CN208965571U - 水下吸泥取土装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水下吸泥取土装置，包括：N个挖泥设备，呈环状设置；所述挖泥设备包括电机，其输出轴竖直向下安装钻头和环状分布所述钻头四周的多个铰刀；吸泥设备，位于N个挖泥设备所形成环状的中央；所述吸泥设备包括一端朝向待挖地层的泥浆管道以及与泥浆管道相通，为泥浆管道提供高压气体的空气管道，所述泥浆管道另一端通向外部。本实用新型通过自重增加钻压并配有绞刀的动力系统，从而实现在水中吸泥的过程中通过绞刀对各种土层地质进行破坏再通过大功率吸泥系统进行吸泥，达到在浅水或深水的条件下进行快速取土的特点，从而无需考虑传统吸泥需要的一定水深和地质情况限制。

Description

水下吸泥取土装置

技术领域

本实用新型涉及陆上沉井不排水下沉取土施工领域。更确切的说，本实用新型涉及一种水下吸泥取土装置。

背景技术

近年来，我国交通建设快速发展，桥梁是交通建设中必不可少的建筑物。桥梁工程施工建设过程中，沉井是一种常见的桥梁基础结构。沉井下沉是以自身重力克服浮力、接触面摩阻力、端部支撑力，在沉井下沉中以取土的方式削弱相应阻力，进而下沉。但是在传统的吸泥方式中，水力吸泥与空气吸泥方式受水深和土层地质情况的限制。

实用新型内容

本实用新型提供一种水下吸泥取土装置，其无需考虑传统吸泥需要的一定水深和地质情况限制，先利用大功率铰刀对土层进行破坏，再利用吸泥管道以及空气管道进行吸取破坏后的泥浆。

为了实现以上目的，本实用新型提供一种水下吸泥取土装置，包括：

N个挖泥设备，呈环状设置；所述挖泥设备包括电机，其输出轴竖直向下安装钻头和环状分布所述钻头四周的多个铰刀；

吸泥设备，位于N个挖泥设备所形成环状的中央；所述吸泥设备包括一端朝向待挖地层的泥浆管道以及与泥浆管道相通，为泥浆管道提供高压气体的空气管道，所述泥浆管道另一端通向外部。

优选的是，所述的水下吸泥取土装置，还包括：固定板，其用于卡设固定电机。

优选的是，所述的水下吸泥取土装置，每个铰刀配置过载保护器，如果下面缠绕杂物(例如：钻头上缠绕钢筋)，阻力较大的话就会自动跳闸。

优选的是，所述的水下吸泥取土装置，每个所述挖泥设备还包括：

密封壳体，其将所述电机密封在内；所述电机密封壳体安装于所述固定板上，且所述电机的输出轴竖直向下依次穿出所述密封壳体和固定板。

优选的是，所述的水下吸泥取土装置，还包括：

配重块，其可拆卸安装于所述密封壳体上。

优选的是，所述的水下吸泥取土装置，所述铰刀安装于安装盘上，所述安装盘垂直于所述电机的输出轴，所述铰刀倾斜于所述钻头。

优选的是，所述的水下吸泥取土装置，多个铰刀处于同一水平面。

优选的是，所述的水下吸泥取土装置，还有多个清淤装置，间隔分布在所述泥浆管道内，所述清淤装置具体包括：

固定环，其环向贴附于所述泥浆管道内壁；

限位导向环，其环向设于所述泥浆管道内壁，且与所述泥浆管道相隔一定距离；所述限位导向环由网板制成；

环状弹簧，其一端环状连接于所述固定环下断，另一端连接环向连接环状刮板一端，沿着远离所述环状弹簧的方向，环状刮板的厚度逐步降低，直至尖端锋利；

且，所述环状弹簧位于泥浆管道内壁与限位导向环之间，在限位导向环的限位导向作用下，所述环状弹簧贴附泥浆管道内壁实现自由伸展。

优选的是，所述的水下吸泥取土装置，所述泥浆管道包括下部的硬性部分以及上部的柔性部分。

优选的是，所述的水下吸泥取土装置，所述泥浆管道包括：

帘布层，其内壁沿其长度方向内陷形成两条轴对称的定位槽；

内胶层，其外壁沿其长度方向向外凸起，形成两条定位条；两个定位条分别卡设两条定位槽内，从而将所述帘布层与所述内胶层卡接固定在一起；所述内胶层由多个子内管彼此拼接而成；相邻两个子内管彼此靠近的一端，其中一个向内凹陷形成一环状的卡固槽，另一个向外突出形成一环状的卡固条，所述卡固条配合卡固在所述卡固槽内，将两个所述子内管实现连接，且所述卡固槽内除去卡固条的位置填充满粘胶；

其中，所述卡固槽的截面为上小下大两段式台阶状；所述卡固条包括环状的插入条，以及下端铰接于所述插入条两侧下端的两个环状的斜板，所述斜板与所述插入条之间呈锐角设置，且二者之间设置多个第一弹簧。

本实用新型至少包括以下有益效果：本实用新型通过自重增加钻压并配有绞刀的动力系统，从而实现在水中吸泥的过程中通过绞刀对各种土层地质进行破坏再通过大功率吸泥系统进行吸泥，达到在浅水或深水的条件下进行快速取土的特点，从而无需考虑传统吸泥需要的一定水深和地质情况限制。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为实施例1中水下吸泥取土装置的俯视图；

图2为实施例1中水下吸泥取土装置的整体结构示意图；

图3为实施例2中水下吸泥取土装置的整体结构示意图；

图4为实施例2中清淤装置的结构示意图；

图5为实施例2中吸泥管道的俯视图；

图6为实施例2中吸泥管道中内胶层的结构示意图；

图7为实施例2中相邻两个子内管之间的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，并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实用新型的限制。

实施例1

如图1-2所示，本实用新型提供一种水下吸泥取土装置，包括：

N个挖泥设备15，呈环状设置；所述挖泥设备包括电机1，其输出轴竖直向下安装钻头2和环状分布所述钻头2四周的多个铰刀3；其中，所述铰刀3安装于安装盘15上，所述安装盘310垂直于所述电机的输出轴，所述铰刀倾斜于所述钻头。多个铰刀3处于同一水平面。

吸泥设备14，位于N个挖泥设备15所形成环状的中央；所述吸泥设备14包括一端朝向待挖地层的泥浆管道5以及与泥浆管道5相通，为泥浆管道5提供高压气体的空气管道4，所述泥浆管道5另一端通向外部。该吸泥管道5外部为刚管道。

固定板6，其用于卡设固定电机1。

每个所述挖泥设备还包括：

密封壳体8，其将所述电机密封在内；所述电机1、密封壳体8安装于所述固定板6上，且所述电机1的输出轴竖直向下依次穿出所述密封壳体8和固定板6。

配重块9，其可拆卸安装于所述密封壳体8上。

开始作业前，先通过门机将设备整体放入水中，使绞刀3到达需要取土的地方，首先启动电机1，电机1驱动钻头2转动，并带动与钻头2连接的破岩绞刀3，破坏土体，将土层搅动弄散或呈碎散块状至泥浆管道5的入口，而与此同时高压气体喷出空气管道4后与泥浆混合，分散在泥浆管道5内形成许多小密度的气泡，这些气泡受到泥浆向上的浮力并带动泥浆(粘滞力)而向上运动，并在上升的过程中压力降低，体积增大。因此在气液混合阶段形成负压，下部泥浆不断补充上去泥土在泥浆的带动下进入导管，随泥浆排出孔外，周转重复，形成一个连续的排浆过程。当该点取土完成后，需通过门机起吊，然后移动至下一个作业点进行取土作业，。在沉井顶部采用门机进行起吊作业，能够实现设备在使用过过程中的快速转舱，从而进一步提升本产品的工作效率。

实施例2

一种水下吸泥取土装置，包括：

N个挖泥设备15，呈环状设置；所述挖泥设备包括电机1，其输出轴竖直向下安装钻头2和环状分布所述钻头2四周的多个铰刀3；其中，所述铰刀3安装于安装盘15上，所述安装盘310垂直于所述电机的输出轴，所述铰刀倾斜于所述钻头。多个铰刀3处于同一水平面。

吸泥设备14，位于N个挖泥设备15所形成环状的中央；所述吸泥设备14包括一端朝向待挖地层的泥浆管道5以及与泥浆管道5相通，为泥浆管道5提供高压气体的空气管道4，所述泥浆管道5另一端通向外部。

固定板6，其用于卡设固定电机1。

另一种实施方式中，所述的水下吸泥取土装置，每个所述挖泥设备还包括：

密封壳体8，其将所述电机密封在内；所述电机1、密封壳体8安装于所述固定板6上，且所述电机1的输出轴竖直向下依次穿出所述密封壳体8和固定板6。

配重块9，其可拆卸安装于所述密封壳体8上。

开始作业前，先通过门机将设备整体放入水中，使绞刀3到达需要取土的地方，首先启动电机1，电机1驱动钻头2转动，并带动与钻头2连接的破岩绞刀3，破坏土体，将土层搅动弄散或呈碎散块状至泥浆管道5的入口，而与此同时高压气体喷出空气管道4后与泥浆混合，分散在泥浆管道5内形成许多小密度的气泡，这些气泡受到泥浆向上的浮力并带动泥浆(粘滞力)而向上运动，并在上升的过程中压力降低，体积增大。因此在气液混合阶段形成负压，下部泥浆不断补充上去泥土在泥浆的带动下进入导管，随泥浆排出孔外，周转重复，形成一个连续的排浆过程。当该点取土完成后，需通过门机起吊，然后移动至下一个作业点进行取土作业。在沉井顶部采用门机进行起吊作业，能够实现设备在使用过过程中的快速转舱，从而进一步提升本产品的工作效率。

其中，如图4所示，还有多个清淤装置13，间隔分布在所述泥浆管道5内，所述清淤装置13具体包括：固定环131，其环向贴附于所述泥浆管道5内壁；限位导向环132，其环向设于所述泥浆管道5内壁，且与所述泥浆管道5相隔一定距离；所述限位导向环132由网板制成；环状弹簧133，其一端环状连接于所述固定环131下断，另一端连接环向连接环状刮板134一端，沿着远离所述环状弹簧133的方向，环状刮板134的厚度逐步降低，直至尖端锋利；且，所述环状弹簧133位于泥浆管道5内壁与限位导向环132之间，在限位导向环132的限位导向作用下，所述环状弹簧133贴附泥浆管道5内壁实现自由伸展。当吸泥管道5由下往上吸泥浆时，泥浆将对环状弹簧133进行挤压，使其发生形变，积蓄能量，当停止通过空气管道4注入高压空气时，吸泥管道5将停止吸泥，外力消失，环状弹簧133释放恢复形变，而此过程将是个往复的过程，直至弹簧完整静止，恢复原始长度，此过程将利用环状刮板134在淤泥干燥前对吸泥管道5内壁粘附的淤泥进行清除，避免干燥之后难以清除。

其中，如图5所示，所述泥浆管道5包括：帘布层510，其内壁沿其长度方向内陷形成两条轴对称的定位槽511；内胶层520，其外壁沿其长度方向向外凸起，形成两条定位条521；两个定位条521分别卡设两条定位槽511内，从而将所述帘布层510与所述内胶层520卡接固定在一起；如图6-7所示，所述内胶层520由多个子内管522彼此拼接而成；相邻两个子内管522彼此靠近的一端，其中一个向内凹陷形成一环状的卡固槽523，另一个向外突出形成一环状的卡固条，其中，所述卡固条包括环状的插入条524，以及下端铰接于所述插入条两侧下端的两个环状的斜板526，所述斜板526与所述插入条524之间呈锐角设置，且二者之间设置多个第一弹簧525。所述卡固槽523的截面为上小下大两段式台阶状；所述卡固条524配合卡固在所述卡固槽523内，将两个所述子内管522实现连接，且所述卡固槽523内除去卡固条524的位置填充满粘胶；由于泥浆管道内侧的内胶管520很容易损坏，目前的处理方式都是将整个泥浆管道5整体进行替换，造成尚未损害的外层帘布层510的浪费，而此处的设置可以使方便替换内胶层520，当拆卸时，直接将内胶层520拉取出来即可，而当安装时，由于泥浆管道很长，直接将长度过长的内胶管520塞进去不现实，因此此处将内胶管520拆分为多个子内管522，一节一节的安装即可。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种水下吸泥取土装置，其特征在于，包括：

N个挖泥设备，呈环状设置；所述挖泥设备包括电机，其输出轴竖直向下安装钻头和环状分布所述钻头四周的多个铰刀；

吸泥设备，位于N个挖泥设备所形成环状的中央；所述吸泥设备包括一端朝向待挖地层的泥浆管道以及与泥浆管道相通，为泥浆管道提供高压气体的空气管道，所述泥浆管道另一端通向外部。

2.如权利要求1所述的水下吸泥取土装置，其特征在于，还包括：

固定板，其用于卡设固定电机。

3.如权利要求1所述的水下吸泥取土装置，其特征在于，每个铰刀配置过载保护器。

4.如权利要求2所述的水下吸泥取土装置，其特征在于，每个所述挖泥设备还包括：

密封壳体，其将所述电机密封在内；所述电机密封壳体安装于所述固定板上，且所述电机的输出轴竖直向下依次穿出所述密封壳体和固定板。

5.如权利要求4所述的水下吸泥取土装置，其特征在于，还包括：

配重块，其可拆卸安装于所述密封壳体上。

6.如权利要求5所述的水下吸泥取土装置，其特征在于，所述铰刀安装于安装盘上，所述安装盘垂直于所述电机的输出轴，所述铰刀倾斜于所述钻头。

7.如权利要求6所述的水下吸泥取土装置，其特征在于，多个铰刀处于同一水平面。

8.如权利要求1所述的水下吸泥取土装置，其特征在于，还有多个清淤装置，间隔分布在所述泥浆管道内，所述清淤装置具体包括：

固定环，其环向贴附于所述泥浆管道内壁；

限位导向环，其环向设于所述泥浆管道内壁，且与所述泥浆管道相隔一定距离；所述限位导向环由网板制成；

环状弹簧，其一端环状连接于所述固定环下断，另一端连接环向连接环状刮板一端，沿着远离所述环状弹簧的方向，环状刮板的厚度逐步降低，直至尖端锋利；

且，所述环状弹簧位于泥浆管道内壁与限位导向环之间，在限位导向环的限位导向作用下，所述环状弹簧贴附泥浆管道内壁实现自由伸展。

9.如权利要求4所述的水下吸泥取土装置，其特征在于，所述泥浆管道包括下部的硬性部分以及上部的柔性部分。

10.如权利要求9所述的水下吸泥取土装置，其特征在于，所述泥浆管道包括：

帘布层，其内壁沿其长度方向内陷形成两条轴对称的定位槽；

内胶层，其外壁沿其长度方向向外凸起，形成两条定位条；两个定位条分别卡设两条定位槽内，从而将所述帘布层与所述内胶层卡接固定在一起；所述内胶层由多个子内管彼此拼接而成；相邻两个子内管彼此靠近的一端，其中一个向内凹陷形成一环状的卡固槽，另一个向外突出形成一环状的卡固条，所述卡固条配合卡固在所述卡固槽内，将两个所述子内管实现连接，且所述卡固槽内除去卡固条的位置填充满粘胶；

其中，所述卡固槽的截面为上小下大两段式台阶状；所述卡固条包括环状的插入条，以及下端铰接于所述插入条两侧下端的两个环状的斜板，所述斜板与所述插入条之间呈锐角设置，且二者之间设置多个第一弹簧。