本发明属于堤防溃口堤头进占，涉及堤防溃口进占方法，特别涉及一种基于阻拦协同的堤防溃口快速进占方法。
背景技术：
1、堤防溃口进占作为封堵溃口的重要一环，快速构筑稳定的进占体，不仅能够保护水流对裹头的冲刷，防止裹头坍塌，同时为接下来的合龙与闭气创造有利条件。
2、传统的溃口进占技术主要分为立堵、平堵与混合堵技术。相较于平堵法和混合堵法，立堵法具有造价较低、封堵效率高的优点，受到广泛应用。其中，埽工进占技术作为立堵法的典型技术，该技术通过对大量实践经验总结进行完善，所用材料易于就地取材且有一定的弹性，修成的整个埽体也具有适应变形的能力，能起到缓和水流冲击和阻塞水流的作用。然而，埽工技术要求料物准备充分，人员操作技术要求较强，施工速度较慢，历史上利用埽工进占都在汛后进行。因此，在汛期进行堵口时，直接用埽工技术难以实现堤防溃口快速进占。近年来，有研究员提出采用土工包和铅丝网石笼进占技术，并运用依士伯喜泥沙启动公式对单个土工包、铅丝网石笼进行稳定性分析，计算不同流速需要的土工包、铅丝网石笼最小稳定体积和质量，通过试验和数值模拟分析，在流速较高、流量较大的条件下，运用土工包、铅丝网石笼进占技术对土工包、铅丝网石笼的重量和体积有较高的要求，从而增加了封装及抛投的难度，降低了溃口进占效率。
3、随着社会经济的快速发展和科技的进步，新型堤防溃口进占设备备受研究员的关注。相较于传统溃口进占设备，先进的溃口进占设备对溃口快速进占起到了巨大的推动作用，达到了提高效率、节省投资、减轻劳动强度的目的。河南黄河河务局对传统的进占技术进行了改进，研发了厢枕、柳石搂厢、柳石混杂等机械化操作技术，并开展了大型机械在黄河防洪中的抢险应用研究，结果表明，利用大型机械进行进占的筑埽新技术，使传统筑埽溃口进占技术有了新的突破；2005年美国陆军工程团通过直升机抛投大沙袋的方式用于关闭17号运河；2013年德国采用沉船和直升机抛投大石袋相结合的方式对堤防溃口进行封堵；钢板桩江河、湖泊堤防堵口施工方法，提出采用施工速度快、效率高的植桩设备，形成以钢板桩为基础的进占体，实现堤防溃口快速进占。此外，钢木土石组合坝技术也已应用在九江大堤等溃口中。
4、综上所述，如何将土工包、铅丝网石笼等新型工程材料与传统材料有机结合，形成较大的整体用于进占，以抵抗水流的冲击，同时，借助先进的机械化设备，提高堤防溃口进占的效率和速度，是实现溃口快速进占的关键技术。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于火箭钻地锚、振冲植桩技术的堤防溃口快速进占方法。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
3、一种基于阻拦协同的堤防溃口快速进占方法，利用火箭钻地锚在溃口设定位置形成锚阵，通过锚索滑投钢网石笼，在钢网石笼的背河侧植入钢管桩，并依托钢管桩将土工袋抛投至钢网石笼空隙处，快速构筑一道防冲矶头；其次，将石料、土料投入钢管桩间隙之间，为抛投软体排创造施工场地，向钢管桩背河侧投放多个软体排，并利用绳索将软体排与岸边固定桩、钢管桩连接固定，待软体排距离水面一定距离时，在软体排上部填筑石料、土料，形成减流缓冲的抗冲体；最后，抛投大网兜，形成基于阻拦协同的堤防溃口进占封堵体，实现堤防溃口快速进占。具体包括以下步骤：
4、(1)场地平整：布置施工场地，平整场地，整修施工道路，对进占岸边清障削坡，为抢险设备、材料进入施工现场创造有利条件。
5、(2)修筑裹头：在溃口两侧的堤头抛投大网兜，修筑裹头，防止断堤头进一步的坍塌，并为随后的进占提供一个稳固的场地。
6、(3)在堤防溃口两侧上游处形成防冲矶头：利用火箭钻地锚发射器将火箭钻地锚发射至设定位置，锚索与岸边固定桩连接，钢网石笼借助挂钩沿着锚索滑投至溃口预定位置，随后采用振冲植桩设备在钢网石笼的背河侧植入钢管桩，并依托钢管桩将土工袋抛投至钢网石笼空隙之间，构筑一道防冲矶头。
7、(4)在钢管桩背河侧投放软体排：将石料、土料投入钢管桩空隙之间，为抛投软体排创造施工场地，向钢管桩背河侧投放多个软体排，并利用绳索将软体排与岸边固定桩、钢管桩连接固定，待软体排距离水面1.5m～2.5m时，在软体排上部填筑石料、土料形成减流缓冲的抗冲体。
8、(5)抛投大网兜：依托已经完成的抗冲体、向溃口两侧同时抛投大网兜，形成阻拦协同一体化作业的堤防溃口进占体。
9、(6)重复步骤(3)～(5)，从溃口两侧向溃口中央逐步进占，直至达到适宜合龙的宽度。
10、进一步地，所述的锚索直径和长度根据火箭钻地锚设定的锚固位置和溃口水力条件进行确定，材料为钢丝。
11、进一步地，所述的钢管桩直径为30cm～35cm，长度为12m～20m。
12、进一步地，所述的软体排由上层充泥浆管袋、下层充气管袋和中层土工布构成，使用时先利用充气门对充气管袋进行充气，通过绳索穿过布设在土工布上的空心铆钉将软体排与岸边固定桩和钢管桩连接，抛投并固定软体排，采用泥浆泵将泥浆通过充浆口填满充泥浆管袋，通过排气门有控制地放掉充气管袋中的空气，并逐步松放绳索，直至软体排完全沉入溃口水底，随后栓系绳索；所述充气管袋与充泥浆管袋垂直布置，且充气管袋顺水流方向放置；所述充泥浆管袋长度为12m，宽度为1.5m，高度为0.6m；所述充气管袋直径为1m，长度为6m；所述岸边固定桩直径为10cm～15cm，长度为2m～3m。
13、进一步地，所述的软体排沉排方式也可通过在充气管袋上安放炸药来实现；所述安装充气管袋位置的前后两端均设有一个防脱吊钩，用来挂充气管袋上的吊环；所述充气门的位置与排气门的位置相对。
14、进一步地，所述的裹头宽度为15m～20m，所述进占体每占宽度为12m～15m，总宽度根据实际溃口适宜合龙的条件进行确定，所述裹头与进占体高度为超出水面1m～2m。
15、本发明的有益效果：
16、(1)本发明钢网石笼具有结构简单、施工速度快等特点，利用火箭钻地锚形成的锚阵能够使得钢网石笼快速滑投至溃口设定位置，并通过火箭锚为钢网石笼提高锚定力，增加钢网石笼在水流中的稳定性。同时，在钢网石笼背河侧植入的钢管桩能够较好地支撑抛投于钢网石笼之间的土工袋，从而快速形成一道减流缓冲的防冲矶头，为软体排和后续封堵体的投放创造有利条件。
17、(2)本发明软体排具有整体性好、重量轻、强度高、便于运输、施工方便快捷等优点。同时，在防冲矶头背河侧布设软体排，有利于软体排在溃口水流中的布设，并且通过绳索将软体排与岸边固定桩和钢管桩连接能够进一步保证软体排在水流中的稳定性。
18、(3)本发明所采用的火箭钻地锚和振冲植桩设备，能够迅速抵达抢险现场并进行快速施工。同时，所述进占体所用的材料具有就地取材、封装和抛投便捷等优点。
19、综上所述，本发明将火箭钻地锚、振冲植桩技术和传统封堵材料有机结合，形成的阻拦协同一体化进占体具有整体性、稳定性较强和施工高效的特点，从而实现堤防溃口快速进占的目的。
1.一种基于阻拦协同的堤防溃口快速进占方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，运用火箭钻地锚(7)在溃口设定位置形成锚阵，通过锚索(5)滑投钢网石笼(3)，在钢网石笼(3)背河侧植入钢管桩(4)，并依托钢管桩(4)将土工袋(8)抛投至钢网石笼(3)空隙处，构筑一道防冲矶头；其次，将石料、土料(9)投入钢管桩(4)间隙之间，向钢管桩(4)背河侧投放多个软体排(11)，并将软体排(11)与岸边固定桩(6)、钢管桩(4)连接固定，待软体排(11)距离水面一定距离时，在软体排(11)上部填筑石料、土料(9)，形成减流缓冲的抗冲体；最后，抛投大网兜(12)，形成基于阻拦协同的堤防溃口进占封堵体，实现堤防溃口快速进占。
2.一种基于阻拦协同的堤防溃口快速进占方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于阻拦协同的堤防溃口快速进占方法，其特征在于，所述锚索(5)直径和长度根据火箭钻地锚(7)设定的锚固位置和溃口水力条件进行确定，材料为钢丝。
4.根据权利要求2所述的一种基于阻拦协同的堤防溃口快速进占方法，其特征在于，所述钢管桩(4)直径为30cm～35cm，长度为12m～20m。
5.根据权利要求2所述的一种基于阻拦协同的堤防溃口快速进占方法，其特征在于，所述软体排(11)由上层充泥浆管袋(112)、下层充气管袋(113)和中层土工布(111)构成，使用时先利用充气门对充气管袋(113)进行充气，通过绳索(10)穿过布设在土工布(111)上的空心铆钉(114)将软体排(11)与岸边固定桩(6)和钢管桩(4)连接，抛投并固定软体排(11)，将泥浆通过充浆口(115)填满充泥浆管袋(112)，通过排气门(118)有控制地放掉充气管袋(113)中的空气，并逐步松放绳索(10)，直至软体排(11)完全沉入溃口水底(14)后，栓系绳索(10)。
6.根据权利要求5所述的一种基于阻拦协同的堤防溃口快速进占方法，其特征在于，所述的充泥浆管袋(112)长度为12m，宽度为1.5m，高度为0.6m；所述的充气管袋(113)直径为1m，长度为6m；所述岸边固定桩(6)直径为10cm～15cm，长度为2m～3m。
7.根据权利要求2所述的一种基于阻拦协同的堤防溃口快速进占方法，其特征在于，所述裹头(2)宽度为15m～20m，所述进占体每占宽度为12m～15m，总宽度根据实际溃口适宜合龙的条件进行确定，所述裹头与进占体高度为超出水面1m～2m。
8.根据权利要求5所述的一种基于阻拦协同的堤防溃口快速进占方法，其特征在于，所述充气管袋(113)与充泥浆管袋(112)垂直布置，且充气管袋(113)顺水流方向放置。
9.根据权利要求5所述的一种基于阻拦协同的堤防溃口快速进占方法，其特征在于，所述软体排(11)沉排方式也可通过在充气管袋(113)上安放炸药来实现；所述安装充气管袋(113)位置的前后两端均设有一个防脱吊钩(116)，用来挂充气管袋(113)上的吊环(117)，所述充气门的位置与排气门(118)的位置相对。
