CN216765897U - 一种深度可调节的浸没式吹填管口 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种深度可调节的浸没式吹填管口，包括水下扩散器、水下浮箱、长橡胶软管、水上浮筒、通水管、通气管、小浮筒和钢丝绳；水下扩散器两端开口向下，底部开设若干个扩散孔，上部设置有入口；水下浮箱中部开孔，并在开孔处焊接一钢管，钢管上、下端出水下浮箱各延伸出一段，钢管上端连接长橡胶软管，钢管下端与水下扩散器入口连接；水上浮筒通过钢丝绳与水下浮箱连接；水下浮箱上、下部各开设一通孔，上部通孔连接通气管，下部通孔连接通水管，通气管、通水管分别引出水面后固定在小浮筒上。本实用新型的吹填管口可始终与水底泥面保持一定距离，管口喷出的泥沙可在指定位置堆积，可广泛应用于水力式挖泥船水上水力输送抛填工程。

Description

一种深度可调节的浸没式吹填管口

技术领域

本实用新型属于疏浚工程技术领域，特别是涉及一种深度可调节的浸没式吹填管口。

背景技术

在部分疏浚吹填工程中，需要将疏浚土外抛至抛填区，称为水下抛填。传统的做法一般是采用带有泥舱的船舶(如泥驳或耙吸船)，将疏浚土装入泥舱后运送至指定的抛填区，然后打开泥门将舱内疏浚土抛填至指定位置。但这种方法的缺点：一是施工作业不连续，船舶需要大量时间往返于挖泥区和抛填区，生产效率低；二是疏浚土在抛填时位于水体表层，易受到波浪、水流的作用，疏浚土易扩散造成水体大面积污染，且抛填位置不易控制，抛填质量较差。

近年来，随着水下分层抛砂工程的增多，针对水下抛填又诞生了一种铺砂驳施工方法，即将驳船改造为铺砂驳，铺砂驳采用锚缆定位，船上设置有水下扩散器并可以控制升降，水下扩散器通过管线与水力式挖泥船连接，水力式挖泥船在疏浚吹填的同时，泥沙通过水下扩散器连续堆落在水底。但这种方法的缺点：一是吹填管口需要占用一艘驳船，成本较高；二是驳船采用锚缆定位，占用水域空间，干扰其他作业船舶或营运船舶；三是驳船抗风浪能力较差，在大风、大浪、大流等工况条件下不适合作业，影响疏浚作业的时间利用率。

因此，需要设计一种深度可调节的浸没式吹填管口，避免以上两种方法的缺点。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种具有结构简单、制造成本低、便于调遣、操作简便、环境友好、环境适应能力强、泥沙抛填精确、占用水域空间小等特点的深度可调节的浸没式吹填管口。本实用新型能够解决使用传统水上吹填管口吹填时的疏浚土在水体中易扩散、污染范围大、泥沙堆积位置不精确的难题，同时解决了使用铺砂驳吹填管口时占用驳船、占用水域空间、抗风浪能力差的难题，可提高水力式挖泥船吹填作业时利率，减少疏浚土的扩散及对海水的污染，提高疏浚土堆积位置的精确度，可广泛应用于水力式挖泥船水上水力输送抛填工程。

本实用新型是这样实现的，一种深度可调节的浸没式吹填管口，包括水下扩散器、水下浮箱、长橡胶软管、水上浮筒、通水管、通气管、小浮筒和钢丝绳；所述水下扩散器两端开口向下，底部开设若干个扩散孔，上部设置有入口；所述水下浮箱中部开孔，并在开孔处焊接一钢管，所述钢管上、下端出水下浮箱各延伸出一段，钢管上端连接长橡胶软管，钢管下端与水下扩散器入口连接；所述水上浮筒通过钢丝绳与水下浮箱连接；所述水下浮箱上、下部各开设一通孔，上部通孔连接通气管一端，下部通孔连接通水管一端，所述通气管另一端、通水管另一端分别引出水面后固定在小浮筒上。

优选的，所述水下扩散器由横管、位于横管两端的弯管和位于横管上部的连接管焊接而成，所述弯管开口向下，所述扩散孔位于横管底部，所述连接管顶部设置有法兰盘。

优选的，所述水下浮箱的主体表面由钢板焊接组成，整体呈立方体结构，钢管上、下端均设置有法兰盘；水下浮箱上部焊接有与钢丝绳连接的吊耳。

进一步优选的，所述水下浮箱内部在横向、纵向、竖向各焊接有若干工字钢，用于结构加强。

优选的，所述通气管和通水管均为橡胶管，且通气管和通水管的管口处分别设置有阀门，控制通气管和通水管开关。

优选的，所述长橡胶软管呈柔性，并具备一定强度，两端分别设置有法兰盘，长橡胶软管上部与疏浚水上管线通过法兰连接。

优选的，所述水上浮筒的主体表面由钢板焊接组成，整体呈立方体结构，水上浮筒内部在横向、纵向、竖向各焊接有若干工字钢用于结构加强，水上浮筒的下部焊接有与钢丝绳连接的吊耳。

打开通水管和通气管的阀门，通水管通过锚艇绞车钢丝绳起吊后置于水中一定深度，在水压作用下，水通过通水管管口流入水下浮箱内，水下浮箱内的空气通过通气管排出，水上浮筒干舷减少，水下扩散器下沉；当水下浮箱内水充满后，水上浮箱干舷减至最小，水下扩散器下沉至最底部。将通气管管口连接空压机并通气后，在气压作用下，水下浮箱内的水通过通水管涌出，水上浮筒干舷增加，水下扩散器上浮。

本实用新型具有以下优点和有益效果：

由于采用了全新的技术方案，与现有技术相比，本实用新型具有结构简单、制造成本低、便于调遣、操作简便、环境友好、环境适应能力强、泥沙抛填精确、占用水域空间小等特点；能够解决使用传统水上吹填管口吹填时的疏浚土在水体中易扩散、污染范围大、泥沙堆积位置不精确的难题；解决了使用铺砂驳吹填管口时占用驳船、占用水域空间、抗风浪能力差的难题；可提高水力式挖泥船水上吹填作业时利率，减少疏浚土的扩散及对海水的污染，提高疏浚土堆积位置的精确度；本实用新型具有很好的推广前景，可广泛应用于水力式挖泥船水上水力输送抛填工程。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的深度可调节的浸没式吹填管口的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的水下扩散器的立体图；

图3是本实用新型实施例提供的水下扩散器的仰视图；

图4是本实用新型实施例提供的水下浮箱的结构示意图；

图5是本实用新型实施例提供的长橡胶软管的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的水上浮筒的结构示意图；

图7是本实用新型实施例提供的吹填管口初始状态示意图；

图8是本实用新型实施例提供的吹填管口施工状态示意图。

图中：1、水下扩散器；2、水下浮箱；3、通水管；4、通气管；5、小浮筒；6、长橡胶软管；7、水上浮筒；8、钢丝绳；9、法兰盘；10、扩散孔；11、工字钢；12、吊耳；13、钢管；14、短橡胶软管；15、钢管浮筒；16、锚艇绞车钢丝绳；17、管线锚缆；18、管线锚；19、水面；20、海床面；21、疏浚土。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，并配合附图对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参阅图1～图6，本实施例提供一种深度可调节的浸没式吹填管口，包括水下扩散器1、水下浮箱2、长橡胶软管6、水上浮筒7、通水管3、通气管4、小浮筒5和钢丝绳8。

所述水下扩散器1由横管、位于横管两端的弯管和位于横管上部的连接管焊接而成，水下扩散器1由疏浚钢管改造而成，横管两端焊接开口向下的弯管，所述横管底部开设若干个扩散孔10，所述连接管顶部设置有法兰盘9。

所述水下浮箱2的主体表面由钢板焊接组成，整体呈立方体结构，水下浮箱2中部开孔，并在开孔处焊接一钢管，所述钢管上、下端出水下浮箱2各延伸出一段，钢管上、下端均设置有法兰盘9；水下浮箱2上部焊接有四个吊耳12；所述水下浮箱2内部在横向、纵向、竖向各焊接有若干工字钢11，用于结构加强。

所述水下浮箱2上、下部各开设一通孔，上部通孔连接通气管4一端，下部通孔连接通水管3一端，通气管4、通水管3用于空气和水的输送，所述通气管4另一端、通水管3另一端分别引出水面后固定在小浮筒5上。所述通气管4和通水管3均为橡胶管，且通气管4和通水管3的管口处分别设置有阀门，控制通气管4和通水管3的开关。

所述长橡胶软管6呈柔性，并具备一定强度，两端分别设置有法兰盘9。

水下扩散器1位于水下浮箱2下方，长橡胶软管6位于水下浮箱2上方，钢管下端法兰盘9与水下扩散器1顶部法兰盘9对齐并通过螺栓连接，钢管上端法兰盘9与长橡胶软管6底部法兰盘9对齐并通过螺栓连接，长橡胶软管6上部与疏浚水上管线通过法兰连接。

所述水上浮筒7的主体表面由钢板焊接组成，整体呈立方体结构，水上浮筒7内部在横向、纵向、竖向各焊接有若干工字钢11，用于结构加强，水上浮筒7的下部焊接四个吊耳12，水上浮筒7与水下浮箱2之间通过四根钢丝绳8连接各自吊耳12。

本实施例中，水下扩散器1管径1m、长度8m，底部扩散孔10开95个，单个扩散孔10尺寸为16×16cm，相邻扩散孔10间距为16cm。水下浮箱2尺寸为6×1.7×1.7m，内部横向焊接一道工字钢11，纵向和竖向各焊接三道工字钢11，水下浮箱2中部钢管管径1m，上、下各伸出水下浮箱2表面25cm，水下浮箱2上、下各开一通孔并连接橡胶软管，通孔直径和橡胶软管管径均为10cm，水下浮箱2上部焊接四个吊耳12。长橡胶软管6管径1m，呈柔性结构。水上浮筒7尺寸为6×1.7×1.7m，内部横向、纵向各焊接三道工字钢11，竖向焊接五道工字钢11，水上浮筒7底部焊接四个吊耳12，水上浮筒7与水下浮箱2之间采用直径40mm的钢芯钢丝绳8连接各自吊耳12，钢丝绳8长度8m。

本实施例的具体实施过程：

某疏浚吹填工程，疏浚土质主要为细粉砂，疏浚土全部抛填至抛泥区，抛泥区平均水深20m，抛泥区距离施工区8km，前期使用耙吸船装舱后外抛至抛泥区；由于疏浚土颗粒细，装舱后的泥沙在舱内不易沉淀，施工效率低，改用绞吸船直吹，吹填管口直接设置在水面附近，泥浆造成水体大面积浑浊。

后改用本实用新型的深度可调节的浸没式吹填管口，请参阅图7和图8，将浸没式吹填管口的各部分进行组装，并将长橡胶软管6与吹填管线(采用钢管13和短橡胶软管14交替连接)进行连接，管口处吹填管线的钢管浮筒15上通过管线锚缆17布设两口管线锚18起到固定管口的作用。

打开通水管3和通气管4的管口阀门，通过锚艇绞车钢丝绳16起吊后将通水管3置于水面19以下一定深度后，在水压作用下，水通过通水管3管口流入水下浮箱2内，水下浮箱2内的气体通过通气管4排出，水下扩散器1开始下沉，水上浮筒7干舷减少，水上浮筒7由水平状态慢慢转化为竖直状态；水下浮箱2全部充满水后，水下扩散器1距离水底海床面20约5m，水上浮筒7的干舷约0.5m。随着吹填进程，抛填区疏浚土21泥面逐渐抬升，此时通气管4连接空压机并向水下浮箱2内打气，水体通过通水管3排出，水下扩散器1上浮，始终保持水下扩散器1与水下泥面适宜的高差，可最大限度地减少吹填泥沙在水体中的扩散。当水下扩散器1上浮至最高位(此时水上浮筒7干舷为5.5m)，移动吹填管口位置，重新下放水下扩散器1至最低位，如此反复。经过此吹填管口的使用，大大减少泥沙在水体中的扩散范围，泥沙可精准堆积在指定水下部位。

本实用新型的吹填管口不占用水域空间、环境适应能力强、结构简单、便于调遣和操作，吹填管口可始终与水底泥面保持一定距离，管口喷出的泥沙可在指定位置堆积，最大限度地减少疏浚土在周围水体的扩散和污染，可广泛应用于水力式挖泥船水上水力输送抛填工程。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种深度可调节的浸没式吹填管口，其特征在于：包括水下扩散器、水下浮箱、长橡胶软管、水上浮筒、通水管、通气管、小浮筒和钢丝绳；所述水下扩散器两端开口向下，底部开设若干个扩散孔，上部设置有入口；所述水下浮箱中部开孔，并在开孔处焊接一钢管，所述钢管上、下端出水下浮箱各延伸出一段，钢管上端连接长橡胶软管，钢管下端与水下扩散器入口连接；所述水上浮筒通过钢丝绳与水下浮箱连接；所述水下浮箱上、下部各开设一通孔，上部通孔连接通气管一端，下部通孔连接通水管一端，所述通气管另一端、通水管另一端分别引出水面后固定在小浮筒上。

2.根据权利要求1所述的深度可调节的浸没式吹填管口，其特征在于，所述水下扩散器由横管、位于横管两端的弯管和位于横管上部的连接管焊接而成，所述弯管开口向下，所述扩散孔位于横管底部，所述连接管顶部设置有法兰盘。

3.根据权利要求1所述的深度可调节的浸没式吹填管口，其特征在于，所述水下浮箱的主体表面由钢板焊接组成，整体呈立方体结构，钢管上、下端均设置有法兰盘；水下浮箱上部焊接有与钢丝绳连接的吊耳。

4.根据权利要求3所述的深度可调节的浸没式吹填管口，其特征在于，所述水下浮箱内部在横向、纵向、竖向各焊接有若干工字钢。

5.根据权利要求1所述的深度可调节的浸没式吹填管口，其特征在于，所述通气管和通水管均为橡胶管，且通气管和通水管的管口处分别设置有阀门，控制通气管和通水管开关。

6.根据权利要求1所述的深度可调节的浸没式吹填管口，其特征在于，所述长橡胶软管呈柔性，并具备一定强度，两端分别设置有法兰盘，长橡胶软管上部与疏浚水上管线通过法兰连接。

7.根据权利要求1所述的深度可调节的浸没式吹填管口，其特征在于，所述水上浮筒的主体表面由钢板焊接组成，整体呈立方体结构，水上浮筒内部在横向、纵向、竖向各焊接有若干工字钢，水上浮筒的下部焊接有与钢丝绳连接的吊耳。

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