CN220184134U - 无掩护海域水下精准挖泥设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无掩护海域水下精准挖泥设备，包括设置在一个钢套箱内纵向支撑架、横向导轨组、可移动导轨组和两台挖泥作业箱；钢套箱为一矩形钢制框架；纵向支撑架、横向导轨组和可移动导轨组自下而上设置在钢套箱的底部，可移动导轨组能够在横向导轨组的长度方向上往复移动；挖泥作业箱包括设置在定位箱内的吸泥泵、排泥管、手拉葫芦和钢链；吸泥泵通过钢链挂装在固定于定位箱支架上的手拉葫芦吊钩上；该设备不仅有效解决泥面开挖后的回淤问题，且通过纵向支撑架、横向导轨组和可移动导轨组之间的配合使的两台挖泥作业箱的移位和同步作业，极大降低了船机起重设备的费用；挖泥作业箱的结构设计能够有效提高分层开挖精度，保证开挖质量。

Description

无掩护海域水下精准挖泥设备

技术领域

本实用新型涉及港口与航道工程水下挖泥技术领域，特别涉及一种无掩护海域水下精准挖泥设备。

背景技术

挖泥作业是指水下进行土石方的施工，包括：1)挖深、加宽和清理现有的航道和港口，2)开挖新的航道、港口和运河，3)疏浚码头、船坞、船闸及其他水工建筑物的基槽以及将挖出的泥沙抛入深海或吹填于陆上洼地造田等。

目前，随着各种水工建筑物逐步向外海延伸，挖泥作业逐渐面临风浪大、回淤严重等各种不利条件，极大影响水工建筑物基槽开挖的效率及质量，并进一步影响上部结构的安装质量。因此，有必要针对该现状设计一种可规避大风浪作业困难，并有效解决泥面开挖后的回淤问题的挖泥设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种解决上述技术问题的无掩护海域水下精准挖泥设备。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种无掩护海域水下精准挖泥设备，包括设置在一个钢套箱内的纵向支撑架、横向导轨组、可移动导轨组和两台挖泥作业箱；其中，

钢套箱为一矩形钢制框架；纵向支撑架、横向导轨组和可移动导轨组自下而上设置在钢套箱内；纵向支撑架由多根相同的纵向钢杆构成，其相互平行并等间距地居中布设在钢套箱内的一水平面上；横向导轨组由至少三根相同的横向钢杆构成，其以垂直于纵向钢杆的方式在水平面上呈相互平行设置，并等间距地居中固定在纵向支撑架上；可移动导轨组由两个相同的可移动导轨构成；两个可移动导轨以其平行于纵向钢杆的方式对称设置在靠近横向导轨组两端的位置处，每个可移动导轨为一个条形矩形框体，其两根长杆底面上等间距地固定有多对滑动槽；滑动槽为与横向钢杆的尺寸相适应的倒U形槽，可移动导轨通过将其底面上的多对滑动槽与各横向钢杆连接，并能够在横向钢杆上沿其长度方向往复滑动；

挖泥作业箱包括设置在定位箱内的吸泥泵、排泥管、手拉葫芦和钢链；定位箱为一顶端设有开口的箱体，其底面局部向下凸起形成有一个矩形限位滑块，使定位箱通过底部的限位滑块内嵌在可移动导轨的矩形框体内，并能够沿可移动导轨的长度方向往复移动；定位箱顶部开口处设置有定位箱支架，手拉葫芦以其吊钩朝下的方式居中固定在定位箱支架上；定位箱底部居中开设有吸泥泵收放口；吸泥泵居中设置在定位箱内，其顶端通过钢链挂装在手拉葫芦的吊钩上。

进一步地，在钢套箱的外壁上设置有钢套箱支撑架，钢套箱支撑架由若干个十字形支架构成，其均分为四组并分别布置在钢套箱的四面外壁上；位于每组的多个十字形支架沿对应外侧壁面的长度方向呈一字排列并固定在外侧壁面上；每个十字形支架呈斜向设置，使每相邻两个十字形支架的端部相接固定为一体；十字形支架的尺寸与钢套箱的尺寸相适应，使每个十字形支架的端部能够固定在钢套箱的顶部边沿处或底部边沿处。

进一步地，钢套箱为由四块竖直设置的矩形钢板依次首尾相接并固定而成的矩形钢制框架，其尺寸与待挖淤泥区域的尺寸相适应。

进一步地，各纵向钢杆的两端齐平，且长度小于钢套箱的长度；各横向钢杆的两端齐平，且长度与钢套箱的尺寸相适应，使各横向钢杆的两端邻近钢套箱内壁设置且间距相同；两个可移动导轨的两端齐平，且长度与钢套箱的尺寸相适应，使各可移动导轨的两端邻近钢套箱内壁设置且间距相同。进一步地，在各横向钢杆的两个杆端顶面上均固定有一个限位钢块。

进一步地，吸泥泵顶部排泥口与排泥管的一端相连接，排泥管的另一端延伸至海面泥驳指定位置处。

与现有技术相比，该无掩护海域水下精准挖泥设备通过钢套箱的沉放设计有效解决泥面开挖后的回淤问题，通过纵向支撑架、横向导轨组和可移动导轨组之间的配合实现呈对称设置的两台挖泥作业箱的移位和同步作业，极大降低了船机起重设备的费用，而挖泥作业箱的挖泥动力结构设计能够有效控制吸泥泵的标高，提高了分层开挖精度，保证了开挖质量。

附图说明

图1为本实用新型的无掩护海域水下精准挖泥设备的俯视图；

图2为本实用新型的无掩护海域水下精准挖泥设备的立式图；

图3为本实用新型的无掩护海域水下精准挖泥设备的挖泥限位箱的俯视图；

图4为本实用新型的无掩护海域水下精准挖泥设备的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

参见图1～图4，该无掩护海域水下精准挖泥设备包括设置在一个钢套箱1内的纵向支撑架3、横向导轨组4、可移动导轨组5和两台挖泥作业箱6；其中，

参见图2，钢套箱1为由四块竖直设置的矩形钢板依次首尾相接并固定而成的矩形钢制框架，其用于待钢套箱1沉入至海底泥面10以下并进行挖泥后，放置开挖区域回淤；钢套箱1的尺寸与待挖淤泥区域的尺寸相适应，以满足后续的结构施工或安装作业的要求；

作为本实施例的一个优选技术方案，在钢套箱1的外壁上设置有钢套箱支撑架2，钢套箱支撑架2由十六个十字形支架构成，其均分为四组并分别布置在钢套箱1的四面外壁上；位于每组的四个十字形支架沿对应外侧壁面的长度方向呈一字排列并焊接固定在钢套箱1的外壁上；每个十字形支架呈斜向设置，使每相邻两个十字形支架的端部相接并焊接固定为一体，进一步增强钢套箱1的结构强度；十字形支架的尺寸与钢套箱1的尺寸相适应，使每个十字形支架的端部能够固定在钢套箱顶部边沿处或底部边沿处。

纵向支撑架3、横向导轨组4和可移动导轨组5自下而上设置在钢套箱1内，三者共同构成水下挖泥定位机构，以实现水下挖泥精准分区分段；具体地，

纵向支撑架3由三根相同的纵向钢杆构成，三者相互平行并以相同的间距居中布设在缸套想到1内的水平面上；其中，各纵向钢杆的两端齐平，其长度为钢套箱1的长度的1/2；

横向导轨组4由三根相同的横向钢杆构成，三者以垂直于纵向钢杆的方式在水平面上呈相互平行设置，并以相同的间距居中设置并焊接固定在纵向支撑架3上；其中，各横向钢杆的两端齐平；位于两侧的两根横向钢杆的间距与纵向钢杆的长度相同，使该两根横向钢杆分别焊接固定在三根纵向钢杆的两端处的顶面上；每根横向钢杆的长度略小于钢套箱1的长度，即每根横向钢杆的两端接近位于邻侧的钢套箱1内壁；

参见图1，可移动导轨组5由两个相同的可移动导轨构成；具体地，两个可移动导轨以其平行于纵向钢杆的方式对称设置在靠近横向导轨组4两端的位置处，以维持挖泥时候的重心平衡，防止一侧泥空了后整个导轨系统倾斜；每个可移动导轨为一个由两根短杆和两根长杆依次首尾相接并连接固定形成的矩形框体，其两根长杆底面上等间距地固定有三对滑动槽；可移动导轨矩形框体的长度略小于钢套箱1的长度、宽度与挖泥作业箱6的尺寸相适应；参见图3，可移动导轨的每根长杆上间隔设置有三个滑动槽，且相邻两个滑动槽之间的间距与相邻两根横向钢杆之间的间距相同；滑动槽为槽宽与横向钢杆的尺寸相适应的倒U形槽，使可移动导轨通过将其底面上的三对滑动槽与三根横向钢杆相连接，并能够在横向钢杆上沿其长度方向往复滑动。

作为本实施例的一个优选技术方案，在各横向钢杆的两个杆端顶面上均固定有一个限位钢块，以避免可移动导轨组5在沿横向钢杆的长度方向移动的过程中滑出横向钢杆。

参见图3和图4，挖泥作业箱6包括设置在定位箱6-2内的吸泥泵7、排泥管8、手拉葫芦和钢链9；其中，

定位箱6-2为一顶端设有开口的箱体，其底面局部向下凸起形成有一个矩形限位滑块6-1；限位滑块6-1的厚度小于可移动导轨的厚度、宽度与可移动导轨上两根长杆的间距相适应，使定位箱6-2底部的限位滑块6-1能够内嵌在可移动导轨的矩形框体内内，并能够沿可移动导轨的长度方向往复移动，且不会脱离可移动导轨；

定位箱6-2的箱体底部居中开设有一个与吸泥泵7的尺寸相适应的吸泥泵收放口；吸泥泵7居中设置在定位箱6-2内，并初始位于定位箱6-2底部的吸泥泵收放口上方；吸泥泵7顶部排泥口与排泥管8的一端相连接，排泥管8的另一端延伸至海面泥驳指定位置处，使淤泥通过吸泥泵7和排泥管8排至海面泥驳上；

在定位箱6-2的顶部开口处设置有定位箱支架6-3，其为一个水平设置并焊接固定在定位箱6-2顶面上的十字形架体；手拉葫芦以其吊钩朝下的方式居中固定在定位箱支架6-3上；钢链9的一端固定在手拉葫芦吊钩上、另一端固定在吸泥泵7上，以通过手拉葫芦收放钢链9，进而达到控制吸泥泵7挖泥深度的目的，保证水下挖泥作业精准分层。

参见图1，采用该无掩护海域水下精准挖泥设备在无掩护海域水下实现精准挖泥的具体施工过程如下：

S1、利用起重船，将钢套箱1沉入至泥面以下，使其入泥深度不小于1m；

S2、利用起重船，将纵向支撑架3、横向导轨组4、可移动导轨组5和两台挖泥作业箱6依次吊放至位于钢套箱1环抱区域内部的海底泥面10上并装配，以保证两台挖泥作业箱6呈对称布置；

S3、利用手拉葫芦控制钢链9的收放，以控制吸泥泵7的挖泥高程，使两台挖泥作业箱6自相距距离最远端开始对称挖泥，挖出泥浆通过排泥管8输送至海面泥驳上；

S4、两台挖泥作业箱6自其所在作业区域内的一组对角处沿两个可移动导轨对称移动，以在挖泥过程中始终维持重心平衡，直至移动至该作业区域内的另一组对角处沿处，即完成一个分区的挖泥作业；在该过程中，两台挖泥作业箱6的移动通过位于作业区域两侧作业船上的人员分别控制与相应侧定位箱6-2连接的电葫芦实现；

S5、将两个可移动导轨对称地在在横向导轨组4上沿其长度方向相向运动，直至两个可移动导轨移至下一分区，并进行与步骤S4相同的挖泥作业；在该过程中，两个可移动导轨的移动可通过位于每侧的1～2名潜水员在地面作业人员的指挥下推动可移动导轨实现；

S6、重复步骤S5，直至完成钢套箱1环抱区域内的全部挖泥作业；

S7、利用起重船，将两台挖泥作业箱6、可移动导轨组5、横向导轨组4和纵向支撑架3依次吊离，而后在水下基槽进行后续结构施工或安装作业。

需要说明的是，本实用新型未详细公开的部分属于本领域的公知技术；此外，尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均为保护之列。

Claims (6)

1.一种无掩护海域水下精准挖泥设备，其特征在于，包括设置在一个钢套箱(1)内的纵向支撑架(3)、横向导轨组(4)、可移动导轨组(5)和两台挖泥作业箱(6)；其中，

钢套箱(1)为一矩形钢制框架；纵向支撑架(3)、横向导轨组(4)和可移动导轨组(5)自下而上设置在钢套箱(1)内；纵向支撑架(3)由多根相同的纵向钢杆构成，其相互平行并等间距地居中布设在钢套箱(1)内的一水平面上；横向导轨组(4)由至少三根相同的横向钢杆构成，其以垂直于纵向钢杆的方式在水平面上呈相互平行设置，并等间距地居中固定在纵向支撑架(3)上；可移动导轨组(5)由两个相同的可移动导轨构成；两个可移动导轨以其平行于纵向钢杆的方式对称设置在靠近横向导轨组(4)两端的位置处，每个可移动导轨为一个条形矩形框体，其两根长杆底面上等间距地固定有多对滑动槽；滑动槽为与横向钢杆的尺寸相适应的倒U形槽，可移动导轨通过将其底面上的多对滑动槽与各横向钢杆连接，并能够在横向钢杆上沿其长度方向往复滑动；

挖泥作业箱(6)包括设置在定位箱(6-2)内的吸泥泵(7)、排泥管(8)、手拉葫芦和钢链(9)；定位箱(6-2)为一顶端设有开口的箱体，其底面局部向下凸起形成有一个矩形限位滑块(6-1)，使定位箱(6-2)通过底部的限位滑块(6-1)内嵌在可移动导轨的矩形框体内，并能够沿可移动导轨的长度方向往复移动；定位箱(6-2)顶部开口处设置有定位箱支架(6-3)，手拉葫芦以其吊钩朝下的方式居中固定在定位箱支架(6-3)上；定位箱(6-2)底部居中开设有吸泥泵收放口；吸泥泵(7)居中设置在定位箱(6-2)内，其顶端通过钢链(9)挂装在手拉葫芦的吊钩上。

2.根据权利要求1所述的无掩护海域水下精准挖泥设备，其特征在于，在钢套箱(1)的外壁上设置有钢套箱支撑架(2)，钢套箱支撑架(2)由若干个十字形支架构成，其均分为四组并分别布置在钢套箱(1)的四面外壁上；位于每组的多个十字形支架沿对应外侧壁面的长度方向呈一字排列并固定在外侧壁面上；每个十字形支架呈斜向设置，使每相邻两个十字形支架的端部相接固定为一体；十字形支架的尺寸与钢套箱(1)的尺寸相适应，使每个十字形支架的端部能够固定在钢套箱(1)的顶部边沿处或底部边沿处。

3.根据权利要求1所述的无掩护海域水下精准挖泥设备，其特征在于，钢套箱(1)为由四块竖直设置的矩形钢板依次首尾相接并固定而成的矩形钢制框架，其尺寸与待挖淤泥区域的尺寸相适应。

4.根据权利要求1所述的无掩护海域水下精准挖泥设备，其特征在于，各纵向钢杆的两端齐平，且长度小于钢套箱(1)的长度；各横向钢杆的两端齐平，且长度与钢套箱(1)的尺寸相适应，使各横向钢杆的两端邻近钢套箱(1)内壁设置且间距相同；两个可移动导轨的两端齐平，且长度与钢套箱(1)的尺寸相适应，使各可移动导轨的两端邻近钢套箱(1)内壁设置且间距相同。

5.根据权利要求1所述的无掩护海域水下精准挖泥设备，其特征在于，在各横向钢杆的两个杆端顶面上均固定有一个限位钢块。

6.根据权利要求1所述的无掩护海域水下精准挖泥设备，其特征在于，吸泥泵(7)顶部排泥口与排泥管(8)的一端相连接，排泥管(8)的另一端延伸至海面泥驳指定位置处。