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，能夠有效的提高土工格柵的水上鋪設質量和鋪設效率。對設備的結構組成和工作原理進行簡單的介紹，對系統的特點和優越性進行闡述。該裝置主要由支架、滾筒、驅動機構、提升機構等部分組成。

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定性，有效的防止基體的側向位移。長期以來土工格柵的敷設通常以人工作業為主，尤其是土工格柵的水上敷設，更是作業難度大，勞動強度高、機械化作業程度低。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格柵鋪設的機械化作業水平，實現鋪設質量與效率的統一。

1 結構和工作原理

圖1為土工格柵鋪水上鋪設裝置結構原理圖。由圖1可知，土工格柵水上鋪設裝置主要有支架、卷柵機構、驅動機構、提升機構。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起支撐作用，支座的作用為滾筒的滾軸提供支撐。提升機構主要由上滑輪組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。卷柵機構由格柵滾筒4和滾筒軸5組成。驅動裝置由鏈輪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

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。綁扎長度通常由驅動機構的驅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。開動驅動電機，通過減速機、鏈傳動機構，驅動滾筒旋轉將格柵卷入滾筒，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接。開動卷揚機，使上、下滑輪組受力格柵滾筒上升從而使滾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。主軸脫離前應將鏈傳動機構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。卷揚機上拉使滾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，從而形成良好的鋪設質量。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側的拉力，并適當的通過提升裝置調節滾筒的高度。使滾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。

2 裝置的改進和優化

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的方式來完成，并沒有實現綁扎過程的全部機械化。提升機構兩座卷揚提升裝置的測量同步應該進一步優化，避免出現較大程度的步差。格柵的壓實必須通過后方的拋石船輔助作業，無疑增加了作業成本，需進行同船作業的進一步優化。卷格柵作業必須由專人進行近格柵幅度和速度的調節，控制系統還要進行細致的調整。

參考文獻

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[2]楊可楨，機械設計基礎（第五版），北京：高等教師出版社，2006.

[3]安琦，機械設計，上海：華東理工大學出版社，2009.

[4]吳宗澤，機械設計師手冊，北京：機械工業出版社，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，現任職務：科員，研究方向：機電工程設備管理。