于保证土工材料1的铺设质量。

可选地，相邻的固定区域11之间的距离均为3m-5m。这一方面有助于实现对土工材料1的第二端更好的固定，另一方面也保证了土工材料1的第二端的平整性，有助于实现土工材料1整体铺设的平整性。

可选地，所述固定区域11上设置有通孔101，所述绳索4的中部穿设于所述通孔101并形成系扣。通过通孔101有助于快速实现系扣的设置，保证绳索4和土工材料1的稳定连接。同时，也能够在土工材料1铺设完成以后实现对锚具3和绳索4的回收。

可选地，所述系扣为拖车扣。拖车扣便于系设，同时也便于解开，从而较好地实现了在铺设土工材料1时更好地固定土工材料1，而在土工材料1铺设完成以后快速地回收锚具3和绳索4，操作简单，显著提高土工材料1的铺设效率。系扣也可以为水手扣。

可选地，参见图3，所述锚具3包括锚杆31、锚臂32和锚爪33，所述锚臂32固定于所述锚杆31的端部，所述锚爪33固定于所述锚臂32的远离所述锚杆31的一端。则使得锚具3能够更牢固地固定于海底的原泥层6，从而实现对土工材料1的固定。

优选地，锚具3的锚杆31、锚臂32均采用

在一个具体的实施方式中，土工材料1的第二端采用拉锚式固定。根据待铺设的每幅土工材料的具体宽度设置对应数量的锚具3。例如，土工材料1的宽度为25m时，则设置六个锚具3和六条绳索4，即可保证土工材料1第二端的可靠固定。而且，拖车扣或水手扣使锚具3具备回收再利用的特性。

高温气冷堆核电站防波堤铺设土工材料的区域的海底的原泥层6主要为粉细沙、淤泥质土，锚具3与土工材料1的第二端固定，锚具3可顺利嵌入泥土中以将土工材料1第二端牢固固定，从而达到铺设平整且不滑移的效果。

在本申请实施例中，高温气冷堆核电站防波堤土工材料水下铺设装置在铺设土工材料时，按照以下步骤实施：

首先，将土工材料1的第一端固定在卷筒2上，转动卷筒2将预设长度的土工材料1卷起。土工材料1第二端每间隔预设长度设置一个固定区域11，每个固定区域11对应连接一个锚具3，且每个锚具3与土工材料1连接的长度应一致。接着，取绳索4将锚具3、土工材料1、锚漂连接，例如，绳索4的两端分别与锚具3、锚漂固定连接，可以系死扣，而绳索4中部与土工材料1系水手扣(拖车扣)连接。

其次，航行于水面8的施工船7定位准确后，抛锚固定，然后驱动卷扬机10将卷筒2连同土工材料1下沉至海底，并沿着铺设方向移动施工船7，此时拖车扣(水手扣)沿第一方向受力，系扣越拉越紧，并拉动锚具3将土工材料1牢牢固定。

最后，铺设过程中抛掷沙袋将土工合成材料压住，防止漂移；铺设完毕后，沿第二方向牵拉绳索4的第二端，即沿锚漂方向竖向牵拉水手扣(拖车扣)，绳索4与土工材料1间的水手扣(拖车扣)解开，顺利将锚提起回收。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。