一种应急用边坡防护石笼及其配套件的制作方法

1.本发明涉及堰塞湖抢险救援技术领域，具体涉及一种应急用边坡防护石笼及其配套件。


背景技术：

2.我国有记录的堰塞湖有数百处，堰塞湖一旦出现决口或者溃坝，可能会对下游形成洪灾，严重危害到下游人民群众的生命安全和财产安全。
3.在堰塞体泄流槽冲刷特征方面，泄流槽前期在水流的冲刷作用下均匀扩展过流断面；随着泄流断面扩展和泄流能力增大，泄流中期泄流槽出口受急流冲淘形成陡坎，陡坎溯源失稳且渠底快速冲刷下切导致渠壁侧向坍塌，过流断面迅速扩展；泄流后期溯源侵蚀扩展至龙口，溃决洪峰形成。
4.早期阶段溃流发展缓慢，持续时间长，从减灾角度不但不应防护，还应设法缩短这一进程；当堰塞湖出流大于入流、或溃口流量开始快速上升时，防护措施应该开始发挥作用；溃决阶段持续时间短，流量急剧上升，防护机遇稍纵即逝。因此合适的防护时机应为溃流发展第二阶段的中后期。
5.当前国内外关于堰塞湖引流槽的防护措施主要是采用巨型钢筋石笼及巨石锁口等结构，限制堰塞体突溃。但堰塞湖发生地区通常地处偏远，交通运输极为不便，巨型钢筋石笼及巨石锁口等结构普遍存在现场安装工艺繁琐、运输困难等问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本发明提供了一种应急用边坡防护石笼及其配套件，该石笼可折叠运输，节省运输空间，便于大批量运输；与之配套的灌装护筒，能够对石笼进行快速渣土填装；与之配套的主索系统，可实现石笼的快速串接与引流槽防护区域应急调控；与之配套的锚定系统，可使整套石笼串快速锚定。
7.本发明的技术方案为：一种应急用边坡防护石笼，所述石笼由钢筋与钢丝绳交叉绑扎而成，其一端封口，另外一端开口；且石笼可压缩折叠。
8.优选地，所述石笼展开时为圆筒形结构。
9.一种与应急用边坡防护石笼配套的灌装护筒，包括：喇叭口、支腿以及拉紧钢丝绳；喇叭口的外表面上沿周向均匀设有三个双耳连接座和三个以上楔形挂口，三个支腿的一端对应销接在喇叭口的三个双耳连接座上，用于承托喇叭口，另一端支撑在任意工作面上；相邻支腿之间通过拉紧钢丝绳拉紧，且三根拉紧钢丝绳处于靠近工作面的同一平面内；三个以上楔形挂口用于对如权利要求1所述的石笼进行灌装时将石笼开口端挂扣在喇叭口上。
10.优选地，所述喇叭口大端朝上、小端朝下。
11.优选地，每个支腿的下端设置挂钩耳板，相邻两个支腿之间的拉紧钢丝绳的两端分别通过挂钩挂在相邻两个支腿上。
12.一种与应急用边坡防护石笼配套的主索系统，包括：管桩钢丝绳、脱钩器、并联钢丝绳、滑轮钢丝绳、滑轮、主索钢丝绳和多挂点钢丝绳；
13.所述脱钩器两端自带卸扣，一个以上脱钩器串联在管桩钢丝绳的一端和滑轮钢丝绳的一端之间，任意一个以上脱钩器上并联有并联钢丝绳，滑轮钢丝绳绕过滑轮后另一端与管桩钢丝绳的另一端一起空置；主索钢丝绳两端分别与滑轮和多挂点钢丝绳连接；其中，多挂点钢丝绳上沿长度方向设有两个以上挂点，用于挂接两个以上如权利要求1所述的石笼，从而形成石笼串体。
14.优选地，所述挂点采用压制接头。
15.一种与应急用边坡防护石笼配套的锚定系统，所述锚定系统由管桩组件和驻杆组件组成，管桩组件的一端锚定于坝体上，另一端与驻杆组件的一端销接，驻杆组件的另一端抵触在坝体上开设的凹槽中；如权利要求6所述的主索系统中滑轮钢丝绳和管桩钢丝绳的空置端连接在管桩组件上。
16.优选地，所述管桩组件由管桩及焊接在管桩上端的三个以上耳板组成，耳板用于与驻杆组件销接以及与滑轮钢丝绳和管桩钢丝绳通过卸扣连接。
17.优选地，所述驻杆组件为两根圆管连接而成的v型结构，v型结构的尖端焊接有耳板，用于与管桩组件中的耳板销接；v型结构的两个分叉端焊接有底板和加强筋，用于抵触于坝体上。
18.有益效果：
19.1、本发明的石笼以钢筋为主骨架，保证石笼在填充渣土后维持圆柱体外形，有利于降低水流冲刷时的侧向力；同时，石笼以钢丝绳为主筋，填充渣土之前可以折叠状态保存，便于大批量的储存与运输。
20.2、本发明的灌装护筒采用三角支腿设计，可适应堰塞湖各种复杂地形，且灌装护筒结构简洁，便于施工现场快速组装与人工搬运；同时，灌装护筒发运前喇叭口与支腿可拆分，便于大批量运输，作业现场仅需通过插销连接、钢丝绳拉紧，能够快速组装，结构轻盈，便于搬运。
21.3、本发明的主索系统第一方面采用脱钩器与钢丝绳并联方式，通过远程控制脱钩器脱钩，可调整主索系统的长度，进而在堰塞体泄流时，实时调控石笼串体对引流槽的防护区域；第二方面可通过调整串联脱钩器的数量和并联钢丝绳的长度，来分级调控石笼串体对引流槽的防护区域；第三方面采用滑轮分流方式，大大减少脱钩器的承载力，降低脱钩器使用吨位。
22.4、本发明的主索系统中多挂点钢丝绳通过压制接头方式分流若干钢丝绳接头，便于与石笼连接。
23.5、本发明的锚定系统采用管桩组件锚定的方式，为整套石笼串体提供锚定力；同时，驻杆组件可以有效增大整套石笼串体的侧向力支撑，增强石笼的水流冲击抗力。
附图说明
24.图1为本发明的石笼的结构示意图。
25.图2为本发明中灌装护筒的结构示意图。
26.图3为本发明中主索系统的结构示意图。
27.图4为本发明中锚定系统的结构示意图。
28.图5为本发明石笼串体及其配套件的施工现场布置主视图(单串石笼串体)。
29.图6为本发明石笼串体及其配套件的布置俯视图(多串石笼串体)。
30.其中，1-石笼、2-钢筋、3-钢丝绳、4-灌装护筒、5-喇叭口、6-支腿、7-拉紧钢丝绳、8-主索系统、9-管桩钢丝绳、10-脱钩器、11-并联钢丝绳、12-滑轮钢丝绳、13-滑轮、14-主索钢丝绳、15-多挂点钢丝绳、16-锚定系统、17-管桩组件、18-驻杆组件、19-石笼串体。
具体实施方式
31.下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
32.本实施例提供了一种应急用边坡防护石笼及其配套件，该石笼可折叠运输，节省运输空间，便于大批量运输；与之配套的灌装护筒，能够对石笼进行快速渣土填装；与之配套的主索系统，可实现石笼的快速串接与引流槽防护区域应急调控；与之配套的锚定系统，可使整套石笼串快速锚定。
33.如图1所示，该石笼1由钢筋2与钢丝绳3交叉绑扎而成，接头处采用钢丝捆扎，石笼1一端封口，另外一端开口；石笼1可压缩折叠，优选石笼1展开时为圆筒形结构，从而有利于对水流冲刷起到最佳的防护效果。
34.如图2所示，与石笼1配套的灌装护筒4包括：喇叭口5、支腿6以及拉紧钢丝绳7；喇叭口5的外表面上沿周向均匀设有三个双耳连接座，三个支腿6的一端对应销接在喇叭口5的三个双耳连接座上，用于承托喇叭口5(优选喇叭口5大端朝上、小端朝下)，另一端可支撑在任意工作面上；相邻支腿6之间通过拉紧钢丝绳7拉紧，且三根拉紧钢丝绳7处于靠近工作面的同一平面内；本实施例中，每个支腿6的下端挂钩耳板，相邻两个支腿6之间的拉紧钢丝绳7的两端分别通过挂钩挂在相邻两个支腿6上；
35.同时，喇叭口5的外表面上沿周向还均匀设有三个以上楔形挂口(或挂钩)，用于对石笼1进行灌装时将石笼1开口端挂扣在灌装护筒4的喇叭口5上。
36.如图3所示，与石笼1配套的主索系统8包括：管桩钢丝绳9、脱钩器10、并联钢丝绳11、滑轮钢丝绳12、滑轮13、主索钢丝绳14和多挂点钢丝绳15；
37.脱钩器10两端自带卸扣，分别与管桩钢丝绳9和滑轮钢丝绳12的一端连接，并联钢丝绳11与脱钩器10并联(即并联钢丝绳11的两端分别通过卸扣与连接管桩钢丝绳9和滑轮钢丝绳12连接)，滑轮钢丝绳12绕过滑轮13，滑轮钢丝绳12的另一端与管桩钢丝绳9的另一端一起通过卸扣连接在锚定系统16上；主索钢丝绳14两端分别通过卸扣与滑轮13和多挂点钢丝绳15连接；其中，多挂点钢丝绳15上沿长度方向设有两个以上挂点(优选采用压制接头)，用于挂接两个以上石笼1形成石笼串体19；
38.常规状态(引流槽未突溃到预设程度)时，脱钩器10与并联钢丝绳11处于并联状态，脱钩器10受载，并联钢丝绳11不受载，待引流槽突溃到设定程度后，人工远程控制脱钩器10与滑轮钢丝绳12脱落，滑轮钢丝绳12绕着滑轮13滑动，直至并联钢丝绳11受载，主索系统8相应增加并联钢丝绳11与脱钩器10长度差所对应的长度，进而实时调控石笼串体19对引流槽的防护区域。
39.如图4所示，与石笼1配套的锚定系统16由管桩组件17和驻杆组件18组成，管桩组件17的一端通过振桩装置锚定于引流槽所对应的坝体上，另一端与驻杆组件18的一端销
接，驻杆组件18的另一端抵触在坝体上开设的凹槽中，所述主索系统8可通过卸扣连接在管桩组件17；其中，管桩组件17由管桩及焊接在管桩上端的三个以上耳板组成，耳板用于与驻杆组件18销接以及与滑轮钢丝绳12和管桩钢丝绳9通过卸扣连接；驻杆组件18提供侧向力支撑，有利于增强石笼1的水流冲击抗力，驻杆组件18为两根圆管连接而成的v型结构，v型结构的尖端连接有耳板，用于与管桩组件17中的耳板销接；v型结构的两个分叉端焊接底板和加强筋，便于稳定抵触于坝体上。
40.现场施工时，将折叠状态的石笼1的开口端挂于灌装护筒4的喇叭口5的楔形挂口上，人工拉扯石笼1，使其展开，石笼1内可套入尼龙袋(以适应小碎石作业区域)，利用现场挖掘机往石笼1内填充渣土，待石笼1填充完渣土后，解开灌装护筒4与石笼1之间的连接，人工挪走灌装护筒4，通过卸扣锁紧石笼1的开口端；如图5和图6，石笼1填充满渣土后，采用挖掘机将石笼1转移至主索系统8上的挂点处，通过卸扣挂接在与之配套的主索系统8的多挂点钢丝绳15上，形成石笼串体19；主索系统8通过锚固系统16锚固于坝体上，可自由调整所需石笼串体19的数量以适应不同堰塞湖防护面积。
41.综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种应急用边坡防护石笼，其特征在于，所述石笼由钢筋与钢丝绳交叉绑扎而成，其一端封口，另外一端开口；且石笼可压缩折叠。2.如权利要求1所述的应急用边坡防护石笼，其特征在于，所述石笼展开时为圆筒形结构。3.一种与应急用边坡防护石笼配套的灌装护筒，其特征在于，包括：喇叭口、支腿以及拉紧钢丝绳；喇叭口的外表面上沿周向均匀设有三个双耳连接座和三个以上楔形挂口，三个支腿的一端对应销接在喇叭口的三个双耳连接座上，用于承托喇叭口，另一端支撑在任意工作面上；相邻支腿之间通过拉紧钢丝绳拉紧，且三根拉紧钢丝绳处于靠近工作面的同一平面内；三个以上楔形挂口用于对如权利要求1所述的石笼进行灌装时将石笼开口端挂扣在喇叭口上。4.如权利要求3所述的与应急用边坡防护石笼配套的灌装护筒，其特征在于，所述喇叭口大端朝上、小端朝下。5.如权利要求3或4所述的与应急用边坡防护石笼配套的灌装护筒，其特征在于，每个支腿的下端设置挂钩耳板，相邻两个支腿之间的拉紧钢丝绳的两端分别通过挂钩挂在相邻两个支腿上。6.一种与应急用边坡防护石笼配套的主索系统，其特征在于，包括：管桩钢丝绳、脱钩器、并联钢丝绳、滑轮钢丝绳、滑轮、主索钢丝绳和多挂点钢丝绳；所述脱钩器两端自带卸扣，一个以上脱钩器串联在管桩钢丝绳的一端和滑轮钢丝绳的一端之间，任意一个以上脱钩器上并联有并联钢丝绳，滑轮钢丝绳绕过滑轮后另一端与管桩钢丝绳的另一端一起空置；主索钢丝绳两端分别与滑轮和多挂点钢丝绳连接；其中，多挂点钢丝绳上沿长度方向设有两个以上挂点，用于挂接两个以上如权利要求1所述的石笼，从而形成石笼串体。7.如权利要求6所述的与应急用边坡防护石笼配套的主索系统，其特征在于，所述挂点采用压制接头。8.一种与应急用边坡防护石笼配套的锚定系统，其特征在于，所述锚定系统由管桩组件和驻杆组件组成，管桩组件的一端锚定于坝体上，另一端与驻杆组件的一端销接，驻杆组件的另一端抵触在坝体上开设的凹槽中；如权利要求6所述的主索系统中滑轮钢丝绳和管桩钢丝绳的空置端连接在管桩组件上。9.如权利要求8所述的与应急用边坡防护石笼配套的锚定系统，其特征在于，所述管桩组件由管桩及焊接在管桩上端的三个以上耳板组成，耳板用于与驻杆组件销接以及与滑轮钢丝绳和管桩钢丝绳通过卸扣连接。10.如权利要求9所述的与应急用边坡防护石笼配套的锚定系统，其特征在于，所述驻杆组件为两根圆管连接而成的v型结构，v型结构的尖端焊接有耳板，用于与管桩组件中的耳板销接；v型结构的两个分叉端焊接有底板和加强筋，用于抵触于坝体上。

技术总结
本发明公开了一种应急用边坡防护石笼及其配套件，该石笼由钢筋与钢丝绳交叉绑扎而成，其一端封口，另外一端开口；且石笼可压缩折叠；与之配套的灌装护筒包括：喇叭口、支腿以及拉紧钢丝绳，能够对石笼进行快速渣土填装；与之配套的主索系统包括：管桩钢丝绳、脱钩器、并联钢丝绳、滑轮钢丝绳、滑轮、主索钢丝绳和多挂点钢丝绳，可实现石笼的快速串接与引流槽防护区域应急调控；与之配套的锚定系统由管桩组件和驻杆组件组成，可使整套石笼串快速锚定。可使整套石笼串快速锚定。可使整套石笼串快速锚定。


技术研发人员：葛文豪 李开琼 汪田 胡大虎 宋智敏
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团应急预警与救援装备股份有限公司
技术研发日：2021.11.28
技术公布日：2022/3/8