一种处理桥梁桩基冲刷坑的智能化U型底座及方法与流程

    专利2022-07-08  123


    本发明涉及一种冲刷坑修复底座,尤其涉及一种处理桥梁桩基冲刷坑的智能化u型底座及方法。



    背景技术:

    目前,随着我国经济的高速发展,运量大、成本低的水运工程也不断的扩建,越来越多的桥梁兴建起来。但是由于桥墩的阻碍,水流在桥墩周围产生强烈涡流而引起桥梁桩基础的冲刷会严重影响桥梁结构的安全性。据国内外的各项研究结果表明,桥梁基础结构的冲刷病害是当今桥梁结构功能失效、丧失其安全性能的最重要原因之一。各个国家每年用于修复及弥补遭受基础冲刷病害桥梁的费用非常高。所以桥梁基础冲刷坑的修复成为保证桥梁结构安全工作的重要工作。

    目前,现有的桥梁基础冲刷坑修复工作多采用围堰施工,再采用混凝土以及回填土对冲刷坑进行填充,施工过程复杂,水下浇筑混凝土施工复杂耗费材料多,混凝土在水下的流动性不可控修复的精确度低,需要大量的人力以及施工机械,并且需要大型的施工船,修复工作受自然条件影响较大,修复材料易被水流冲刷,修复成本较大,且修复工作周期长,修复效率低,因此开发桥梁基础冲刷坑的修复装置具有重大的现实意义。



    技术实现要素:

    为了解决桥梁基础冲刷坑的修复技术还是一个具有很大的开发现实意义的问题,本发明的目的是提供一种处理桥梁桩基冲刷坑的智能化u型底座及方法,该u型底座内置水泥浆储存舱可以实现全方位的水下注浆,并且u型底座可以作为防护装置保证整个冲刷坑的修复过程不受水流影响,减少了现有技术修复冲刷坑需要围堰的施工过程。该u型底座可以将整个修复过程智能化,实现对桥梁基础冲刷坑更精准、范围更广的修复。该u型底座可以反复利用,操作简单、施工效率高,可以大大的降低桥梁基础冲刷坑的修复成本,具有很大的应用价值。

    为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

    一种处理桥梁桩基冲刷坑的智能化u型底座,包括连接水面工程船的u型底座,u型底座为卧式的u形结构,u型底座从上之下依次为相互隔离的设备舱、水舱、水泥浆舱,水面上具有配套使用的工程船,工程船上具有气泵;

    水泥浆舱等分为若干个分舱,每个分舱上部设置的水泥浆注浆口兼压浆管连接口,每个水泥浆注浆口兼压浆管连接口与气泵之间设有压浆管,每个分舱内侧面上设有水泥浆喷浆口;

    水舱等分为若干个分舱,每个分舱侧面具有单向进水口和单向出水口,每个分舱顶面具有水舱充气阀和水舱排气阀,u型底座顶部具有充排气口,各个水舱充气阀和水舱排气阀通过内部气管共同连接至充排气口,充排气口与气泵之间设有充排气管;

    u型底座的两个端部分别设有用于调整u型底座位置和平衡的高压气罐一和高压气罐二,高压气罐一和高压气罐二的底部均设有高压气喷嘴,高压气喷嘴朝向背离u型底座的方向。

    作为更进一步的优选方案,工程船上还设有遥控中心,所述设备舱内设有智能化测控终端、蓄电池一、蓄电池二,智能化测控终端信号连接遥控中心,智能化测控终端内置gps、陀螺仪、加速度传感器、重力感应器并具有数据收集、处理以及通信功能,智能化测控终端通过电源供电线与蓄电池一连接对其进行供电。

    作为更进一步的优选方案,水泥浆喷浆口处设有遥控电动阀门,遥控电动阀门通过水泥浆阀门连接线与智能化测控终端连接;所述水泥浆舱的每个分舱内底部均设有水泥浆压力传感器,水泥浆压力传感器通过水泥浆压力传感器连接线与智能化测控终端连接;所述u型底座上还设有水下摄像头和水下探照灯,水下摄像头通过摄像头连接线与智能化测控终端连接,水下探照灯通过探照灯连接线与智能化测控终端连接;所述高压气喷嘴上具有遥控气阀,遥控气阀通过高压气阀连接线与智能化测控终端连接。

    作为更进一步的优选方案,工程船与u型底座之间设有气管固定臂,气管固定臂与u型底座之间具有铰接活动的气管固定臂连接环,所述压浆管和充排气管通过气管固定环限位于气管固定臂上。

    作为更进一步的优选方案,水泥浆舱等分为三个分舱,依次为水泥浆舱一、水泥浆舱二、水泥浆舱三,其中,水泥浆舱一上设有内部注浆管一,水泥浆舱三上设有内部注浆管二,内部注浆管一和内部注浆管二均贯穿设备舱和水舱,内部注浆管一位于u型底座外的部分为水泥浆舱一水泥浆注浆口兼压浆管连接口,内部注浆管二位于u型底座外的部分为水泥浆舱三水泥浆注浆口兼压浆管连接口,水泥浆舱二的外侧具有水泥浆舱二水泥浆注浆口兼压浆管连接口,水泥浆舱一水泥浆注浆口兼压浆管连接口、水泥浆舱二水泥浆注浆口兼压浆管连接口、水泥浆舱三水泥浆注浆口兼压浆管连接口分别与气泵之间设有一根压浆管。

    作为更进一步的优选方案,水舱等分为六个分舱,依次为水舱一、水舱二、水舱三、水舱四、水舱五、水舱六。

    作为更进一步的优选方案,u型底座的外侧分布有托带环。

    一种处理桥梁桩基冲刷坑的方法,包括以下步骤:

    步骤一:先通过水泥浆注浆口兼压浆管连接口对u型底座的水泥浆舱进行灌浆;

    步骤二:同时工程船在施工桥梁基础冲刷坑范围内铺设土工织物软体排,灌浆完成后通过拖带船将u型底座拖带至桥梁基础冲刷坑水域并保证水舱单向进水口和单向出水口浸没在水里;

    步骤三:开启遥控中心利用u型底座内置的gps系统进行初步的定位,工程船抛锚固定,将压浆管和充排气管连接至u型底座的相应位置,连接气管固定臂;

    步骤四:遥控中心打开各传感器并发布下沉指令,水舱通过单向进水口开始吸水,u型底座开始下沉,监测u型底座下沉过程,打开遥控气阀,高压气罐开始喷气抵抗水流作用力,控制高压气管喷气量调整u型底座姿态以及调整u型底座与冲刷坑的相对位置;

    步骤五:u型底座下沉稳定后,抛石船在冲刷坑范围内进行抛石,抛石结束后,控制中心发布喷浆指令,水泥浆喷浆口全方位喷出,期间通过水泥浆压力传感器监测各水泥浆舱余量,并通过气泵调节喷浆速度确保全方位的均匀喷浆;

    步骤六:喷浆结束后,等待冲刷坑修复填料达到设计强度要求开始回收u型底座,控制中心发布上浮指令,通过充排气管向水舱注入气体,水舱通过单向出水口排水,u型底座开始上浮,监测u型底座上浮过程,打开遥控气阀高压气罐开始喷气抵抗水流作用力,u型底座浮出水面后卸下充排气管、压浆管、气管固定臂,利用拖带船将u型底座拖带至下一施工地点继续施工。

    与现有技术相比较,本发明的有益效果是:

    1、u型底座的注浆精确、注浆范围广、可以实现水下注浆。

    现有的技术在进行桥梁基础冲刷坑的修复过程中要实现水下混凝土浇筑多采用导管法、膜袋法或者利用高压注浆管钻进土层进行高压喷浆,形成水泥浆与土的固结体。施工过程复杂,需要大量的施工机械,并且利用注浆管喷浆时只能定点喷浆再移动钻机,无法进行多点同时施工,施工效率低注浆范围小。本发明的u型底座由于内部水泥浆舱可以储存水泥浆可以实现水下喷浆,且u型底座设置全方位的喷浆口可以实现全方位同时喷浆施工效率高喷浆范围广。

    2、u型底座可以起到围水作用防止修复材料被冲刷。

    现有技术修复桥梁基础冲刷坑时为防止修复材料被水流冲刷要在冲刷坑周围进行围堰,围堰施工复杂且需要大型的打桩船和施工机械。本发明的u型底座沉到水下时可以将冲刷坑围在u型底座内部防止了水流对冲刷坑的冲刷,且在抛石以及喷浆过程中u型底座阻止了水流对修复材料的冲刷并为水泥浆的凝固提供时间。

    3、铺设的土工织物软体排可以作为桥梁桩基础冲刷坑防护的一部分从而减轻桥梁桩基础的冲刷。

    本次发明中铺设的土工织物软体排平整了冲刷坑周围的河床为u型底座提供了平整的基础,且土工织物软体排铺设到冲刷坑的边缘并利用抛石压住,喷浆结束后,土工织物软体排、抛石、水泥浆凝结成整体共同抵抗水流对桥梁基础的冲刷。

    4、u型底座工作过程可以被智能化控制从而实现冲刷坑修复的高效性、精确性与可靠性。

    现有技术修复桥梁基础冲刷坑时,水下施工过程可视化较差,相当一部分的施工工艺需要潜水员在水下完成,施工机械的水下工作状态也无法掌握。本发明的u型底座可利用内部设置的各项机构对整个修复过程进行智能化操控,将整个修复过程以及修复情况可视化,大大节省了修复施工过程消耗的人力物力,实现了修复工作的高效、精确、可靠。

    5、u型底座可回收反复利用,经济便捷,减小施工成本。

    本发明的u型底座浮出水面后可对水泥浆舱重新灌浆,利用拖带船将u型底座拖带至下一施工地点继续施工。现有技术施工结束后需要拆卸围堰、钻机、注浆管等施工机械,施工机械种类多回收工作较复杂。与现有技术相比u型底座可以反复利用且设备回收简单,大大降低了施工成本提高了施工效率。

    附图说明

    图1为u型底座的正视图;

    图2为u型底座的侧视图;

    图3为u型底座的俯视图;

    图4为u型底座正视图a-a剖面的剖视图;

    图5为u型底座正视图b-b剖面的剖视图;

    图6为u型底座正视图c-c剖面的剖视图;

    图7为u型底座俯视图d-d剖面的剖视图;

    图8为u型底座俯视图e-e剖面的剖视图;

    图9为u型底座俯视图f-f剖面的剖视图。

    具体实施方式

    下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

    一种处理桥梁桩基冲刷坑的智能化u型底座,如附图1-9所示,包括u型底座1、水泥浆舱一水泥浆注浆口兼压浆管连接口2-1、水泥浆舱二水泥浆注浆口兼压浆管连接口2-2、水泥浆舱三水泥浆注浆口兼压浆管连接口2-3、充排气口3、水泥浆喷浆口4、土工织物软体排5、单向进水口6、单向出水口7、托带环8、高压气罐一9-1、高压气罐二9-2、高压气罐一固定夹10-1、高压气罐二固定夹10-2、水下摄像头11、水下探照灯12、气管固定臂连接环13、气罐一保护围栏14-1、气罐二保护围栏14-2、桥梁基础冲刷坑15、桥梁桩基16、气管固定臂17、压浆管18、和充排气管19、遥控中心20、气泵21、遥控气阀22、高压气喷嘴23、气管固定环24、设备舱25、水舱一26-1、水舱二26-2、水舱三26-3、水舱四26-4、水舱五26-5水舱六26-6、水泥浆舱一27-1、水泥浆舱二27-2、水泥浆舱三27-3、水舱充气阀28、和水舱排气阀29、蓄电池一30-1、蓄电池二30-2、内部气管31、高压气阀连接线32-1、电源供电线32-2、摄像头连接线32-3、探照灯连接线32-4、水泥浆阀门连接线32-5、水泥浆压力传感器连接线32-6、智能化测控终端33、电池卡座34、水泥浆压力传感器35、遥控电动阀门36、水泥浆舱隔板37、水舱隔板38、水泥浆舱支撑臂39、内部注浆管一40-1、内部注浆管二40-2、内部舱隔板41。

    如图5、8、9所示,所述u型底座1内部分为仪器舱25、水舱26、水泥浆舱27,水舱26分为6个小水舱包括水舱一、水舱二、水舱三、水舱四、水舱五、水舱六,6个小舱通过水舱隔板38与相邻水舱分隔,各个水舱侧面设置单向进水口6和单向出水口7,单向进水口6和单向出水口7可以通过控制水舱的充排气从而控制水舱的充排水。水舱顶面设置水舱充气阀28和水舱排气阀29,水舱充排气阀为单向气阀,所述水舱充气阀28和水舱排气阀29通过内部气管与充排气口3连接,从而实现利用一根气管的抽气和吸气对水舱进行充排气。所述充排气口3通过充排气管19与工程船上气泵21连接。

    水泥浆舱27实现u型底座携储液、喷浆的主要功能,如图6、7、8所示,水泥浆舱27分为3个小舱,分别为水泥浆舱一27-1、水泥浆舱二27-2、水泥浆舱三27-3,所述水泥浆舱27通过内部舱隔板41与水舱26以及设备舱25分隔,水泥浆舱27通过水泥浆舱隔板37与相邻水泥浆舱分隔,各个水泥浆舱27内部设置水泥浆舱支撑臂39以加强水泥浆舱的整体刚度,各个水泥浆舱上部开设水泥浆注浆口兼压浆管连接口2,所述水泥浆注浆口兼压浆管连接口2通过压浆管18与工程船上气泵21连接,所述水泥浆舱27面对桥梁基础冲刷坑侧开设水泥浆喷浆口4,所述水泥浆喷浆口4为整体钢结构从而加强其刚度防止抛石撞击,所述水泥浆喷浆口4通过遥控电动阀门36与水泥浆舱27连接,所述遥控电动阀门36通过水泥浆阀门连接线32-5与位于设备舱25的智能化测控终端33连接,智能化测控终端33与工程船上遥控中心20无线连接,所述智能化测控终端33通过电源供电线32-2与蓄电池30连接对其进行供电,水泥浆舱27底部设置水泥浆压力传感器35,所述水泥浆压力传感器35通过水泥浆压力传感器连接线32-6与位于设备舱25的智能化测控终端33连接,智能化测控终端测算出各个水泥浆舱的水泥浆余量后将数据反馈给遥控中心。

    在施工之前通过所述水泥浆注浆口兼压浆管连接口向水泥浆舱内注浆,施工时所述水泥浆注浆口兼压浆管连接口通过压浆管与工程船上气泵连接,并将压浆管与气管通过气管固定环搭接在气管固定臂上,防止水流对其产生较大的作用力。

    施工过程中先铺设土工织物软体排对u型底座沉入处河床进行整平,并且将土工织物软体排铺设至桥梁基础冲刷坑的一定范围内,作为桥梁基础冲刷坑防护的一部分。利用工程船将u型底座拖带至施工地点进行下沉,u型底座拖带过程中水舱内排空水,此时u型底座浮力较大可以浮在水面上,此时u型底座水舱下部的单向进水口和单向出水口浸在水中。u型底座下沉时通过遥控中心发出下沉指令,气泵启动吸气,水舱内部空气通过水舱排气阀被吸出,水舱内部压力降低,水通过单向进水口自动进入水舱,水舱浮力减小,u型底座开始下沉。

    在u型底座下沉过程中智能化测控终端可以测量出u型底座的下沉速度、下沉方向以及下沉姿态,并将数据传输至工程船上遥控中心,所述遥控中心通过对数据的分析做出对u型底座下沉过程的控制,与u型底座连接的水下摄像头和水下探照灯与智能化测控终端连接,。u型底座下沉过程中通过遥控中心打开水下探照灯并监控u型底座的下沉数据以及下沉画面,由于u型底座下沉过程中会受到较大的水流力,通过遥控中心控制遥控气阀打开,高压气罐通过高压气喷嘴开始向后喷气,u型底座受到与水流力相反的作用力保持稳定。遥控中心通过水下摄像头监控u型底座下沉过程中与桥梁基础冲刷坑和桩基的相对位置,并通过控制高压气罐的喷气调整u型底座沉降到预定位置。

    在u型底座内侧桥梁基础冲刷坑范围内进行抛石。并且将抛石一部分压到铺如桥梁基础冲刷坑的土工织物软体排上,此时u型底座主体起到挡水作用,防止抛石材料被水流冲走

    抛石施工结束后,通过工程船上遥控中心发出喷浆指令,所述气泵启动并通过压浆管分别向三个水泥浆舱内加压,通过遥控中心控制遥控电动阀门打开,水泥浆通过水泥浆喷浆口全方位喷出。遥控中心监控各个水泥浆舱的水泥浆余量,通过调整气泵的功率分别控制各个水泥浆舱的喷浆速度实现对基础冲刷坑的精准、均匀、全方位注浆。

    喷浆施工结束后,u型底座继续放置在水底,等待水泥浆凝结。桥梁基础冲刷坑内部修复材料达到一定强度之后通过遥控中心发出上浮指令,气泵启动充气,通过水舱充气阀对所述水舱充气,内部水通过单向出水口排出,所述水舱浮力增大,u型底座开始上浮,同时启动高压气罐进行喷气来抵抗水流力,保证u型底座的安全回收

    如图3、4、7所示,所述设备舱25内设置智能化测控终端33,所述智能化测控终端33内置gps、陀螺仪、加速度传感器、重力感应器并具有数据收集、处理以及通信功能,u型底座1连接有水下摄像头11和水下探照灯12,所述水下摄像头11通过摄像头连接线32-3与智能化测控终端33连接,所述水下探照灯12通过探照灯连接线32-4与智能化测控终端33连接,u型底座1后部连接的高压气罐9,所述高压气罐9通过高压气罐固定夹10连接于u型底座尾部,所述高压气罐9上设置遥控气阀22和高压气喷嘴23,所述遥控气阀22通过高压气阀连接线32-1与智能化测控终端33连接,所述高压气罐9周围设置气罐保护围栏14,防止抛石过程中抛石对高压气罐产生直接撞击。

    如图1、2所示,u型底座1上连接有气管固定臂17,所述气管固定臂17上设置气管固定环24,气管固定臂17与设置在u型底座1头部的气管固定臂连接环13以及工程船铰接,所述压浆管18和充排气管19穿过气管固定环24并搭接在气管固定臂17上与气泵21连接,从而减小水流力对气管的冲击力。

    本实施例的u型底座使用时,先通过水泥浆注浆口兼压浆管连接口对u型底座进行灌浆同时工程船在施工冲刷坑范围内铺设土工织物软体排,灌浆完成后通过拖带船将u型底座拖带至桥梁基础冲刷坑水域并保证水舱单向进出水口浸没在水里,开启遥控中心利用u型底座内置的gps系统进行初步的定位,工程船抛锚固定,将压浆管、充排气管、连接至u型底座,连接气管固定臂,遥控中心打开各传感器并发布下沉指令,水舱吸水u型底座开始下沉,监测u型底座下沉过程,打开遥控气阀高压气罐开始喷气抵抗水流作用力,控制高压气管喷气量调整u型底座姿态以及调整u型底座与冲刷坑的相对位置,u型底座下沉稳定后,抛石船在冲刷坑范围内进行抛石,抛石结束后,控制中心发布喷浆指令开始喷浆,期间监测各水泥浆舱余量,并通过气泵调节喷浆速度确保全方位的均匀喷浆,喷浆结束后,等待冲刷坑修复填料达到设计强度要求开始回收u型底座,控制中心发布上浮指令,水舱开始排水,u型底座开始上浮,监测u型底座上浮过程,打开遥控气阀高压气罐开始喷气抵抗水流作用力,u型底座浮出水面后卸下充排气管、压浆管、气管固定臂,利用拖带船将u型底座拖带至下一施工地点继续施工。

    以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种处理桥梁桩基冲刷坑的智能化u型底座,其特征在于:包括连接水面工程船的u型底座(1),u型底座(1)为卧式的u形结构,u型底座(1)从上之下依次为相互隔离的设备舱(25)、水舱(26)、水泥浆舱(27),水面上具有配套使用的工程船,工程船上具有气泵(21);

    所述水泥浆舱(27)等分为若干个分舱,每个分舱上部设置的水泥浆注浆口兼压浆管连接口,每个水泥浆注浆口兼压浆管连接口与气泵(21)之间设有压浆管(18),每个分舱内侧面上设有水泥浆喷浆口(4);

    所述水舱(26)等分为若干个分舱,每个分舱侧面具有单向进水口(6)和单向出水口(7),每个分舱顶面具有水舱充气阀(28)和水舱排气阀(29),u型底座(1)顶部具有充排气口(3),各个水舱充气阀(28)和水舱排气阀(29)通过内部气管(31)共同连接至充排气口(3),充排气口(3)与气泵(21)之间设有充排气管(19);

    所述u型底座(1)的两个端部分别设有用于调整u型底座(1)位置和平衡的高压气罐一(9-1)和高压气罐二(9-2),高压气罐一(9-1)和高压气罐二(9-2)的底部均设有高压气喷嘴(23),高压气喷嘴(23)朝向背离u型底座(1)的方向。

    2.根据权利要求1所述的一种处理桥梁桩基冲刷坑的智能化u型底座,其特征在于:所述工程船上还设有遥控中心(20),所述设备舱(25)内设有智能化测控终端(33)、蓄电池一(30-1)、蓄电池二(30-2),智能化测控终端(33)信号连接遥控中心(20),智能化测控终端(33)内置gps、陀螺仪、加速度传感器、重力感应器并具有数据收集、处理以及通信功能,智能化测控终端(33)通过电源供电线(32-2)与蓄电池一(30-1)连接对其进行供电。

    3.根据权利要求2所述的一种处理桥梁桩基冲刷坑的智能化u型底座,其特征在于:所述水泥浆喷浆口(4)处设有遥控电动阀门(36),遥控电动阀门(36)通过水泥浆阀门连接线(32-5)与智能化测控终端(33)连接;所述水泥浆舱(27)的每个分舱内底部均设有水泥浆压力传感器(35),水泥浆压力传感器(35)通过水泥浆压力传感器连接线(32-6)与智能化测控终端(33)连接;所述u型底座(1)上还设有水下摄像头(11)和水下探照灯(12),水下摄像头(11)通过摄像头连接线(32-3)与智能化测控终端(33)连接,水下探照灯(12)通过探照灯连接线(32-4)与智能化测控终端(33)连接;所述高压气喷嘴(23)上具有遥控气阀(22),遥控气阀(22)通过高压气阀连接线(32-1)与智能化测控终端(33)连接。

    4.根据权利要求1或3所述的一种处理桥梁桩基冲刷坑的智能化u型底座,其特征在于:所述工程船与u型底座(1)之间设有气管固定臂(17),气管固定臂(17)与u型底座(1)之间具有铰接活动的气管固定臂连接环(13),所述压浆管(18)和充排气管(19)通过气管固定环(24)限位于气管固定臂(17)上。

    5.根据权利要求1所述的一种处理桥梁桩基冲刷坑的智能化u型底座,其特征在于:所述水泥浆舱(27)等分为三个分舱,依次为水泥浆舱一(27-1)、水泥浆舱二(27-2)、水泥浆舱三(27-3),其中,水泥浆舱一(27-1)上设有内部注浆管一(40-1),水泥浆舱三(27-3)上设有内部注浆管二(40-2),内部注浆管一(40-1)和内部注浆管二(40-2)均贯穿设备舱(25)和水舱(26),内部注浆管一(40-1)位于u型底座(1)外的部分为水泥浆舱一水泥浆注浆口兼压浆管连接口(2-1),内部注浆管二(40-2)位于u型底座(1)外的部分为水泥浆舱三水泥浆注浆口兼压浆管连接口(2-3),水泥浆舱二(27-2)的外侧具有水泥浆舱二水泥浆注浆口兼压浆管连接口(2-2),水泥浆舱一水泥浆注浆口兼压浆管连接口(2-1)、水泥浆舱二水泥浆注浆口兼压浆管连接口(2-2)、水泥浆舱三水泥浆注浆口兼压浆管连接口(2-3)分别与气泵(21)之间设有一根压浆管(18)。

    6.根据权利要求1所述的一种处理桥梁桩基冲刷坑的智能化u型底座,其特征在于:所述水舱(26)等分为六个分舱,依次为水舱一(26-1)、水舱二(26-2)、水舱三(26-3)、水舱四(26-4)、水舱五(26-5)、水舱六(26-6)。

    7.根据权利要求1所述的一种处理桥梁桩基冲刷坑的智能化u型底座,其特征在于:所述u型底座(1)的外侧分布有托带环(8)。

    8.一种处理桥梁桩基冲刷坑的方法,其特征在于,包括以下步骤:

    步骤一:先通过水泥浆注浆口兼压浆管连接口对u型底座(1)的水泥浆舱(27)进行灌浆;

    步骤二:同时工程船在施工桥梁基础冲刷坑(15)范围内铺设土工织物软体排(5),灌浆完成后通过拖带船将u型底座(1)拖带至桥梁基础冲刷坑(15)水域并保证水舱单向进水口(6)和单向出水口(7)浸没在水里;

    步骤三:开启遥控中心利用u型底座(1)内置的gps系统进行初步的定位,工程船抛锚固定,将压浆管(18)和充排气管(19)连接至u型底座(1)的相应位置,连接气管固定臂(17);

    步骤四:遥控中心打开各传感器并发布下沉指令,水舱通过单向进水口(6)开始吸水,u型底座开始下沉,监测u型底座下沉过程,打开遥控气阀,高压气罐开始喷气抵抗水流作用力,控制高压气管喷气量调整u型底座姿态以及调整u型底座与冲刷坑的相对位置;

    步骤五:u型底座下沉稳定后,抛石船在冲刷坑范围内进行抛石,抛石结束后,控制中心发布喷浆指令,水泥浆喷浆口(4)全方位喷出,期间通过水泥浆压力传感器(35)监测各水泥浆舱余量,并通过气泵调节喷浆速度确保全方位的均匀喷浆;

    步骤六:喷浆结束后,等待冲刷坑修复填料达到设计强度要求开始回收u型底座,控制中心发布上浮指令,通过充排气管(19)向水舱注入气体,水舱通过单向出水口(7)排水,u型底座开始上浮,监测u型底座上浮过程,打开遥控气阀高压气罐开始喷气抵抗水流作用力,u型底座浮出水面后卸下充排气管、压浆管、气管固定臂,利用拖带船将u型底座拖带至下一施工地点继续施工。

    技术总结
    本发明公开了一种处理桥梁桩基冲刷坑的智能化U型底座及方法,包括U型底座主体,U型底座主体内部设置设备舱、水舱与水泥浆舱,设备舱内设置智能化测控终端、蓄电池与线缆,水泥浆舱上部设置的水泥浆注浆口兼压浆管连接口,与气泵之间设有压浆管,水泥浆舱内侧面上设有水泥浆喷浆口,水舱侧面具有单向进水口和单向出水口,顶面具有水舱充气阀和水舱排气阀,U型底座顶部具有充排气口,各个水舱充气阀和水舱排气阀连接至充排气口,充排气口与气泵之间设有充排气管,U型底座端部设有高压气罐,高压气罐底部均设有高压气喷嘴。本发明可以下沉到水底并且内置水泥浆舱可实现全范围的对桩基础冲刷坑的水下注浆,注浆精确,注浆范围广。

    技术研发人员:黄挺;高旭;焦澳;罗成未;褚逸云;樊栩
    受保护的技术使用者:河海大学
    技术研发日:2020.10.30
    技术公布日:2021.03.12

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