CN102995598A

CN102995598A - 码头下淤积体清除动力管网

Info

Publication number: CN102995598A
Application number: CN2011102708162A
Authority: CN
Inventors: 程泽坤; 李增光; 徐忠琨; 潘国红
Original assignee: CCCC Third Harbor Consultants
Current assignee: CCCC Third Harbor Consultants
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2011-09-14
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2031-09-14
Also published as: CN102995598B

Abstract

本发明公开了一种清除码头下淤积体的动力管网，所述码头包括码头平台和排成多榀排架的基桩，所述动力管网包括从码头平台后沿延伸出的支架，和设于所述支架上的总管，所述总管上连接有若干根并列支管，所述支管沿排架后方基桩排布，支管的末端连接横管，各横管沿各榀排架且敷设于泥面上，横管之间通过纵管连接；所述动力管网还包括动力控制系统和喷射系统，所述动力控制系统与所述总管连接，所述喷射系统设于横管或纵管上。本发明根据岸坡淤积程度每隔一段时间，启动气（水）泵，通过气（水）流将沉积的泥沙冲起，再通过水流作用带走，达到清淤的作用。

Description

码头下淤积体清除动力管网

技术领域

本发明属于港口工程，具体说涉及一种码头下淤积体清除动力管网。

背景技术

高桩码头下的泥沙淤积体清除工作，是泥沙含量较高水域的高桩码头日常维护的重要内容。调查资料表明，长江下游和长江口沿岸地区以及甬江口地区港口，均出现了满堂式和短栈桥码头后方和下方淤积现象，部分码头因清淤不及时，造成淤泥推挤码头产生较大变位甚至断桩现象，给码头结构的安全使用带来隐患。

通常码头下清淤工作方式分为两大类型：1)允许码头下回淤的淤泥堆积在码头前沿水域，在码头前方清运；2)不允许淤泥堆积码头前沿水域，只能在码头后方清运。

第一种清淤工作方式适应于作业不繁忙的码头或满堂式码头。结合清淤施工作业周期，可以通过适当的船期安排，采用高压水枪或气力泵将码头下的淤泥削至码头前方水域，然后采用疏浚船舶清淤至码头前沿设计水深。对于满堂式码头，由于仅有前方水域具备清淤的工作条件，因此即使码头作业十分繁忙，也必须停产清淤。

第二种清淤工作方式适应于后方有一定水域工作面的引桥式码头。对于作业繁忙的码头，如核心港区大型集装箱码头，经常有定期航班靠泊，泊位利用率较高，码头基本没有空闲时间，因此，可以通过气力泵将码头下的淤泥搅动，然后用吸泥管将淤泥输送至码头后方的泥驳，再外运至抛泥区。

以上两种类型的工作方式均需配备起重船、水力/气力疏浚系统、拖轮、交通艇、潜水设备、泥驳等设备。因此对于工作水域有较高的要求。

码头疏浚作业时，需根据潮位情况和风浪情况，安排施工人员下到码头面下的舢板或小艇上，在码头排架之间通过操作和控制水力/气力疏浚系统，按设计要求的水下坡度清淤。清淤结束后，对于是否达到设计的断面要求，需安排潜水员下水检查。

通过实际项目的清淤工作操作，采用传统的办法清淤可以基本实现设计目标，但存在以下不足：

1)系统操作不方便。码头下施工空间有限，受潮水，风浪条件，以及码头上作业等因数影响。

2)清淤不彻底。通常出现排架间容易达到设计要求，桩身及周围由于淤泥粘结桩身致使泥面偏高的现象。

3)水上工作量大。清淤工作需配备水上设备和船舶设备，工作流程环环相扣，移挡作业频繁调动施工机具。

4)效率低。板结淤泥通过搅动后，成为泥浆，体积增加3倍以上，造成施工工作量成倍增大，效率下降。

5)不节能。随着工作量增大，耗能也随即增加。

公开号为CN 101435188A的中国专利公开了一种喷射导流防淤方法，该方法是在水下铺设喷射管网，喷射管网的管道上设喷射孔，通过喷射孔射出一定压力的水柱，使主流河道不被泥沙淤积和保持主流河道的走向不变。该方法适用于水能自然流动的水域，因此其喷射管网根据水道状态铺设却不能用于港口码头。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种码头下淤积体清除动力管网，以提高码头下淤积体的清淤效率、质量，改善清淤作业环境，实现节能，以克服现有技术中存在的不足。

本发明采用以下技术方案：

一种清除码头下淤积体的动力管网，所述码头包括码头平台和排成多榀排架的基桩，所述动力管网包括从码头平台后沿延伸出的支架，和设于所述支架上的总管，所述总管上连接有若干根并列支管，所述支管沿排架后方基桩排布，支管的末端连接横管，各横管沿各榀排架且敷设于泥面上，横管之间通过纵管连接；所述动力管网还包括动力控制系统和喷射系统，所述动力控制系统与所述总管连接，所述喷射系统设于横管或纵管上。

进一步地，所述支管通过固定件与基桩固定。

进一步地，所述纵管以一预设距离等间隔排列。

进一步地，所述横管和纵管之间通过法兰连接或焊接连接。

进一步地，所述喷射系统以一预设距离等间隔排列在横管或纵管上。

进一步地，所述喷射系统包括喷嘴和拍门，所述喷嘴的开闭通过所述拍门控制。

进一步地，所述动力控制系统中的动力为气力或水力。

本发明涉及的码头下淤积体清除动力管网根据岸坡淤积程度每隔一段时间，启动气(水)泵，通过气(水)流将沉积的泥沙冲起，再通过水流作用带走，达到清淤的作用。本发明具备一次实施、长期使用、适时开启、管理方便的特点。因此有效率高、操作简便、环保、节能、不占水域空间等优点。

附图说明

图1为本发明涉及的清除码头下淤积体的动力管网的结构示意图。

图2为本发明涉及的清除码头下淤积体的动力管网的敷设平面示意图(未示出总管)。

图3为本发明涉及的清除码头下淤积体的动力管网中喷嘴在横管上铺设的示意图。

具体实施方式

参照图1、图2，为本发明涉及的清除码头下淤积体的动力管网的结构示意图。所述码头包括码头平台1和排成多榀排架的基桩2，所述动力管网设于码头平台1下，泥面3斜坡之上。图2为动力管网的平面敷设图，图中共有12榀排架，图1所示为其中2号排架。结合图1、图2，对与码头相关的方位进行定义。码头长度所在的方向为纵向，码头宽度所在的方向为横向。码头的前沿为前方水域，码头的后方为港口作业区。动力管网包括从码头平台1后沿延伸出的支架4，和设于所述支架4上的总管5，总管5是纵向的。所述总管5上连接有若干根并列支管6，所述支管6的数量与排架数量对应。支管6延伸沿排架后方基桩2排布(即每榀排架的最后一根基桩)，支管6的末端即靠近泥面3处发生折弯开始连接横管7，各横管7沿各榀排架且敷设于泥面3上，横管7之间通过纵管8连接，由此横管7、纵管8组成动力管网的主体。所述动力管网还包括动力控制系统和喷射系统9，所述动力控制系统与所述总管5连接，由动力控制系统负责输送动力至总管5。所述喷射系统9设于横管7或纵管8上，即既可以设在横管7上，或者设在纵管8上，也可以同时设在横管7和纵管8上。

所述支管6通过固定件与基桩2固定，如在基桩2一定高度上架设抱箍与基桩2固定。

所述横管7和纵管8之间通过法兰连接或焊接连接。由图2可知，横管7沿排架设置，因此横管7的位置由排架确定。所述纵管8可以一预设距离等间隔排列，也就是说纵管8之间的实际间距须根据岸坡淤积程度及淤泥性状通过测试而定。

所述喷射系统9可以一预设距离等间隔排列在横管7或纵管8上，实际中，喷嘴间距d须根据当地淤泥强度通过测试而定，见图3。所述喷射系统9包括喷嘴和拍门，所述喷嘴的开闭通过所述拍门控制。而拍门是通过管内压力和外部压力之差实现启闭的。所述动力控制系统中的动力为气力或水力。动力管网不工作时，管内保持较低水压/气压，则外部压力顶挤压拍门，保持动力管网系统处于封闭状态。动力管网工作时，通过增大管内压力，推开拍门，冲出水流/气流，改变泥面3出水流环境。

动力管网的作用是推动水流且使水流夹带泥沙。一般在缓流状态下会出现携沙能力下降，从而造成泥沙沉积，继而板结的规律。在泥面处设计动力设施(即喷射系统)，使得泥沙不易沉积，受潮流，波浪的影响，实现含沙水流通过码头下缓流区。板结在桩身的淤泥，在喷嘴产生的动力下，也会从桩身剥落。因此，采用本发明涉及的动力管网冲泥清淤的优点在于：可以不影响码头前沿船舶靠泊作业，提高泊位利用率；避免了高压水枪从码头前沿冲泥对桩基的不利影响；另外，动力冲泥清淤可以根据需要随时进行，解决了码头岸坡在使用期清淤的问题。

本发明涉及的动力管网的实施方案如下：

1)在码头建设初期或已建码头清淤后，在码头下按照设计坡度要求布置预设或增设的动力管网。在码头上安装气(或水)泵及动力控制装置，码头后沿安装支架敷设总管，从总管中引出支管通过排架桩基固定引致码头岸坡面，顺着每榀排架在岸坡上横向敷设横管，横管通过桩基固定，从横管再引出纵管沿码头纵向每隔一个距离敷设，如此形成码头岸坡气(水)力冲泥的动力管网。

所有管道(包括总管、支管、横管和纵管)可采用高分子管材或防腐处理后的钢管管材，并在其上设置喷嘴和拍门，横管、纵管之间可通过法兰连接或焊接连接。

2)可以结合潮流动力情况，实时开启动力控制系统，通过水力或气力管网将加压后的水或气喷出，搅动淤积体，让自然潮流携带泥沙通过码头；或使淤积泥沙流淌到码头前沿便于快速清除；动力设施由电力驱动，通过增压泵或气力泵形成稳定的动力来源。

3)动力控制系统可以通过码头所在水域的水动力和泥沙运动的规律总结，通过电脑或PLC集成电路实现对于动力的开、启控制。

Claims

1.一种清除码头下淤积体的动力管网，所述码头包括码头平台(1)和排成多榀排架的基桩(2)，其特征是：所述动力管网包括从码头平台(1)后沿延伸出的支架(4)，和设于所述支架(4)上的总管(5)，所述总管(5)上连接有若干根并列支管(6)，所述支管(6)沿排架后方基桩(2)排布，支管(6)的末端连接横管(7)，各横管(7)沿各榀排架且敷设于泥面(3)上，横管(7)之间通过纵管(8)连接；所述动力管网还包括动力控制系统和喷射系统(9)，所述动力控制系统与所述总管(5)连接，所述喷射系统(9)设于横管(7)或纵管(8)上。

2.根据权利要求1所述的清除码头下淤积体的动力管网，其特征是：所述支管(6)通过固定件与基桩(2)固定。

3.根据权利要求1所述的清除码头下淤积体的动力管网，其特征是：所述纵管(8)以一预设距离等间隔排列。

4.根据权利要求1所述的清除码头下淤积体的动力管网，其特征是：所述横管(7)和纵管(8)之间通过法兰连接或焊接连接。

5.根据权利要求1所述的清除码头下淤积体的动力管网，其特征是：所述喷射系统(9)以一预设距离等间隔排列在横管(7)或纵管(8)上。

6.根据权利要求1所述的清除码头下淤积体的动力管网，其特征是：所述喷射系统(9)包括喷嘴和拍门，所述喷嘴的开闭通过所述拍门控制。

7.根据权利要求1所述的清除码头下淤积体的动力管网，其特征是：所述动力控制系统中的动力为气力或水力。