一種深水條件下快速取土裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及清淤系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種深水條件下快速取土裝置，包括：空氣吸泥系統(tǒng)；還包括：破巖系統(tǒng)、密封箱體；破巖系統(tǒng)包括：破巖機(jī)構(gòu)、動力機(jī)構(gòu)、水下電纜、供電機(jī)構(gòu)；破巖機(jī)構(gòu)與動力機(jī)構(gòu)連接，動力機(jī)構(gòu)通過水下電纜與供電機(jī)構(gòu)連接，動力機(jī)構(gòu)設(shè)置于密封箱體中，并且通過密封箱設(shè)置于吸泥系統(tǒng)上，與動力機(jī)構(gòu)連接的破巖機(jī)構(gòu)處于密封箱體之外。本發(fā)明可以不受水深限制，適應(yīng)各種土質(zhì)，如遇到膠結(jié)巖，可以通過增加配重的方式，提高破巖能力，破碎的巖石被吸入排泥管，并排放到沉井外。
【專利說明】一種深水條件下快速取土裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及清淤系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，主要適用于在深水條件下進(jìn)行取土作業(yè)。

【背景技術(shù)】
[0002]沉井下沉主要是通過從井孔中用機(jī)械或人工方法均勻取土，削弱基底對刃腳的正面阻力和井壁與土之間的摩阻力，使沉井依靠自身重力克服上述阻力而下沉。
[0003]傳統(tǒng)使用的水下取土方式通常有以下兩種:
[0004](I)水力吸泥機(jī)。水力吸泥機(jī)的組成包括:吸泥器、吸泥管、揚(yáng)泥管和高壓水管，吸泥機(jī)內(nèi)部設(shè)有高壓噴水嘴，土成為泥漿吸入吸泥管，吸入的泥漿和高壓水混合以后形成稀釋泥漿從管路內(nèi)流出。
[0005](2)空氣吸泥機(jī)?？諝馕鄼C(jī)的組成包括:空氣吸泥器、排泥管、風(fēng)管及配件。當(dāng)空氣吸泥機(jī)工作時，高壓空氣沿進(jìn)氣管進(jìn)入空氣箱后，通過內(nèi)壁管上的一排小孔眼進(jìn)入混合管，在混合管內(nèi)與水混合形成比重小于I的氣水混合物。當(dāng)送入的壓縮空氣足夠充足，空氣箱在水面以下又有相當(dāng)?shù)纳疃?，混合管中的混合物在管外水頭壓力作用下，順著排泥管上升而排出井外。同時，吸泥管管口處被沖形成的泥漿，使得氣水混合物順著混合管向上流動被吸入管內(nèi)，在混合管與壓縮空氣混合后被排到井外，從而完成空氣吸泥的工作。
[0006]隨著我國跨海橋梁事業(yè)的發(fā)展，深水沉井基礎(chǔ)的應(yīng)用越來越多，沉井內(nèi)快速取土技術(shù)成為沉井下沉施工的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)。水力吸泥法受水深的影響較大，空氣吸泥法在遇到黏土層或膠結(jié)巖層時，會出現(xiàn)取土困難的情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種深水條件下快速取土裝置，它具有通過在空氣吸泥系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加破巖系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)在深水吸泥的過程中通過破巖系統(tǒng)對黏土層或膠結(jié)巖層進(jìn)行破巖后再通過空氣吸泥系統(tǒng)進(jìn)行吸泥，從而實(shí)現(xiàn)在深水條件下進(jìn)行快速取土的特點(diǎn)。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種深水條件下快速取土裝置，包括:空氣吸泥系統(tǒng)；還包括:破巖系統(tǒng)、密封箱體；
[0009]所述破巖系統(tǒng)包括:破巖機(jī)構(gòu)、動力機(jī)構(gòu)、水下電纜、供電機(jī)構(gòu)；所述破巖機(jī)構(gòu)與所述動力機(jī)構(gòu)連接，動力機(jī)構(gòu)通過所述水下電纜與所述供電機(jī)構(gòu)連接，動力機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述密封箱體中，并且通過密封箱設(shè)置于所述吸泥系統(tǒng)上，與動力機(jī)構(gòu)連接的破巖機(jī)構(gòu)處于密封箱體之外。
[0010]對上述方案進(jìn)行優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述空氣吸泥系統(tǒng)包括:空氣壓縮機(jī)、儲氣罐、進(jìn)氣管、吸泥管、排泥管、風(fēng)包；所述破巖機(jī)構(gòu)為鉆頭，所述動力機(jī)構(gòu)為潛水減速機(jī)；
[0011]所述空氣壓縮機(jī)、儲氣罐、進(jìn)氣管、風(fēng)包通過管路順序連接，風(fēng)包上端連接所述排泥管，風(fēng)包下端連接所述吸泥管，所述密封箱體設(shè)置于風(fēng)包下端，吸泥管的上部、所述潛水減速機(jī)均處于密封箱體中，密封箱體下部設(shè)有第一開口、第二開口，吸泥管的下部通過所述第一開口伸出至密封箱體之外，所述鉆頭通過所述第二開口與密封箱體中的潛水減速機(jī)連接。
[0012]對上述方案進(jìn)行改進(jìn)的技術(shù)方案為，還包括:配重塊；所述密封箱體外殼上設(shè)置有配重塊固定機(jī)構(gòu)，所述配重塊通過可拆方式設(shè)置于所述配重塊固定機(jī)構(gòu)上。
[0013]更加優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述破巖機(jī)構(gòu)為多個，多個破巖機(jī)構(gòu)以所述空氣吸泥系統(tǒng)的吸泥端為軸心均勾分布。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0015]本發(fā)明目的是為解決深水條件下沉井內(nèi)快速取土的難題，由于受水深條件的限制，很多傳統(tǒng)的取土方法都不適用，遇到黏土層或膠結(jié)巖時取土效率也會大大降低。本發(fā)明選取空氣吸泥系統(tǒng)作為本發(fā)明的吸泥系統(tǒng)，從而使本發(fā)明能夠滿足深水條件作業(yè)的要求，本發(fā)明還包括了破巖系統(tǒng)，使得在遇到黏土層或膠結(jié)巖時不用先調(diào)取其他破巖工具破巖后再將其他破巖工具吊出，直接利用本發(fā)明自帶的破巖工具實(shí)行破巖再啟動吸泥系統(tǒng)進(jìn)行吸泥操作即可，從而大大提高工作效率，降低操作難度。
[0016]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了深水條件下的快速取土，提高了取土效率，并且能夠克服復(fù)雜地質(zhì)條件的困難，減少了設(shè)備投入，其社會與經(jīng)濟(jì)效益明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中，1-空氣壓縮機(jī)，2-儲氣罐，3-進(jìn)氣管，4-排泥管，5-風(fēng)包，6_潛水減速機(jī)，7-鉆頭，8-電控柜，9-電纜卷筒，10-水下電纜，11-儲氣罐出氣口，12-吸泥管，13-密封箱體。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的深水條件下快速取土裝置的【具體實(shí)施方式】及工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0020]本發(fā)明主要包括:空氣吸泥系統(tǒng)、破巖系統(tǒng)、密封箱體13。破巖系統(tǒng)包括:破巖機(jī)構(gòu)、動力機(jī)構(gòu)、水下電纜、供電機(jī)構(gòu)，破巖機(jī)構(gòu)與動力機(jī)構(gòu)連接，動力機(jī)構(gòu)通過水下電纜與供電機(jī)構(gòu)連接，動力機(jī)構(gòu)設(shè)置于密封箱體中，并且通過密封箱設(shè)置在吸泥系統(tǒng)上，與動力機(jī)構(gòu)連接的破巖機(jī)構(gòu)處于密封箱體之外。對于破巖機(jī)構(gòu)，優(yōu)選的，米用多個破巖機(jī)構(gòu)以提升破巖效率，安裝時，以空氣吸泥系統(tǒng)的吸泥端為軸心均勻分布安裝。
[0021]圖1給出的是本發(fā)明實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)示意圖。由圖1可知，本實(shí)施例所采用的空氣吸泥系統(tǒng)包括:空氣壓縮機(jī)1、儲氣罐2、進(jìn)氣管3、排泥管4、風(fēng)包5、吸泥管12。其中，空氣壓縮機(jī)I與儲氣罐2相連放在沉井旁邊的駁船上，為整個裝置提供壓縮空氣，儲氣罐2的出氣口 11與風(fēng)包5的進(jìn)氣管3相連，向風(fēng)包5提供壓縮空氣。風(fēng)包5還與排泥管4和吸泥管12連接。本實(shí)施例所采用的破巖系統(tǒng)包括:潛水減速機(jī)6、鉆頭7、水下電纜10、電控柜8，并采用電纜卷筒9對水下電纜進(jìn)行收放。其中，潛水減速機(jī)6放置在封閉箱體13內(nèi)，密封箱體13安裝在風(fēng)包5下端，此時，吸泥管12的上部處于密封箱體13中，密封箱體下端設(shè)有第一開口和第二開口，吸泥管12的下部由第一開口伸出至箱體外，鉆頭7通過第二開口與潛水減速機(jī)6的輸出軸相連，驅(qū)動鉆頭7旋轉(zhuǎn)，第一開口及第二開口處的開口間隙進(jìn)行密封處理。本實(shí)施例中采用了兩個鉆頭7，兩個鉆頭7分別通過兩個潛水減速機(jī)6提供動力。連接了鉆頭7的兩個潛水減速機(jī)6分別位于吸泥管12的兩側(cè)。沉井頂面的電控柜8和電纜卷筒9設(shè)置于沉井頂面，由電控柜8通過水下電纜10給潛水減速機(jī)6提供驅(qū)動動力。
[0022]開始取土作業(yè)之前，先通過門式起重機(jī)將風(fēng)包5、潛水減速機(jī)6及鉆頭7放入水中，到達(dá)需要取土的地方，首先啟動潛水減速機(jī)6，潛水減速機(jī)6驅(qū)動鉆頭7旋轉(zhuǎn)，切削土層，將土層攪動弄散，形成泥漿；再啟動空氣壓縮機(jī)1，產(chǎn)生的高壓空氣通過儲氣罐2、進(jìn)氣管3進(jìn)入風(fēng)包5，高壓空氣進(jìn)入風(fēng)包5后，通過風(fēng)包5內(nèi)的混合管上的一排小孔眼進(jìn)入風(fēng)包5內(nèi)的混合管，在混合管內(nèi)與水混合形成容重小于I的氣水混合物。當(dāng)送入的高壓空氣足夠充足，風(fēng)包5在水面以下又有相當(dāng)?shù)纳疃龋旌瞎苤械幕旌衔镌诠芡馑^壓力作用下，將吸泥管12管口附近的泥漿吸入混合管，并順著排泥管4上升而排出井外，完成取土工作。當(dāng)一處取土工作結(jié)束后，通過門式起重機(jī)移動整個裝置到新的取土地點(diǎn)，準(zhǔn)備取土作業(yè)。由沉井頂部的門式起重機(jī)吊起，能夠?qū)崿F(xiàn)整個裝置在沉井內(nèi)的快速移動和升降，從而進(jìn)一步提高本發(fā)明的工作效率。
[0023]當(dāng)遇到黏土層時，通過調(diào)整潛水減速機(jī)6的轉(zhuǎn)速，降低鉆頭7鉆速，防止“糊鉆”現(xiàn)象的發(fā)生；當(dāng)遇到膠結(jié)巖時，密封箱體13的外殼上設(shè)置有配重塊固定機(jī)構(gòu)，由于潛水減速機(jī)6本身可提供扭矩，具備一定的破巖能力，只需在潛水減速機(jī)6的密封箱體13上增加配重，增加鉆壓，即可破碎膠結(jié)巖，膠結(jié)巖的碎塊被最終吸入排泥管4，排出井外。
[0024]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實(shí)施方式】僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種深水條件下快速取土裝置，包括:空氣吸泥系統(tǒng)；其特征在于，還包括:破巖系統(tǒng)、密封箱體； 所述破巖系統(tǒng)包括:破巖機(jī)構(gòu)、動力機(jī)構(gòu)、水下電纜、供電機(jī)構(gòu)；所述破巖機(jī)構(gòu)與所述動力機(jī)構(gòu)連接，動力機(jī)構(gòu)通過所述水下電纜與所述供電機(jī)構(gòu)連接，動力機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述密封箱體中，并且通過密封箱設(shè)置于所述吸泥系統(tǒng)上，與動力機(jī)構(gòu)連接的破巖機(jī)構(gòu)處于密封箱體之外。
2.如權(quán)利要求1所述的深水條件下快速取土裝置，其特征在于，所述空氣吸泥系統(tǒng)包括:空氣壓縮機(jī)、儲氣罐、進(jìn)氣管、吸泥管、排泥管、風(fēng)包；所述破巖機(jī)構(gòu)為鉆頭，所述動力機(jī)構(gòu)為潛水減速機(jī)； 所述空氣壓縮機(jī)、儲氣罐、進(jìn)氣管、風(fēng)包通過管路順序連接，風(fēng)包上端連接所述排泥管，風(fēng)包下端連接所述吸泥管，所述密封箱體設(shè)置于風(fēng)包下端，吸泥管的上部、所述潛水減速機(jī)均處于密封箱體中，密封箱體下部設(shè)有第一開口、第二開口，吸泥管的下部通過所述第一開口伸出至密封箱體之外，所述鉆頭通過所述第二開口與密封箱體中的潛水減速機(jī)連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的深水條件下快速取土裝置，其特征在于，還包括:配重塊；所述密封箱體外殼上設(shè)置有配重塊固定機(jī)構(gòu)，所述配重塊通過可拆方式設(shè)置于所述配重塊固定機(jī)構(gòu)上。
4.如權(quán)利要求1或2所述的深水條件下快速取土裝置，其特征在于，所述破巖機(jī)構(gòu)為多個，多個破巖機(jī)構(gòu)以所述空氣吸泥系統(tǒng)的吸泥端為軸心均勾分布。
5.如權(quán)利要求3所述的深水條件下快速取土裝置，其特征在于，所述破巖機(jī)構(gòu)為多個，多個破巖機(jī)構(gòu)以所述空氣吸泥系統(tǒng)的吸泥端為軸心均勾分布。
【文檔編號】E02D23/14GK104499496SQ201410819710
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】潘東發(fā), 鄭席暉, 李軍堂, 龐鳳起, 劉翠云, 毛偉琦, 涂滿明, 馬濤, 林明偉, 許穎強(qiáng), 朱佳緒, 陳冬, 王晶晶 申請人:中鐵大橋局集團(tuán)有限公司