CN111926817A - 一种用于桩内清泥和抽泥的部件、抽泥设备及方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于桩内清泥和抽泥的部件、抽泥设备及方法，属于桩基施工技术领域，该部件以及包括部件的抽泥抽泥设备包括包括机架，所述机架能够桩内的内壁上下滑动，所述升降机架上设有清淤泵，所述抽泥泵的下方连接锥形导流罩，在导流罩的外表面圆周方向上设有高压喷头，所述高压喷头连接高压水管；所述导流罩上设有连接到桩外的排污管道。采用高压水射流破碎桩内淤泥，工作设备磨损较低，可降低工作成本，水射流的作用面广，可对钢桩的内壁面进行清除，清除效果大大提高，清除面积可达95％；采用潜水清淤泵设计，清淤泵直接作用于桩内清淤区域，泵口吸力大，提高桩内抽泥效率。

Description

一种用于桩内清泥和抽泥的部件、抽泥设备及方法

技术领域

本公开属于桩基施工技术领域，具体是涉及一种用于桩内清泥和抽泥的部件、抽泥设备及方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。

根据IHS的报告，海上油气设施退役项目数量正在大幅增加，预计仅在未来五年内将有600多个海上油气设施拆除项目，海工平台市场正迎来新的报废高峰期。就目前国内废弃海洋设施桩腿内抽泥设备市场看，主要以国外抽泥设备为主，我国对于桩腿内的专用抽泥设备的研发还处于起步阶段，相关技术仍落后于国外。

发明人发现：目前桩腿内抽泥设备常采用钻头破碎桩腿内淤泥并形成混合泥浆，采用气升式抽泥方法或水面泵式抽泥方法将泥浆从桩腿内抽出。但是设备采用钻头进行淤泥破碎，钻头极易磨损且对桩腿内壁面的淤泥清除效果差，不仅提高了使用成本且清淤效果差。而采用气升式抽泥方法或水面泵式抽泥方法，抽泥端吸力较小，抽泥效率低。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本公开提供了一种用于桩内清泥和抽泥的部件、抽泥设备及方法，实现了桩内淤泥破碎与抽出。提高清除效果与工作效率，降低桩内抽泥作业成本。

本公开至少一实施例公开了一种用于桩内清泥和抽泥的部件，包括机架，所述机架能够桩内的内壁上下滑动，所述升降机架上设有抽泥泵，所述抽泥泵的下方连接锥形导流罩，在导流罩的外表面圆周方向上设有高压喷头，所述高压喷头连接高压水管；所述导流罩上设有连接到桩外的排污管道。

进一步地，所述机架上设有外壳，抽泥泵、导流罩以及排骨管道设置在外壳内部；外壳的外壁上设有可在桩内壁上滑动的支撑轮。

进一步地，所述机架的顶部设有锥形端盖，所述锥形端盖的外壁面上设有吊耳。

进一步地，所述排污管道由锥形端盖的顶面伸出并延伸到桩外。

进一步地，在机架的底部连接网状框架，所述高压喷头设置在网状框架内。

进一步地，锥形导流罩上设有固定高压水管的管架，高压水管的端部与高压喷头通过螺纹连接。

进一步地，所述喷头采用多孔喷头。

本公开至少一实施例还公开了一种抽泥设备，该设备包括上述任一项所述的一种用于桩内清泥和抽泥的部件.

进一步地，所述抽泥设备包括固定在桩口的工作平台，所述工作平台上设有高压水泵，所述高压水泵与高压水管连接；所述工作平台上还设有用于控制机架做升降运动的动力装置。

本公开至少一实施例还公开了基于上述任一项一种抽泥设备的抽泥方法，其特征在于，

将高压水泵通过高压水管连接到机架上的高压喷头上；

控制机架下降，在机架的下降的过程中通过高压喷头喷出的高压水击碎桩内淤泥并形成混合泥浆并利用导流罩将其聚集；

通过机架上的抽泥泵通过排污管道将混合泥浆排到桩外部，最终完成桩内清淤作业。

本公开的有益效果如下：

本公开采用高压水射流破碎桩内淤泥，工作设备磨损较低，可降低工作成本，水射流的作用面广，可对钢桩的内壁面进行清除，清除效果大大提高，清除面积可达95％；采用潜水清淤泵设计，清淤泵直接作用于桩内清淤区域，泵口吸力大，提高桩内抽泥效率。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为本公开实施例提供的废弃导管架平台桩内抽泥装置的主视图；

图2为本公开实施例提供的废弃导管架平台桩内抽泥装置的俯视图；

图3为本公开实施例提供的抽泥装置中的顶部工作平台的主视图；

图4为本公开实施例提供的抽泥装置中的端头起升系统的主视图；

图5为本公开实施例提供的抽泥装置中的桩内抽泥端头的主视图。

图中：1、卷扬机，2、钢索固定夹，3、钢索，4、支撑架，5、高压软管盘卷，6、高压柱塞泵组，7、基座，8、钢桩支撑垫，9、调整螺栓，10、动滑轮，11、大吊钩，12、钢索吊扣，13、排污管道，14、小吊钩，15、清淤端头顶盖，16、支撑轮，17、清淤端头机架，18、潜水清淤泵，19、端头保护板，20、导流罩，21、高压水管，22、高压喷头，23、底部保护支撑。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本公开使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本公开的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。

如图1-图2所示，本公开实施例提供了一种废弃导管架平台桩内抽泥装置主要包括高压水射流系统、顶部工作平台、端头起升系统、桩内抽泥端头四大部分。

所述抽泥装置主要依靠顶部工作平台固定在平台桩上的，如图1和图3所述，本实施例中的顶部工作平台主要包括支撑架4、基座7、钢桩支撑垫8以及调整螺栓9。

所述支撑架4通过焊接的方式固定在基座7上，用于支撑固定端头起升系统的卷扬机。

所述基座为四周围有栏杆的工作台，在所述工作台的中间设有向下延伸的中空圆柱体用于套在所述平台桩的上方实现顶部工作平台安装于钢桩的顶部。

进一步，所述向下延伸的中空圆柱体的外表面上均匀设定多个螺栓孔，所述螺栓孔上安装调整螺栓9，在调整螺栓的端部连接钢桩支撑垫8，这样通过调整螺栓控制基座与钢桩的相对位置。

进一步地，所述基座7上设有高压柱塞泵6和高压软管盘卷5，其中高压柱6塞泵和高压软管盘卷5通过螺栓固定于基座上，高压水管非工作状态时，由高压软管盘卷5收集，高压软管盘卷5与工作平台之间通过螺栓连接，工作时，高压水管的一端通过螺纹连接与高压柱塞泵6，一端接于桩内抽泥端头上的高压喷头，用于传递高压柱塞泵产生的高压水。高压水通过喷头作用于桩内泥面上，从而实现桩内淤泥破碎，所述喷头采用多孔喷头，可实现单喷头大面积清淤。

如图1和图4所示为本公开端头起升系统结构示意图，该起升系统用于控制桩内抽泥端头在升降，所述起升系统包括卷扬机1、钢索3、钢索固定夹2、动滑轮10、大吊钩11、钢索吊扣12和小吊钩14组成。

所述卷扬机通过焊机固定于顶部工作平台的支撑架上；设置在卷扬机上的钢索一端固定于卷扬机上，另一端绕过一个动滑轮通过钢索固定夹固定于支撑架上；所述动滑轮额底部通过轴承与大吊钩相连，大吊钩通过吊耳吊起钢索吊扣，钢索吊扣上设有两个呈一定角度的小吊钩，两个小吊钩通过吊耳与桩内抽泥端头中淤端头机架的相连。端头起升系统工作时，卷扬机正转，钢索释放，桩内抽泥端头在重力作用下缓慢下降；卷扬机反转，钢索回收，桩内抽泥端头上升。

如图1和图5所示，本实施例中的桩内抽泥端头主要由清淤端头顶盖15、排污管道13、清淤端头机架17、潜水清淤泵18、导流罩20、高压水管21、支撑轮16、高压喷头22和底部保护支撑23组成。

所述清淤端头顶盖15为锥形端盖，在锥形端盖的外壁面圆周方向上设有吊耳，通过该吊耳与端头起升系统结构上的小吊钩配合实现两者的连接，这样卷扬机通过吊钩控制桩内抽泥端头升降，同时所述清淤端头顶盖与清淤端头机架通过螺栓连接。所述清淤端头机架的圆周方向上设有一圈端头保护板19，所述端头保护板19上设有支撑轮16，通过该支撑轮可以实现清淤端头支架在桩内上下滑动。

需要说明的就是，本实施例中的排污管道13伸出锥形端盖的顶面于外部，与装外相联通，这样便于将导流罩内的淤泥排出。

进一步地，所述潜水清淤泵18设置所述机架的中心位置，通过螺栓固定在机架上，所述潜水清淤泵18的底部连接锥形导流罩20，通过该锥形导流罩20可以富集桩内泥浆，增大清淤泵的作用范围。

进一步地，所述锥形导流罩的外表面圆周方向上均匀设有若干个管架，通过该管架上可以固定高压水管，在所述高压水管的端部通过螺纹连接高压喷头22，底部保护支撑23装置通过螺栓连接与机架上，用以支撑桩内抽泥端头且保护高压喷头，防止撞坏喷头。所述底部保护支撑23为一个网状框架，所述喷头设置在网状框架内。桩内抽泥端头工作时，水射流由高压喷头射出击碎桩内淤泥并形成混合泥浆，混合泥浆经清淤泵通过排污管道排到桩腿外部，最终完成桩腿内清淤作业。

另外本公开实施例还可以采用上下两层喷头，上层喷头对桩内中间部分淤泥清除，下层对钢桩内壁及边界淤泥清除，清淤面积广及清淤效率高；端头设置有锥形导流罩，可提高吸口吸入范围；顶部设有法兰盘，可将清淤端头安装在水下清淤ROV上进行外部清淤。

所以上述实施例公开的抽泥装置采用高压水射流破碎桩内淤泥，工作设备磨损较低，可降低工作成本，水射流的作用面广，可对钢桩的内壁面进行清除，清除效果大大提高，清除面积可达95％；采用潜水清淤泵设计，清淤泵直接作用于桩内清淤区域，泵口吸力大，提高桩内抽泥效率。

除此之外，本公开另外一些实施例还公开了基于上述废弃导管架平台桩内抽泥装置的抽泥方法，该方法包括如下步骤，预先在废弃导管架平台桩上安装顶部工作平台，将所述顶部工作台上高压软管盘卷中高压软管一端连接高压柱塞泵，另一端连接桩内清淤端头机架上喷头，

通过控制卷扬机旋转，桩内抽泥端头在重力作用下缓慢下降；随着清淤端头机架不断的下降，借助喷头上喷出的高压水击碎桩内淤泥并形成混合泥浆，混合泥浆经清淤泵通过输送管道排到桩腿外部，最终完成桩腿内清淤作业。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种用于桩内清泥和抽泥的部件，其特征在于，包括机架，所述机架能够桩内的内壁上下滑动，所述升降机架上设有清淤泵，所述抽泥泵的下方连接锥形导流罩，在锥形导流罩的外表面圆周方向上设有高压喷头，所述高压喷头连接高压水管；所述导流罩上设有连接到桩外的排污管道。

2.如权利要求1所述一种用于桩内清泥和抽泥的部件，其特征在于，所述机架上设有外壳，清淤泵、导流罩以及排骨管道设置在外壳内部；外壳的外壁上设有可在桩内壁上滑动的支撑轮。

3.如权利要求1所述一种用于桩内清泥和抽泥的部件，其特征在于，所述机架的顶部设有锥形端盖，所述锥形端盖的外壁面上设有吊耳。

4.如权利要求3所述一种用于桩内清泥和抽泥的部件，其特征在于，所述排污管道由锥形端盖的顶面伸出并延伸到桩外。

5.如权利要求1所述一种用于桩内清泥和抽泥的部件，其特征在于，在机架的底部连接网状框架，所述高压喷头设置在网状框架内。

6.如权利要求1所述一种用于桩内清泥和抽泥的部件，其特征在于，锥形导流罩上设有固定高压水管的管架，高压水管的端部与高压喷头通过螺纹连接。

7.如权利要求1-6任一项所述一种用于桩内清泥和抽泥的部件，其特征在于，所述喷头采用多孔喷头。

8.一种抽泥设备，其特征在于，包括上述权利要求1-6任一项所述的一种一种用于桩内清泥和抽泥的部件。

9.如权利要求8所述的一种抽泥设备，其特征在于，所述抽泥设备包括固定在桩口的工作平台，所述工作平台上设有高压水泵，所述高压水泵与高压水管连接；所述工作平台上还设有用于控制机架做升降运动的动力装置。

10.基于权利要求1-6任一项所述废弃导管架平台桩内抽泥装置的抽泥方法，其特征在于，

将高压水泵通过高压水管连接到机架上的高压喷头上；

控制机架下降，在机架的下降的过程中通过高压喷头喷出的高压水击碎桩内淤泥并形成混合泥浆并利用导流罩将其聚集；

通过机架上的清淤泵通过排污管道将混合泥浆排到桩外部，最终完成桩内清淤作业。

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