CN210975931U - 一种清淤吸头及清淤船 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种清淤吸头，通过采用吸头、变形管和弯头的集合，并在吸头的外圆面增设高压水箱，通过高压水箱结合高压喷嘴，在进行清淤过程中，可以通过高压水对海底淤泥进行高速冲击，使得泥沙颗粒处于悬浮主干太，提高泥浆浓度，以提升其清淤效率。与此同时，本实用新型还在吸头上增设补水窗口，通过补水窗口可以调节吸头吸入口的水流速度，以避免基槽碎石垫层连同淤泥被吸走，以达到在确保提升其清淤效率同时，保证其清淤能力。

Description

一种清淤吸头及清淤船

技术领域

本实用新型涉及水下工程技术领域，更具体地，涉及一种清淤吸头及清淤船。

背景技术

目前国内外清淤工程多属于浅水域低精度施工，对深水清淤的研究还不成熟，深水清淤设备比较少，清淤设备不能够满足日渐发展的水下工程需求多样化和较高的施工精度要求。

清淤多采用简易的吸头，或直接使用普通挖泥船清淤。这两种方法清淤效率低，功耗损失大，适用清淤工况范围小。清淤方式有垂直清淤和水平清淤，垂直清淤方式效率较高，功率损失小，但是容易对清淤基底造成破坏，适用于基底坚实或对基底无保护要求的清淤工程；水平清淤方式避免了对基底的破坏，但由于流体方向的突变，功率损耗大降低了清淤效率，并且容易在吸头内部产生紊流，减短设备使用寿命。

因此，如何提高清淤吸头的清淤效率及其使用寿命，成为深海清淤工程设备的关键。

实用新型内容

本实用新型提供一种结构简单、清淤效率高并可以有效保证基槽碎石垫层的清淤吸头及清淤船，以解决上现有清淤头清淤效率低且容易损伤基槽碎石层的技术问题。

根据本实用新型的一个方面，提供一种清淤吸头，包括吸头、变形管和弯头，所述吸头通过所述变形管装在所述弯头上，所述吸头的开口处装设有防堵格栅，并在所述吸头的外圆面上装设有高压水箱，所述高压水箱上装设有高压喷嘴。

在上述方案基础上优选，所述高压水箱包括内环水箱和外环水箱，所述内环水箱和所述外环水箱与所述吸头同轴设置，且所述外环水箱处于远离所述吸头中心一侧。

在上述方案基础上优选，所述内环水箱上均匀布有至少四个所述高压喷嘴，所述高压喷嘴与所述吸头的中心线呈垂直状设置；所述外环水箱上设有均匀布设有至少八个所述高压喷嘴，所述高压喷嘴与所述吸头的中心线呈45°夹角。

在上述方案基础上优选，所述吸头靠近所述变形管一侧的外缘面上设有补水窗口，所述补水窗口设有盖板，所述盖板与所述补水窗口活动相连。

在上述方案基础上优选，所述吸头的入口处装设有防堵格栅。

在上述方案基础上优选，所述防堵格栅包括第一层格栅和第二层格栅，所述第一层格栅设置在所述吸头的入口处，所述第二层格栅通过支架装设在所述第一层格栅上，且所述第二层格栅距离所述第一层格栅250mm。

在上述方案基础上优选，所述吸头上还装设有支撑座，所述弯头装设在所述铰接座上，所述铰接座与所述支撑座之间装设有弹簧缓冲油缸。

在上述方案基础上优选，所述铰接座包括第一连接角架、第二连接角架和安装板，所述第一连接角架和第二连接角架通过安装板相连，所述弯头装设在所述安装板上。

本实用新型的一种清淤船，包括如上所述的清淤吸头，还包括船体，所述船体铰接支撑梁，所述支撑梁上设有吸泥管，所述吸泥管与所述弯头相连通，所述第一连接角架的一端与所述支撑梁铰接，并在所述支撑梁上装设有主动油缸，所述主动油缸的伸缩杆与所述第一连接角架的末端铰接。

在上述方案基础上优选，所述支撑梁包括箱型桥梁后段、延长过渡段和延长桁架段，所述箱型桥梁后段通过所述延长过渡段与所述延长桁架段相连，所述箱型桥梁后段与船体铰接，所述主动油缸和所述第一连接角架装设在所述延长桁架段上。

在上述方案基础上优选，所述延长桁架段包括平台板和斜撑，所述吸泥管与所述平台板平行设置，所述斜撑支撑在所述平台板与所述吸泥管之间。

本实用新型的一种清淤吸头，通过采用吸头、变形管和弯头的集合，并在吸头的外圆面增设高压水箱，通过高压水箱结合高压喷嘴，在进行清淤过程中，可以通过高压水对海底淤泥进行高速冲击，使得泥沙颗粒处于悬浮主干太，提高泥浆浓度，以提升其清淤效率。

与此同时，本实用新型还在吸头上增设补水窗口，通过补水窗口可以调节吸头吸入口的水流速度，以避免基槽碎石垫层被吸头连同淤泥吸走，以达到在确保提升其清淤效率同时，保证其清淤能力。

附图说明

图1为本实用新型的一种清淤吸头的结构图；

图2为本实用新型的吸头的结构图；

图3为本实用新型的支撑梁的正视图；

图4为本实用新型的支撑梁的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

请参阅图1，并结合图2、图3所示，本实用新型的一种清淤吸头，包括吸头10、变形管11和弯头12，其中，吸头10通过变形管11装在弯头12上，吸头10的开口处装设有防堵格栅13，并在吸头10的外圆面上装设有高压水箱14，高压水箱14上装设有高压喷嘴17。

本实用新型的一种清淤吸头，通过采用吸头10、变形管11和弯头12的集合，并在吸头10的外圆面增设高压水箱14，通过高压水箱14结合高压喷嘴17，在进行清淤过程中，可以通过高压水对海底淤泥进行高速冲击，使得泥沙颗粒处于悬浮主干太，提高泥浆浓度，以提升其清淤效率。

值得说明的是，本实用新型的防堵格栅13可以防止基槽碎石垫层的碎石在吸头10触底时因吸头10吸入口流速过大的原因而随淤泥被吸走，以达到保护基槽碎石垫层的目的。

本实用新型的高压水箱14的最大设计工作原理为1.7Mpa，高压水箱14的供水是通过高压冲水泵以提供，而高压冲水泵的动力由柴油机供给。

优选的是，本实用新型的高压水箱14包括内环水箱15和外环水箱16，内环水箱15和外环水箱16与吸头10同轴设置，且外环水箱16处于远离吸头10中心一侧。并在内环水箱15上均匀布有至少四个高压喷嘴17，高压喷嘴17与吸头10的中心线呈垂直状设置；外环水箱16上设有均匀布设有至少八个高压喷嘴17，高压喷嘴17与吸头10的中心线呈45°夹角。使用时，可以通过外环水箱16和内环水箱15上的高压喷嘴17的结合，可以在多个方位的对海底泥层进行冲击，使得海底泥层呈悬浮状，提高其整体泥浆浓度，以提高其清淤效率和效果。

值得说明的是，外环高压水箱14上的高压喷嘴17是由桥梁上的由高压液压蝶阀控制的，而内环高压水箱14的高压喷嘴17则是由桥梁上的低压液压蝶阀控制的。

为了降低吸头10的整体质量，本实用新型的内环高压水箱14包括底板、顶板和围板，底板和顶板间隔平行装设在吸头10的外缘面上，并通过围板密封相连，即利用吸头10的外壁与底板、顶板和围板形成密封腔。一方面降低造价成本，另一方面降低其整体重量。

在本实用新型的另一优选实施例中，本实用新型的吸头10靠近变形管11一侧的外缘面上设有补水窗口18，补水窗口18设有盖板19，盖板19与补水窗口18活动相连。使用时，可根据吸头10吸入口流速调整的需要而调整补水窗口18上盖板19的相对位置，而达到调整吸头10吸入口流速的目的，避免基槽碎石垫层的碎石也随淤泥被吸走。优选的是，本实用新型的吸头10上设有三个补水窗口18，三个补水窗口18之间的夹角为120°。

本实用新型的防堵格栅13包括第一层格栅35和第二层格栅36，第一层格栅35设置在吸头10的入口处，第二层格栅36通过支架装设在所述第一层格栅35上，且第二层格栅36距离第一层格栅35250mm。第二层格栅36在防堵的基础上，也可防止基槽碎石垫层的碎石在吸头10触底时因吸头10吸入口流速过大的原因而随淤泥被吸走，即能保证在吸头10触底的情况下吸入口离基槽碎石垫层有250mm的距离。两层格栅可吸入通过的最大物体的尺寸为76mm×76mm。

本实用新型在吸头10上还装设有支撑座24，弯头12装设在铰接座20上，铰接座20与支撑座24之间装设有弹簧缓冲油缸25。

优选的，本实用新型在铰接座20于支撑座24之间安装有3条弹簧缓冲油缸25，三个弹簧缓冲油缸25的最大行程为500mm，弹簧缓冲油缸25的初始弹力为10KN，弹簧缓冲油缸25的最大弹力为37KN(压缩行程为500mm时)，弹簧缓冲油缸25内部安装有行程传感器。在桥梁下放过程中，若吸头10触及海底平面时而桥梁继续下放，则弹簧缓冲油缸25受到压缩，以实现其对吸头10底部的保护作用。

本实用新型的铰接座20包括第一连接角架21、第二连接角架22和安装板23，第一连接角架21和第二连接角架22通过安装板23相连，弯头12装设在安装板23上。

请参阅图3和图4所示，本实用新型还提供了一种清淤船，包括如上清淤吸头，本实用新型的清淤船还包括船体，船体铰接支撑梁27，支撑梁27上设有吸泥管33，吸泥管33与弯头12相连通，第一连接角架21的一端与支撑梁27铰接，并在支撑梁27上装设有主动油缸34，主动油缸34的伸缩杆与第一连接角架21的末端铰接。

进一步的，本实用新型的支撑梁27包括箱型桥梁后段28、延长过渡段29和延长桁架段30，箱型桥梁后段28通过延长过渡段29与延长桁架段30相连，箱型桥梁后段28与船体铰接，主动油缸34和第一连接角架21装设在延长桁架段30上。

其中，箱型桥梁后段28的长度为27.9m，延长过渡段29的长度为4m和延长桁架段30的长度为30.4m，从而使其总成控制在62.3米，而本实用新型为了方便支撑梁27与船体之间的连接和安装，还再箱型桥梁后段28上装设有耳轴座40，耳轴座40上设有耳轴孔，箱型桥梁后段28通过耳轴座装设在绞吸船上，并通过耳轴锁紧。工作时，装设在绞吸船上的吸泥管33沿着箱型桥梁后段28、延长过渡段29和延长桁架段30外界清淤吸头，使用时，通过控制和调节箱型桥梁后段28与绞吸船的位置，以实现对清淤吸头的清淤位置的初步调节。

由于支撑梁27的长度为62.3m，以绞吸船和清淤桥梁的连接点构建三角形，控制清淤桥梁整体质量在178吨内，结合绞吸船的体积及海水的浮力，可以保证支撑梁27的清淤深度达到－40米。

为了有效控制改造成本，本实用新型的延长桁架段30采用直径为711mm和219mm的两种规格钢管制作而成。本实用新型的延长桁架段30原材料均可采用第二次改造后的桁架结构桥梁材料进行二次搭建，不仅可以节省材料，而且还可以将整个桥梁及安装于其上的挖泥配套设备总重量有效控制在178吨以内，将新延长桥架段(指延长过渡桥梁段和延长桁架结构桥梁段)部分的挖泥管作为延长新桁架结构桥梁的一部分，有效降低新延长桥梁段总重量。

本实用新型的延长桁架段30包括平台板31和斜撑32，吸泥管33与平台板31平行设置，斜撑32支撑在平台板31与吸泥管33之间。利用吸泥管33作为延长桁架段30的底部支撑，一方面可以降低其整体质量，另一方面，可以实现吸泥管33的一物两用，降低其整体成本。

与此同时，本实用新型还在吸头10上增设补水窗口18，通过补水窗口18可以调节吸头10吸入口的水流速度，以避免基槽碎石垫层的随时也随淤泥吸走，以达到在确保提升其清淤效率同时，保证其清淤能力。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种清淤吸头，其特征在于，包括吸头、变形管和弯头，所述吸头通过所述变形管装在所述弯头上，所述吸头的开口处装设有防堵格栅，并在所述吸头的外圆面上装设有高压水箱，所述高压水箱上装设有高压喷嘴。

2.如权利要求1所述的一种清淤吸头，其特征在于，所述高压水箱包括内环水箱和外环水箱，所述内环水箱和所述外环水箱与所述吸头同轴设置，且所述外环水箱处于远离所述吸头中心一侧。

3.如权利要求2所述的一种清淤吸头，其特征在于，所述内环水箱上均匀布有至少四个所述高压喷嘴，所述高压喷嘴与所述吸头的中心线呈垂直状设置；所述外环水箱上设有均匀布设有至少八个所述高压喷嘴，所述高压喷嘴与所述吸头的中心线呈45°夹角。

4.如权利要求1所述的一种清淤吸头，其特征在于，所述吸头靠近所述变形管一侧的外缘面上设有补水窗口，所述补水窗口设有盖板，所述盖板与所述补水窗口活动相连。

5.如权利要求1所述的一种清淤吸头，其特征在于，所述防堵格栅包括第一层格栅和第二层格栅，所述第一层格栅设置在所述吸头的入口处，所述第二层格栅通过支架装设在所述第一层格栅上，且所述第二层格栅距离所述第一层格栅250mm。

6.如权利要求1所述的一种清淤吸头，其特征在于，所述吸头上还装设有支撑座，所述弯头装设在铰接座上，所述铰接座与所述支撑座之间装设有弹簧缓冲油缸。

7.如权利要求6所述的一种清淤吸头，其特征在于，所述铰接座包括第一连接角架、第二连接角架和安装板，所述第一连接角架和第二连接角架通过安装板相连，所述弯头装设在所述安装板上。

8.一种清淤船，其特征在于，包括如权利要求7所述的清淤吸头，还包括船体，所述船体铰接支撑梁，所述支撑梁上设有吸泥管，所述吸泥管与所述弯头相连通，所述第一连接角架的一端与所述支撑梁铰接，并在所述支撑梁上装设有主动油缸，所述主动油缸的伸缩杆与所述第一连接角架的末端铰接。

9.如权利要求8所述的一种清淤船，其特征在于，所述支撑梁包括箱型桥梁后段、延长过渡段和延长桁架段，所述箱型桥梁后段通过所述延长过渡段与所述延长桁架段相连，所述箱型桥梁后段与船体铰接，所述主动油缸和所述第一连接角架装设在所述延长桁架段上。

10.如权利要求9所述的一种清淤船，其特征在于，所述延长桁架段包括平台板和斜撑，所述吸泥管与所述平台板平行设置，所述斜撑支撑在所述平台板与所述吸泥管之间。

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