CN120211653A - 一种水下塔吊基础施工装置及其施工方法 - Google Patents

一种水下塔吊基础施工装置及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及塔吊基础技术领域,具体公开了一种水下塔吊基础施工装置及其施工方法,包括旋挖装置、分离件和清理件,旋挖装置包括旋挖筒和驱动结构,旋挖筒内设有空腔,分离件包括隔板和滤板,隔板将空腔水平分隔为污泥腔和污水腔,隔板上设有通口,污泥腔通过通口与污水腔相通,污泥腔的下端呈开放状,且旋挖筒的下端转动安装有底板,底板上设有进料口,滤板纵向滑动设于污泥腔内,且滤板与旋挖筒之间设有弹性件一,污水腔的下端呈封闭状,清理件包括纵向滑动设于污水腔内的活动板;本发明能够在旋挖过程中实现污泥与污水的动态分离,减少污泥水分含量,降低运输和处理成本,同时能够利用污水对滤板和污泥腔进行反冲清洁。

Description

一种水下塔吊基础施工装置及其施工方法
技术领域
本发明涉及塔吊基础技术领域,具体涉及一种水下塔吊基础施工装置及其施工方法。
背景技术
在水下塔吊基础施工时,为确保主墩的稳固性,通常在水底进行挖孔浇筑混凝土,使支撑柱底部能够承载一定的压力,具体地,将水底的污泥通过旋挖设备清理,使混凝土形成固定形状。旋挖装置的钻头具有开口向下的腔体,在驱动装置的驱动下,钻头在转动的同时向下钻进,将土屑通过钻头下端的开口装入腔体内,在腔体装满后,移出钻头,在钻头离开钻孔后,打开封堵钻头下端开口的底板,土屑在自身重力的作用下离开腔体,完成钻孔的工作。
授权公告号为CN111749620B的专利文件公开了一种灌注桩旋挖钻筒渣土铲卸装置,包括钻筒以及相对于钻筒上下移动的铲卸压杆,钻筒内具有容置渣土的容腔,铲卸压杆的上部穿过钻筒的顶板,形成置于容腔外的操作段,铲卸压杆的下部置于容腔中,形成内置段;铲卸压杆的内置段上连接有铲板,铲板贴近钻筒的内侧壁;钻筒在钻进的时候,渣土嵌入在钻筒的容腔中,当提出钻筒后,通过操作铲卸压杆带动铲板上下移动,铲板则可以将渣土与容腔的内侧壁之间铲离,进而,利用渣土的自重,渣土可以较为方便的从钻筒的容腔中掉落,不需要往返转动钻筒。
但是常规的旋挖装置在使用时,由于水下的污泥具有一定的吸附性,使得污泥容易吸附在钻头空腔的内壁上,因此,在往复使用旋挖装置时,需要人工不定时地进行清理,影响了施工效率。此外,由于水下的污泥通常含有大量的水分,当这些高水分污泥被旋挖装置排出时,不仅会导致运输成本的显著增加,还可能对后续的处理工作带来不便。
发明内容
本发明提供一种水下塔吊基础施工装置及其施工方法,旨在解决相关技术中的旋挖装置存在的污泥容易吸附在钻头空腔的内壁上,需要人工不定时地进行清理,影响施工效率,且污泥中含有大量的水分,会导致运输成本的增加,并对后续的处理工作带来不便的问题。
第一方面,本发明的一种水下塔吊基础施工装置,包括旋挖装置,旋挖装置包括旋挖筒和驱动结构,旋挖筒内部设有空腔,驱动结构用于驱动旋挖筒进行旋转和进给,还包括设于旋挖筒内的分离件和清理件;
分离件包括隔板和滤板,隔板设于空腔内,用于将空腔水平分隔为污泥腔和污水腔,隔板的上端设有通口,污泥腔通过通口与污水腔相通,污泥腔的下端呈开放状,且旋挖筒的下端转动安装有能够对污泥腔进行封闭的底板,底板上设有供污泥进入的进料口,滤板纵向滑动设于污泥腔内,且滤板与旋挖筒之间设有弹性件一,使滤板初始状态下位于污泥腔的下部,滤板的形状与污泥腔的形状相适配;
污水腔的下端呈封闭状,清理件包括纵向滑动设于污水腔内的活动板,活动板的形状与污水腔的形状相适配。
工作时,旋挖筒旋转下钻,污泥通过进料口进入至污泥腔内,随着污泥腔内的污泥量逐渐增加,能够推动滤板上移,对污泥中的固体颗粒进行拦截,同时允许污水上浮,且在此过程中滤板能够对污泥进行挤压,进一步分离污泥中的水分,当污水的高度超过通口的高度时,污泥腔内的污水能够溢流至污水腔内,实现固液分离;完成取料后,旋挖筒移动至卸料位置,底板转动,使得污泥腔下端开口打开,此时污泥腔内的污泥会在重力作用下排出,同时滤板在弹性件一的作用下向下移动,对粘附在污泥腔侧壁上的污泥进行刮除;完成卸料后,活动板向上移动,推动污水腔内的污水反流回污泥腔并排出,在此过程中,污水能够对滤板和污泥腔进行反冲清洁。
优选的,污水腔内转动安装有转轴,旋挖筒上安装有用于驱动转轴进行旋转的驱动件,转轴的下端贯穿污水腔的底部,并与底板相连。
优选的,转轴上设有螺旋槽,螺旋槽自下而上沿转轴的旋转方向设置,活动板上设有用于转轴穿过的贯穿孔,且贯穿孔内设有滑块,活动板通过滑块与螺旋槽滑动配合。
其效果在于,能够在转轴旋转实现底板启闭的过程中,通过滑块与螺旋槽的滑动配合,实现活动板的上下移动,无需额外的驱动源。
优选的,转轴上设有水平槽和复位槽,水平槽位于转轴的下部,并沿转轴的周向设置,在转轴的轴线投影方向上,螺旋槽和水平槽均呈半环形,且两者能够围合呈闭合圆环,复位槽沿转轴的轴向设置,螺旋槽的进入端与水平槽的出口端相通,螺旋槽的出口端与复位槽的进入端相通,复位槽的出口端与水平槽的进入端相通。
其效果在于,转轴旋转使得底板开启的过程中,滑块沿水平槽滑动,此时活动板不进行纵向移动,转轴旋转使得底板封闭的过程中,滑块沿螺旋槽滑动,此时活动板向上移动,实现了污泥腔内的污泥排出后,污水腔内的污水才会进行反冲的效果。
优选的,活动板的上端连接有两个挡板,且挡板的上端纵向滑动贯穿旋挖筒设置,两个挡板分别设于贯穿孔的两侧,且两个挡板之间形成有用于对转轴进行防护的空间。
其效果在于,通过形成对转轴进行防护的空间,能够为转轴提供物理隔离防护,避免污水携带的杂质侵入转轴表面,确保转轴运行环境的清洁度,进而确保后续清洁工作的顺利进行。
优选的,转轴包括外杆和内杆,外杆与内杆沿转轴的轴向滑动配合,且止转配合,外杆的上端与驱动件的输出端相连,内杆的下端贯穿污水腔的底部并与底板相连,污水腔内设有用于驱动内杆相对外杆进行滑动的驱动结构,使得底板能够上下振动。
优选的,驱动结构包括多个导向块和多个凹槽,多个导向块沿转轴的周向间隔安装在底板的上端,多个凹槽沿转轴的周向间隔设于旋挖筒的下端,导向块和凹槽朝向转轴旋转方向的一侧均设有斜面,内杆与外杆之间设有用于带动内杆进行复位的弹性件二。
其效果在于,能够在转轴旋转使得底板启闭的过程中,通过导向块与凹槽的配合,使得底板上下振动,对污泥腔内的污泥进行冲击,促使污泥掉落。
优选的,进料口处设有铲齿。
优选的,滤板和活动板的周侧均设有柔性的接触部。
第二方面,本发明的一种水下塔吊基础施工方法,利用上述的一种水下塔吊基础施工装置,其包括如下步骤:
S1、旋挖:通过驱动结构带动旋挖筒旋转并向下进给,污泥和污水会通过底板上所设的进料口进入到污泥腔内部;
S2、分离:随着旋挖筒逐渐向下,污泥腔内的污泥会逐渐增加,并推动滤板逐渐上移,此时污泥腔内的污泥会拦截在滤板下端,而污水会上浮至滤板上端,当污水的高度超过通口的高度时,污泥腔内的污水会流入至污水腔内,直至污泥腔内充满污泥;
S3、卸料:完成取料后,旋挖筒移动至卸料位置,底板转动,使污泥腔的下端打开,此时污泥腔内的污泥会在重力作用下离开污泥腔,同时滤板向下移动进行复位;
S4:清洁:完成卸料后,活动板向上移动,污水腔内的污水会通过通口反流回污泥腔内,并通过污泥腔的下端排出,在此过程中,污水能够对滤板和污泥腔进行反冲。
工作时,通过驱动结构驱动旋挖筒旋转向下,此时污泥会通过进料口进入至污泥腔内部;随着污泥腔内的污泥逐渐增加,会推动滤板逐渐上移,在此过程中,滤板能够对污泥进行拦截,并允许污水上浮,直至污泥腔内充满污泥,此时污泥腔内的污水均溢流至污水腔内,实现固液分离;卸料时,底板旋转打开,污泥腔内的污泥在重力作用下排出,同时滤板向下复位,对粘附在污泥腔内壁上的污泥进行刮除;完成卸料后,活动板向上移动,使污水腔内的污水反流回污泥腔内并排出,对滤板和污泥腔进行反冲清洁。
本发明的有益效果为:
1、本发明设有分离件,通过隔板将旋挖筒内部的空腔水平分隔为污泥腔和污水腔,并将滤板滑动设置在污泥腔内,随着污泥腔内的污泥逐渐增加,滤板逐渐上移,在此过程中,滤板能够对进入污泥腔内的污泥进行挤压,拦截污泥中的固体颗粒,同时允许污水上浮并通过通口溢流至污水腔内,实现污泥与污水的动态分离,从而减少后续卸料时污泥中所包含的水分,增加污泥的密度,减少污泥的体积和重量,降低运输和处理成本。
2、本发明设有清理件,旋挖时,活动板位于污水腔的下部,使污水腔内有足够的空间供污水进入,卸料时,污泥腔内的污泥在重力作用下排出,同时滤板在弹性件一的作用下复位,在此过程中,滤板能够对粘附在污泥腔内壁上的污泥进行刮除,完成卸料后,活动板向上移动,推动污水腔内的污水反流回污泥腔并排出,在此过程中,污水能够对滤板和污泥腔进行反冲清洁,减少污泥在污泥腔侧壁上的附着,进而提高施工效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的旋挖筒与底板的装配结构示意图。
图3是本发明的旋挖筒沿纵向剖切的结构示意图。
图4是本发明的旋挖筒沿横向剖切的结构示意图。
图5是本发明的清理件与旋挖筒的装配结构示意图。
图6是本发明的转轴、清理件与旋挖筒的装配结构示意图。
图7是本发明的底板与转轴的装配结构示意图。
图8是本发明的清理件的结构示意图。
附图标记:
1、旋挖装置;11、旋挖筒;111、污泥腔;112、污水腔;12、底板;121、先导锥;122、进料口;123、铲齿;13、钻杆;14、动力头;15、桅杆;2、分离件;21、隔板;211、通口;22、滤板;221、导向杆;23、弹性件一;3、清理件;31、活动板;311、贯穿孔;312、滑块;32、挡板;4、转轴;401、螺旋槽;402、水平槽;403、复位槽;41、外杆;42、内杆;43、导向块;44、凹槽;45、弹性件二;5、驱动件。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
如图1至图8所示,本发明的一种水下塔吊基础施工装置,包括旋挖装置1、分离件2和清理件3。
如图1和图2所示,旋挖装置1包括旋挖筒11和驱动结构,旋挖筒11内部设有用于容纳污泥的空腔。旋挖筒11的底部转动安装有底板12,底板12的下端安装有先导锥121,用于对旋挖筒11进行定位,确保旋挖筒11的轴线与待钻孔的轴线一致。底板12上设有两个供污泥进入至空腔内的进料口122,工作时,旋挖筒11旋转下钻,污泥通过进料口122进入至空腔。
进一步地,每个进料口122处均设有铲齿123。铲齿123可设置为连续排列的凸起结构,其安装方向与旋挖筒11旋转方向形成夹角。在旋挖筒11旋转下压的过程中,铲齿123能够切入泥层产生线性切割作用,对团状污泥进行分割破碎。同时,旋转产生的离心力使破碎后的污泥沿铲齿123的导流面滑入进料口122,提高旋挖效率。
驱动结构包括用于驱动旋挖筒11进行旋转的旋转装置,以及用于驱动旋挖筒11进行进给的进给装置。其中,旋转装置包括钻杆13和动力头14,钻杆13用于连接旋挖筒11和动力头14,动力头14负责驱动钻杆13和旋挖筒11旋转。进给装置包括加压结构、主卷扬、桅杆15和变幅结构,加压结构用于给动力头14施加压力,使旋挖筒11能够有效切削和破碎岩土,主卷扬用于提升和下放钻杆13,桅杆15是钻杆13和动力头14的安装支撑部件,也是钻杆13进给的导向机构,变幅结构用于调节桅杆15的角度和位置,以适应不同的钻孔需求。
如图2至图6所示,分离件2包括隔板21和滤板22,隔板21固设于旋挖筒11内,将空腔水平分隔为左右两部分,形成污泥腔111和污水腔112。其中,隔板21的上端设有通口211,旋挖过程中,进入至污泥腔111内的污水能够通过通口211溢流至污水腔112内,实现污泥与污水的分离。污泥腔111的下端呈开放状,污水腔112的下端呈密封状,通过底板12的旋转,能够开启或关闭污泥腔111下端的开口,从而在旋挖时封闭污泥腔111以装载污泥,卸料时打开污泥腔111以排出污泥。
滤板22纵向滑动设于污泥腔111内,滤板22表面设置有孔隙或网状结构(图中未示出),以允许污水通过。滤板22的上端连接有导向杆221,导向杆221的上端与旋挖筒11纵向滑动配合,并与旋挖筒11之间设有弹性件一23,弹性件一23的弹力方向与滤板22的滑动方向相同,弹性件一23可以是弹簧,用于带动滤板22进行复位,并使得初始状态下,滤板22处于污泥腔111的下部。其中,滤板22的形状与污泥腔111的形状相适配。
旋挖时,随着污泥腔111内的污泥量逐渐增加,能够推动滤板22上移,利用其适配形状拦截污泥中的固体颗粒,同时允许污水上浮并通过通口211进入污水腔112内,实现污泥与污水的分离。在此过程中,随着滤板22的上移,弹性件一23收缩蓄力,并持续对滤板22施加向下的压力,并配合污泥腔111内污泥的持续增加,能够对进入至污泥腔111内的污泥进行挤压。挤压过程有利于分离污泥中包含的水分,增加污泥的密度,使其更加紧实,进而能够减少污泥的体积和重量,降低运输和处理成本。此外,卸料时,旋挖筒11移动至卸料位置,底板12旋转打开,污泥在重力作用下排出,同时滤板22在弹性件一23的作用下复位,在此过程中,滤板22能够持续对污泥腔111内的污泥施加向下的压力,促使污泥从污泥腔111内排出。
如图3至图6所示,清理件3包括纵向滑动设于污水腔112内的活动板31,活动板31的形状与污水腔112的形状相适配。旋挖时,活动板31位于污水腔112的下部,以便污水腔112内有足够的空间供污水暂存,卸料后,活动板31逐渐上移,以通过污水腔112内空间的减少,推动污水反流回污泥腔111并排出,对滤板22和污泥腔111内的残留污泥进行清理。
其中,滤板22和活动板31的周侧均设有柔性的接触部,接触部可通过弹性形变贴合旋挖筒11内壁的微小不平整区域,例如采用橡胶或硅胶材料制成的环形密封圈,既保证密封效果,又避免滑动阻力过大。具体来说,当滤板22在污泥腔111内随污泥堆积向上滑动时,周侧的接触部能够填充滤板22与筒壁之间的间隙,阻止污泥颗粒从边缘进入污水腔112。当活动板31在污水腔112内上下滑动时,其周侧的接触部能够形成密封环,有效阻挡污水从边缘泄露。
如图2和图3所示,为了实现底板12的转动,污水腔112内转动安装有转轴4,且旋挖筒11上安装有用于驱动转轴4进行旋转的驱动件5。转轴4的上端贯穿污水腔112的顶部,并与驱动件5的输出端相连,转轴4的下端贯穿污水腔112的底部,并与底板12相连。具体来说,驱动件5启动后,转轴4在污水腔112内绕自身轴线旋转,通过底端的刚性连接带动底板12同步转动,实现污泥腔111下端开口的开启与封闭。
如图2至图8所示,为了实现活动板31的纵向滑动,转轴4上设有螺旋槽401,螺旋槽401自下而上沿转轴4的旋转方向设置。活动板31上设有用于转轴4穿过的贯穿孔311,且贯穿孔311内设有滑块312,活动板31通过滑块312与螺旋槽401滑动配合。当驱动件5驱动转轴4旋转时,螺旋槽401沿转轴4的旋转方向引导滑块312进行纵向滑动,进而带动活动板31在污水腔112内上下移动,实现对活动板31的精确控制,并保证其在移动过程中的稳定性。
如图2至图7所示,为了实现污泥腔111内的污泥排出后,污水腔112内的污水才会进行反冲的效果,转轴4上设有水平槽402和复位槽403。水平槽402设于转轴4的下部,并沿转轴4的周向设置,复位槽403沿转轴4的轴向设置。螺旋槽401的进入端与水平槽402的出口端相通,螺旋槽401的出口端与复位槽403的进入端相通,复位槽403的出口端与水平槽402的进入端相通。其中,在转轴4的轴线投影方向上,螺旋槽401和水平槽402均呈半环形,且两者能够围合呈完整的环形。
本实施例中,从转轴4的上端到下端观察时,转轴4的旋转方向为逆时针方向。具体来说,旋挖时,底板12对污泥腔111进行封闭,同时活动板31位于污水腔112内的最低位置,以便污水腔112内有足够的空间供污水进入,此时滑块312刚好位于复位槽403的出口端。卸料时,驱动件5带动转轴4进行逆时针转动,随着转轴4的转动,由于复位槽403的出口端与水平槽402的进入端相通,滑块312会顺势进入至水平槽402内,并在水平槽402内沿着转轴4的周向进行滑动,而在此过程中,活动板31不会产生纵向的移动情况。当转轴4逆时针转动180度,使得污泥腔111下端开口完全打开时,污泥腔111内的污泥会在重力作用下实现卸料,此时滑块312刚好位于水平槽402的出口端。
完成卸料后,驱动件5带动转轴4继续逆时针转动,随着转轴4的转动,由于水平槽402的出口端与螺旋槽401的进入端相通,滑块312会顺势进入至螺旋槽401内,并在螺旋槽401内沿着转轴4的轴向向上滑动,在此过程中,活动板31会向上移动,推动污水腔112内的污水进行反冲。当转轴4逆时针转动360度,使得污泥腔111下端开口再次闭合时,滑块312刚好位于螺旋槽401的出口端,由于螺旋槽401的出口端与复位槽403的进入端相通,滑块312会顺势进入至复位槽403内,此时活动板31会在自身重力作用下沿复位槽403向下滑动,使活动板31复位至污水腔112内的最低位置,此时滑块312刚好位于复位槽403的出口端,为下一次旋挖工作进行准备。
在活动板31上下移动的过程中,污水腔112内的污水可能会通过贯穿孔311与转轴4之间的间隙渗入,导致转轴4被污水中的杂质污染或卡阻,影响后续清洁工作的顺利进行。因此,如图4至图8所示,活动板31的上端连接有两个挡板32,且挡板32的上端纵向滑动贯穿旋挖筒11设置,使得活动板31能够通过挡板32与旋挖筒11纵向滑动配合,进一步提高活动板31的稳定性。两个挡板32分别设于贯穿孔311的两侧,且两个挡板32之间形成有用于对转轴4进行防护的密封空间。密封空间为转轴4提供了物理隔离防护,避免污水携带的杂质侵入转轴4表面,确保转轴4运行环境的清洁度,并提高污水腔112的密封可靠性,从而延长设备使用寿命。
如图3至图7所示,转轴4包括外杆41和内杆42,外杆41与内杆42沿转轴4的轴向滑动配合,且止转配合。其中,外杆41采用中空圆筒结构,内杆42采用与外杆41内腔相适配的圆柱结构,外杆41内壁和内杆42外壁设置相互配合的滑槽和凸起,以实现止转配合。外杆41的上端与驱动件5的输出端相连,内杆42的下端贯穿污水腔112的底部并与底板12相连,污水腔112内设有用于驱动内杆42相对外杆41进行滑动的驱动结构,使得底板12能够上下振动。
进一步地,驱动结构包括导向块43和凹槽44,导向块43设为多个,且多个导向块43沿转轴4的周向均匀安装在底板12的上端,凹槽44设为多个,多个凹槽44沿转轴4的周向均匀设于旋挖筒11的下端,其中,导向块43和凹槽44的数量和布局相匹配。导向块43朝向转轴4旋转方向的一侧设有斜面,凹槽44的形状与导向块43相适配,也设有斜面,确保转轴4旋转时,导向块43能够顺利进入和退出凹槽44。内杆42与外杆41之间设有弹性件二45,弹性件二45的弹力方向与内杆42的滑动方向相同,弹性件二45可以是弹簧,用于带动内杆42进行复位。
具体来说,当驱动件5带动外杆41旋转时,通过止转配合使内杆42同步转动,以控制底板12的开合角度。在此过程中,会带动导向块43同步转动,当导向块43上的斜面与凹槽44内的斜面接触时,能够通过斜面相互作用将旋转力分解为纵向分力,使导向块43从凹槽44内退出,并驱动底板12沿转轴4的轴向向下滑动。当导向块43转动至下一个凹槽44处时,弹性件二45带动内杆42进行复位,使导向块43进入至凹槽44内,并拉动底板12向上滑动进行复位。通过导向块43与凹槽44的配合,能够使底板12产生上下振动,对污泥腔111内的污泥进行冲击,促进污泥掉落。
如图1至图8所示,本发明还提供了一种利用上述施工装置的水下塔吊基础施工方法,具体包括如下步骤:
S1、旋挖:初始状态下,底板12对污泥腔111的下端进行封闭,滤板22在弹性件一23的作用下处于污泥腔111的下部,旋挖时,通过驱动结构带动旋挖筒11旋转并向下进给,污泥和污水会通过底板12上所设的进料口122进入到污泥腔111内部;
S2、分离:随着旋挖筒11逐渐向下,污泥腔111内的污泥会逐渐增加,并推动滤板22逐渐上移,此时污泥腔111内的污泥会拦截在滤板22下端,而污水会上浮至滤板22上端,当污水的高度超过通口211的高度时,污泥腔111内的污水会流入至污水腔112内,实现污泥与污水的分离,直至污泥腔111内充满污泥,此时滤板22位于污泥腔111的最上端;
S3、卸料:完成取料后,旋挖筒11向上移动逐渐脱离水面,当旋挖筒11移动至卸料位置时,底板12转动,使污泥腔111的下端打开,此时污泥腔111内的污泥会在重力作用下离开污泥腔111,同时滤板22会在弹性件一23的作用下向下移动进行复位,在此过程中,滤板22能够对粘附在污泥腔111侧壁上的污泥进行刮除,减少污泥在污泥腔111内壁上的附着;
S4:清洁:完成卸料后,活动板31向上移动,随着活动板31逐渐上移,污水腔112内的污水会通过通口211反流回污泥腔111内,并通过污泥腔111的下端排出,在此过程中,污水能够对滤板22和污泥腔111进行反冲,实现对滤板22和污泥腔111的清洁,确保施工效率。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种水下塔吊基础施工装置,包括旋挖装置(1),旋挖装置(1)包括旋挖筒(11)和驱动结构,旋挖筒(11)内部设有空腔,驱动结构用于驱动旋挖筒(11)进行旋转和进给,其特征在于,还包括设于旋挖筒(11)内的分离件(2)和清理件(3);
分离件(2)包括隔板(21)和滤板(22),隔板(21)设于空腔内,用于将空腔水平分隔为污泥腔(111)和污水腔(112),隔板(21)的上端设有通口(211),污泥腔(111)通过通口(211)与污水腔(112)相通,污泥腔(111)的下端呈开放状,且旋挖筒(11)的下端转动安装有能够对污泥腔(111)进行封闭的底板(12),底板(12)上设有供污泥进入的进料口(122),滤板(22)纵向滑动设于污泥腔(111)内,且滤板(22)与旋挖筒(11)之间设有弹性件一(23),使滤板(22)初始状态下位于污泥腔(111)的下部,滤板(22)的形状与污泥腔(111)的形状相适配;
污水腔(112)的下端呈封闭状,清理件(3)包括纵向滑动设于污水腔(112)内的活动板(31),活动板(31)的形状与污水腔(112)的形状相适配。
2.根据权利要求1所述的一种水下塔吊基础施工装置,其特征在于,污水腔(112)内转动安装有转轴(4),旋挖筒(11)上安装有用于驱动转轴(4)进行旋转的驱动件(5),转轴(4)的下端贯穿污水腔(112)的底部,并与底板(12)相连。
3.根据权利要求2所述的一种水下塔吊基础施工装置,其特征在于,转轴(4)上设有螺旋槽(401),螺旋槽(401)自下而上沿转轴(4)的旋转方向设置,活动板(31)上设有用于转轴(4)穿过的贯穿孔(311),且贯穿孔(311)内设有滑块(312),活动板(31)通过滑块(312)与螺旋槽(401)滑动配合。
4.根据权利要求3所述的一种水下塔吊基础施工装置,其特征在于,转轴(4)上设有水平槽(402)和复位槽(403),水平槽(402)位于转轴(4)的下部,并沿转轴(4)的周向设置,在转轴(4)的轴线投影方向上,螺旋槽(401)和水平槽(402)均呈半环形,且两者能够围合呈闭合圆环,复位槽(403)沿转轴(4)的轴向设置,螺旋槽(401)的进入端与水平槽(402)的出口端相通,螺旋槽(401)的出口端与复位槽(403)的进入端相通,复位槽(403)的出口端与水平槽(402)的进入端相通。
5.根据权利要求3所述的一种水下塔吊基础施工装置,其特征在于,活动板(31)的上端连接有两个挡板(32),且挡板(32)的上端纵向滑动贯穿旋挖筒(11)设置,两个挡板(32)分别设于贯穿孔(311)的两侧,且两个挡板(32)之间形成有用于对转轴(4)进行防护的空间。
6.根据权利要求2所述的一种水下塔吊基础施工装置,其特征在于,转轴(4)包括外杆(41)和内杆(42),外杆(41)与内杆(42)沿转轴(4)的轴向滑动配合,且止转配合,外杆(41)的上端与驱动件(5)的输出端相连,内杆(42)的下端贯穿污水腔(112)的底部并与底板(12)相连,污水腔(112)内设有用于驱动内杆(42)相对外杆(41)进行滑动的驱动结构,使得底板(12)能够上下振动。
7.根据权利要求6所述的一种水下塔吊基础施工装置,其特征在于,驱动结构包括多个导向块(43)和多个凹槽(44),多个导向块(43)沿转轴(4)的周向间隔安装在底板(12)的上端,多个凹槽(44)沿转轴(4)的周向间隔设于旋挖筒(11)的下端,导向块(43)和凹槽(44)朝向转轴(4)旋转方向的一侧均设有斜面,内杆(42)与外杆(41)之间设有用于带动内杆(42)进行复位的弹性件二(45)。
8.根据权利要求1所述的一种水下塔吊基础施工装置,其特征在于,进料口(122)处设有铲齿(123)。
9.根据权利要求1所述的一种水下塔吊基础施工装置,其特征在于,滤板(22)和活动板(31)的周侧均设有柔性的接触部。
10.一种水下塔吊基础施工方法,其特征在于,利用上述权利要求1-9中任一项所述的一种水下塔吊基础施工装置,其包括如下步骤:
S1、旋挖:通过驱动结构带动旋挖筒(11)旋转并向下进给,污泥和污水会通过底板(12)上所设的进料口(122)进入到污泥腔(111)内部;
S2、分离:随着旋挖筒(11)逐渐向下,污泥腔(111)内的污泥会逐渐增加,并推动滤板(22)逐渐上移,此时污泥腔(111)内的污泥会拦截在滤板(22)下端,而污水会上浮至滤板(22)上端,当污水的高度超过通口(211)的高度时,污泥腔(111)内的污水会流入至污水腔(112)内,直至污泥腔(111)内充满污泥;
S3、卸料:完成取料后,旋挖筒(11)移动至卸料位置,底板(12)转动,使污泥腔(111)的下端打开,此时污泥腔(111)内的污泥会在重力作用下离开污泥腔(111),同时滤板(22)向下移动进行复位;
S4:清洁:完成卸料后,活动板(31)向上移动,污水腔(112)内的污水会通过通口(211)反流回污泥腔(111)内,并通过污泥腔(111)的下端排出,在此过程中,污水能够对滤板(22)和污泥腔(111)进行反冲。
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