CN210482341U - 一种气水混合射流破土吸泥装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气水混合射流破土吸泥装置，包括：第一壳体，其为内部中空、封闭的立体结构；所述第一壳体的内部与第一空压机的出气口连通；输水管，其上端连通一带水箱的水泵的出水口，输水管下端伸入所述第一壳体内部；多个喷头，其均位于所述第一壳体的下方，任一喷头包括第一内管体和套设于第一内管体外部的第一外管体，第一外管体的上端连通第一壳体的内部，第一内管体的上端伸入所述第一壳体，并与输水管下端连通；吸泥导管，其上端与排泥管连通，下端穿过并伸出第一壳体，所述吸泥导管的外壁上设置有多个进气孔，且任一进气孔位于所述第一壳体的内部。本实用新型具有结构简单、效率高的特点，可广泛应用于沉井、围堰施工技术领域。

Description

一种气水混合射流破土吸泥装置

技术领域

本实用新型涉及沉井、围堰施工技术领域。更具体地说，本实用新型涉及一种气水混合射流破土吸泥装置。

背景技术

在桥梁沉井基础、围堰的不排水下沉施工过程中，常用到冲吸法或钻吸法进行带水开挖。但当施工地层存在硬塑状黏土地质时，由于土层塑性较强、极限承载力较大，传统的冲洗法和钻吸法均存在进尺困难、取土难度较大的问题。通常的解决办法是增加钻吸设备的配重并辅以高压射水辅助破土，但存在单台设备能耗大、经济性较低的缺点，且随着水深的增大，钻吸设备的电机还存在进水短路的风险。针对强塑性黏土透气性差和浸水易软化的特点，在常规冲洗法设备的基础上，需要将高压水与高压空气结合，形成高压气水混合射流对硬塑状粘土层进行扰动，并将射流喷头与空气吸泥集成。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、效率高的气水混合射流破土吸泥装置。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种气水混合射流破土吸泥装置，包括：

第一壳体，其为内部中空、封闭的立体结构；所述第一壳体的内部与第一空压机的出气口连通；

输水管，其上端连通一带水箱的水泵的出水口，所述输水管的下端伸入所述第一壳体内部；

多个喷头，其均位于所述第一壳体的下方；任一喷头包括第一内管体和套设于第一内管体外部的第一外管体，第一外管体的上端连通第一壳体的内部，第一内管体的上端伸入所述第一壳体，且任一第一内管体的上端连通所述输水管的下端；

吸泥导管，其上端与位于所述第一壳体上方的排泥管连通，下端竖直向下贯穿所述第一壳体并延伸至所述第一壳体的下方，所述吸泥导管的下端面高于任一喷头的下端面；所述吸泥导管的外壁上设置有多个进气孔，且任一进气孔位于所述第一壳体的内部。

优选地，所述第一壳体的内部设有中空结构的第二壳体，其设置于所述第一壳体的上部，且所述第二壳体的侧壁和底面与所述第一壳体的内壁不接触；所述第二壳体的内部与第二空压机的出气口连通；任一所述进气孔位于所述第二壳体的内部。

优选地，所述吸泥导管的下端面上沿圆周方向间隔设有多个锯齿凸块，所述吸泥导管的内部水平内接有过滤网，且所述过滤网位于任一进气孔的下方。

优选地，所述输水管的下端设有环形分流器，其位于所述第一壳体的内部，且位于所述第一壳体的底面和所述第二壳体的底面之间，所述环形分流器为内部中空的圆环状结构；所述输水管的下端与所述环形分流器的内部连通，任一第一内管体的上端与所述环形分流器的内部连通。

优选地，一种气水混合射流破土吸泥装置还包括：多个垫块，其均位于所述环形分流器和所述第一壳体的底面之间，任一垫块的上端与所述环形分流器的底部连接，下端与所述第一壳体的底面内壁连接。

优选地，多个进气孔位于同一水平面，且沿所述吸泥导管的圆周方向均匀间隔设置；任一进气孔沿所述吸泥导管的外部到内部的方向倾斜向上延伸，倾斜角度为45°。

优选地，任一喷头的侧面上沿圆周方向间隔设有多个支管，任一支管的自由端倾斜向下延伸，支管包括第二内管体和套设在第二内管体外部的第二外管体，第二内管体和与其相对应的第一内管体连通，第二外管体和与其相对应的第一外管体连通。

优选地，所述多个喷头以所述吸泥导管的轴线为中心沿圆周方向均匀间隔设置在所述第一壳体的下方。

本实用新型至少包括以下有益效果：

(1)本实用新型通过喷头的内外管体的套设方式，将高压水与压缩气体有效结合形成气水混合射流，装置结构简易、可靠性高、经济性强；

(2)本实用新型空气吸泥气仓和射流气仓均设有独立的进气口，设备适用性强，针对不同地质可选择性开启高压空气射流；

(3)本实用新型采用沿吸泥导管侧壁向内壁斜向上45°的进气口将压缩气体输送至吸泥导管内，相较于常规通孔式进气口，增大了吸泥导管内部产生的负压空间，空气吸泥效果更佳。

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为本实用新型的气水混合射流破土吸泥装置主视图；

图2为本实用新型的气水混合射流破土吸泥装置内部结构示意图；

图3为本实用新型的气水混合射流破土吸泥装置高压气水喷头结构图。

附图标记说明：1、第一壳体；102、第二壳体；2、喷头；21、第一内管体；22、第一外管体；3、吸泥管道；31、进气孔；32、滤网；4、排泥管；5、环形分流器；6、垫块；7、支管；71、第二内管体；72、第二外管体；8、输水管。

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。

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。

如图1-3所示，本实用新型提供一种气水混合射流破土吸泥装置，其包括：

第一壳体1，其为内部中空、封闭的立体结构；所述第一壳体1的内部与第一空压机的出气口连通；

输水管8，其上端连通一带水箱的水泵的出水口，所述输水管8的下端伸入所述第一壳体1的内部；

多个喷头2，其均位于所述第一壳体1的下方；任一喷头2包括第一内管体21和套设于第一内管体21外部的第一外管体22，第一外管体22的上端连通第一壳体1的内部，第一内管体21的上端伸入所述第一壳体1，且任一第一内管体21的上端连通所述输水管8的下端；

吸泥导管3，其上端与位于所述第一壳体1上方的排泥管4连通，下端竖直向下贯穿所述第一壳体1并延伸至所述第一壳体1的下方，所述吸泥导管3的下端面高于任一喷头2的下端面；所述吸泥导管3的外壁上设置有多个进气孔31，且任一进气孔31位于所述第一壳体1的内部。

在该种技术方案中，本装置适用于沉井、围堰等施工中的水下吸泥作业，通过龙门吊下放该装置至沉井隔舱或围堰内，并使第一空压机连通第一壳体1，水泵通过输水管8连通多个喷头2的第一内管体21，将装置下放至泥面以上；依次开启空压机和水泵，水流从第一内管体21内射出，压缩气体从第一内管体21与第一外管体22之间的间隙射出；龙门吊缓慢下放装置，随着高压气水混合射流对泥面的扰动，装置在自重的作用下逐渐进尺；待该点位作业完成后，卷扬机缓慢提升装置至泥面以上，移至下一个点位，重复以上步骤，直至沉井隔舱或围堰内所有点位作业完成；

其中，高压气水混合射流使冲散后的泥土在水中流动，当泥土流动至吸泥导管3下方时被吸入，通过排泥管4排至地上区域；空压机将压缩气体输送至第一壳体1中，高压气体通过进气孔31进入吸泥导管3，在吸泥导管3内产生负压空间，使水流在吸泥导管3中向上流动。

在另一种技术方案中，所述第一壳体1的内部设有中空结构的第二壳体102，其设置于所述第一壳体1的上部，且所述第二壳体102的侧壁和底面与所述第一壳体1的内壁不接触；所述第二壳体102的内部与第二空压机的出气口连通；任一所述进气孔31位于所述第二壳体102的内部。

在该种技术方案中，设置第二壳体102可以实现吸泥导管3和喷头2的单独控制，可以单独控制吸泥速度和压缩气体喷射强度，以适应不同的施工情况。

在另一种技术方案中，所述吸泥导管3的下端面上沿圆周方向间隔设有多个锯齿凸块，所述吸泥导管3的内部水平内接有过滤网32，且所述过滤网32位于任一进气孔31的下方。

在该种技术方案中，圆形的吸泥导管3的吸泥口易造成泥土的附着，锯齿形的凸块能有效击散泥土，避免附着；滤网32可以使冲散的泥土通过，但能有效阻挡较大块的石头或泥土进入排泥管4造成堵塞。

在另一种技术方案中，所述输水管8的下端设有环形分流器5，其位于所述第一壳体1的内部，且位于所述第一壳体1的底面和所述第二壳体102的底面之间，所述环形分流器5为内部中空的圆环状结构；所述输水管8的下端与所述环形分流器5的内部连通，任一第一内管体21的上端与所述环形分流器5的内部连通。

在该种技术方案中，环形分流器5将输水管8输送的水分流至多个喷头2的第一内管体21，且所述吸泥导管3能穿过所述环形分流器5的圆环中心。

在另一种技术方案中，一种气水混合射流破土吸泥装置还包括：多个垫块6，其均位于所述环形分流器5和所述第一壳体1的底面之间，任一垫块6的上端与所述环形分流器5的底部连接，下端与所述第一壳体1的底面内壁连接。

在该种技术方案中，垫块6能隔开环形分流器5与第一壳体1的底板，避免环形分流器5的下端堵住第一外管体22。

在另一种技术方案中，多个进气孔31位于同一水平面，且沿所述吸泥导管3的圆周方向均匀间隔设置；任一进气孔31沿所述吸泥导管3外部到内部的方向倾斜向上延伸，倾斜角度为45°。

在该种技术方案中，同一水平面且斜向设置的进气孔31，增大了吸泥导管8内部产生的负压空间，从而有效提升了负压。

在另一种技术方案中，任一喷头2的侧面上沿圆周方向间隔设有多个支管7，任一支管7的自由端倾斜向下延伸，支管7包括第二内管体71和套设在第二内管体71外部的第二外管体72，第二内管体71和与其相对应的第一内管体21连通，第二外管体72和与其相对应的第一外管体22连通。

在该种技术方案中，支管7能作用于侧向的泥面，且当泥土被冲至吸泥导管3下端时，支管7能再次冲击，避免较大块的泥土进入吸泥导管3。

在另一种技术方案中，所述多个喷头2以所述吸泥导管3的轴线为中心沿圆周方向均匀间隔设置在第一壳体1的下方。

在该种技术方案中，多个喷头2圆周向设置可以保证喷头2下方区域的水环向流动，且喷头2可以对泥面均匀冲击。

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 (8)

1.一种气水混合射流破土吸泥装置，其特征在于，包括：

第一壳体，其为内部中空、封闭的立体结构；所述第一壳体的内部与第一空压机的出气口连通；

输水管，其上端连通一带水箱的水泵的出水口，所述输水管的下端伸入所述第一壳体内部；

多个喷头，其均位于所述第一壳体的下方；任一喷头包括第一内管体和套设于第一内管体外部的第一外管体，第一外管体的上端连通第一壳体的内部，第一内管体的上端伸入所述第一壳体，且任一第一内管体的上端连通所述输水管的下端；

吸泥导管，其上端与位于所述第一壳体上方的排泥管连通，下端竖直向下贯穿所述第一壳体并延伸至所述第一壳体的下方，所述吸泥导管的下端面高于任一喷头的下端面；所述吸泥导管的外壁上设置有多个进气孔，且任一进气孔位于所述第一壳体的内部。

2.如权利要求1所述的一种气水混合射流破土吸泥装置，其特征在于，所述第一壳体的内部设有中空结构的第二壳体，其设置于所述第一壳体的上部，且所述第二壳体的侧壁和底面与所述第一壳体的内壁不接触；所述第二壳体的内部与第二空压机的出气口连通；任一所述进气孔位于所述第二壳体的内部。

3.如权利要求1所述的一种气水混合射流破土吸泥装置，其特征在于，所述吸泥导管的下端面上沿圆周方向间隔设有多个锯齿凸块，所述吸泥导管的内部水平内接有过滤网，且所述过滤网位于任一进气孔的下方。

4.如权利要求2所述的一种气水混合射流破土吸泥装置，其特征在于，所述输水管的下端设有环形分流器，其位于所述第一壳体的内部，且位于所述第一壳体的底面和所述第二壳体的底面之间，所述环形分流器为内部中空的圆环状结构；所述输水管的下端与所述环形分流器的内部连通，任一第一内管体的上端与所述环形分流器的内部连通。

5.如权利要求4所述的一种气水混合射流破土吸泥装置，其特征在于，还包括：多个垫块，其均位于所述环形分流器和所述第一壳体的底面之间，任一垫块的上端与所述环形分流器的底部连接，下端与所述第一壳体的底面内壁连接。

6.如权利要求1所述的一种气水混合射流破土吸泥装置，其特征在于，多个进气孔位于同一水平面，且沿所述吸泥导管的圆周方向均匀间隔设置；任一进气孔沿所述吸泥导管的外部到内部的方向倾斜向上延伸，倾斜角度为45°。

7.如权利要求1所述的一种气水混合射流破土吸泥装置，其特征在于，任一喷头的侧面上沿圆周方向间隔设有多个支管，任一支管的自由端倾斜向下延伸，支管包括第二内管体和套设在第二内管体外部的第二外管体，第二内管体和与其相对应的第一内管体连通，第二外管体和与其相对应的第一外管体连通。

8.如权利要求1所述的一种气水混合射流破土吸泥装置，其特征在于，所述多个喷头以所述吸泥导管的轴线为中心沿圆周方向均匀间隔设置在所述第一壳体的下方。

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