一種破除水下老粘土的沖泥器及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沖泥器技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種破除水下老粘土的沖泥器及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]老粘土呈黃褐色、褐黃色、褐紅色、紅褐色等，含鐵錳質(zhì)結(jié)核及高嶺土條紋，是一種在深水中難以清理出的特密實土質(zhì)。目前的大型工程建設(shè)中，鋼圍堰下沉、水上沉井基礎(chǔ)的下沉以及圍堰內(nèi)的吸泥清理等，有時會遇到水下基坑底部為老粘土的情形。在水下清泥的過程中，通常采用機械開挖及空氣吸泥兩種方式，機械開挖方式采用梅花抓斗開挖，但是開挖后的河床不平整;水下吸泥采用空壓機結(jié)合高壓水栗進行吸泥，原理是利用高壓沖水的方式將底部土層沖散，而老粘土被高壓水沖擊后，松散的速度非常慢，且呈現(xiàn)出一個個的孔洞，孔洞變多以后，孔與孔之間的土體會成塊脫落，難以清理出水面，吸泥效率非常低。因此，水下老粘土的破除清理，成為國內(nèi)外當(dāng)前施工生產(chǎn)中的一個重大的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是要解決上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種破除水下老粘土的沖泥器及其施工方法，采用高壓水和高壓空氣結(jié)合的方式?jīng)_擊老粘土，有效改善了沖泥效果，提尚了吸泥效率。
[0004]為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計的破除水下老粘土的沖泥器，包括與空壓機連接的噴氣管和與高壓水栗連接的噴水管，所述噴水管設(shè)置于噴氣管內(nèi)，所述噴氣管的頂部與噴水管的側(cè)壁貼合密封;所述噴水管的外壁與噴氣管的內(nèi)壁之間存在間隙；所述噴氣管的側(cè)壁和底部設(shè)有多個噴氣頭，所述噴氣頭與噴氣管連通，所述噴水管的側(cè)壁和底部設(shè)有多個噴水頭，所述噴水頭與噴水管連通，所述噴水頭設(shè)置于噴氣頭內(nèi)，且噴水頭的外壁與噴氣頭的內(nèi)壁之間存在間隙。
[0005]進一步的，所述噴氣管的上部和下部分別設(shè)有兩個噴氣頭，所述噴氣頭的前端部為噴氣口，所述噴氣頭的軸線與噴氣管的軸線垂直;所述噴水管的上部和下部分別設(shè)有兩個噴水頭，所述噴水頭的前端部為噴水口，所述噴水頭的軸線與噴水管的軸線垂直。
[0006]進一步的，所述噴氣管上部的兩個噴氣頭的軸線夾角為180°，所述噴氣管下部的兩個噴氣頭的軸線夾角也為180° ;所述噴水管上部的兩個噴水頭的軸線夾角為180°，所述噴水管下部的兩個噴水頭的軸線夾角也為180°。
[0007]進一步的，所述噴氣管上部的噴氣頭的軸線與噴氣管下部的噴氣頭的軸線垂直；所述噴水管上部的噴水頭的軸線與噴水管下部的噴水頭的軸線垂直。
[0008]進一步的，所述噴氣管上部的兩個噴氣頭的軸線位于同一直線上，所述噴氣管下部的兩個噴氣頭的軸線也位于同一直線上;所述噴水管上部的兩個噴水頭的軸線位于同一直線上，所述噴水管下部的兩個噴水頭的軸線也位于同一直線上。
[0009]進一步的，所述噴氣管的底部設(shè)有一個噴氣頭，該噴氣頭的底端為噴氣口；所述噴水管的底部設(shè)有一個噴水頭，該噴水頭的底端為噴水口；所述噴氣管底部的噴氣頭的軸線和噴水管底部的噴水頭的軸線位于同一直線上。
[0010]進一步的，所述噴氣頭的周向表面均勻間隔開有螺紋孔。
[0011]進一步的，所述噴氣頭的周向表面至少開有三個螺紋孔。
[0012]進一步的，所述噴氣管的上部連通有進氣管，所述進氣管位于噴氣管上部的噴氣頭的上方。
[0013]一種基于上述所述的破除水下老粘土的沖泥器的施工方法，包括以下步驟:
[0014](I)、噴水管頂部連接高壓水栗，進氣管連接空壓機，通過控制繩將沖泥器置入水中與河床接觸；
[0015](2)、高壓水栗和空壓機同時通電，高壓水和高壓空氣結(jié)合沖擊老粘土;轉(zhuǎn)動控制繩，使沖泥器的沖泥面形成一圓面；
[0016](3)、待沖泥面的半徑達(dá)到5m左右時，操作控制繩使沖泥器移動，直至沖泥器的沖泥范圍覆蓋整個水下待挖面。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:利用兩種型號的無縫鋼管做成雙層噴管，鋼管之間上端封口，一側(cè)設(shè)置進氣管(無縫鋼管，與雙層鋼管成45°夾角)。雙層鋼管設(shè)計為內(nèi)管通水，外管通氣，該沖泥器的發(fā)明，打破了常規(guī)氣、水分離的做法，顯著提高了沖泥效果，沖泥半徑大，操作方便，為工程建設(shè)順利開展打好了基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明中沖泥器的主視圖；
[0019]圖2為本發(fā)明中沖泥器的側(cè)視圖；
[0020]圖3為本發(fā)明中沖泥器側(cè)部的噴頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖4為本發(fā)明中沖泥器底部的噴頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]其中，I一噴氣管，2—噴水管，3—噴氣頭，4一噴水頭，5—螺紋孔，6—進氣管。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明。
[0024]如圖1一4所示的破除水下老粘土的沖泥器，包括與空壓機連接的噴氣管I和與高壓水栗連接的噴水管2，噴水管2設(shè)置于噴氣管I內(nèi)，噴氣管I的頂部與噴水管2的側(cè)壁貼合密封;噴水管2的外壁與噴氣管I的內(nèi)壁之間存在間隙；噴氣管I的側(cè)壁和底部設(shè)有多個噴氣頭3，噴氣頭3與噴氣管I連通，噴水管2的側(cè)壁和底部設(shè)有多個噴水頭4，噴水頭4與噴水管2連通，噴水頭4設(shè)置于噴氣頭3內(nèi)，且噴水頭4的外壁與噴氣頭3的內(nèi)壁之間存在間隙。進水和進氣互不干擾，在噴頭處混合成為高壓水氣，對老粘土的沖擊效果顯著提高。
[0025]如圖1一2所示，噴氣管I的上部和下部分別設(shè)有兩個噴氣頭3，噴氣頭3的前端部為噴氣口，噴氣頭3的軸線與噴氣管I的軸線垂直;噴水管2的上部和下部分別設(shè)有兩個噴水頭4，噴水頭4的前端部為噴水口，噴水頭4的軸線與噴水管2的軸線垂直。上下四個噴頭的結(jié)構(gòu)進一步提高了對老粘土的沖擊效果。
[0026]上述技術(shù)方案中，噴氣管I上部的兩個噴氣頭3的軸線夾角為180°，噴氣管I下部的兩個噴氣頭3的軸線夾角也為180°;確保沖泥器的受力穩(wěn)定、平衡。噴水管2上部的兩個噴水頭4的軸線夾角為180°，噴水管2下部的兩個噴水頭4的軸線夾角也為180°。進一步確保了沖泥器的受力均勻，提高了其穩(wěn)定性。
[0027]上述技術(shù)方案中，噴氣管I上部的噴氣頭3的軸線與噴氣管I下部的噴氣頭3的軸線垂直;噴水管2上部的噴水頭4的軸線與噴水管2下部的噴水頭4的軸線垂直。上下噴頭成十字型，從而保證了沖泥器對各個方向的沖擊效果。
[0028]上述技術(shù)方案中，噴氣管I上部的兩個噴氣頭3的軸線位于同一直線上，噴氣管I下部的兩個噴氣頭3的軸線也位于同一直線上;噴水管2上部的兩個噴水頭4的軸線位于同一直線上，噴水管2下部的兩個噴水頭4的軸線也位于同一直線上。將沖泥器同一部分的沖頭設(shè)置在同一平面上，進一步提高了沖泥器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
[0029]上述技術(shù)方案中，噴氣管I的底部設(shè)有一個噴氣頭3，該噴氣頭3的底端為噴氣口