CN220394690U - 盖章式水下碎石基床清淤装置及包含其的清淤船 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种盖章式水下碎石基床清淤装置及包含其的清淤船，属于疏浚技术领域。该清淤装置包括框架和清淤组件；框架用于支撑于水下碎石基床，框架的底部开设有工作窗口以在水下碎石基床表面框出待清理范围，框架中设有沿横向延伸的活动梁，活动梁滑动连接于框架并沿纵向相对于框架移动；清淤组件包括吸淤泵、清淤吸头、射水器和排淤管，吸淤泵滑动连接于活动梁并沿活动梁移动，清淤吸头连接于吸淤泵下方，清淤吸头的吸入口朝向工作窗口，射水器安装于清淤吸头上，排淤管连接于吸淤泵。该清淤装置及清淤船，能够实现对水下碎石基床的精准清淤和快速清淤，避免了能源浪费。

Description

盖章式水下碎石基床清淤装置及包含其的清淤船

技术领域

本实用新型属于疏浚技术领域，尤其涉及一种盖章式水下碎石基床清淤装置及包含其的清淤船。

背景技术

在水下碎石基床施工中，施工水域水底沉积的淤泥受施工过程中水流的扰动而被扬起，在碎石基床铺设后，会在碎石基床的表面沉积淤泥，因而，在碎石基床铺设后需要清理这些沉积的淤泥。

专利CN107326950A公开了一种碎石基床清淤系统，其通过清淤装置沿支撑框的移动扫过支撑框覆盖范围内的碎石基床表面，以对支撑框覆盖范围内的碎石基床表面的淤泥进行清理。然而，由于支撑框覆盖的宽度范围较大，清淤装置在一个位置处清淤时所覆盖的面积仍然较大，但淤泥的沉积并不规律，部分地方较厚，部分地方较薄，采用上述碎石基床清淤系统无法进行精准清淤，会造成较大的能源浪费。

因而，如何实现水下碎石基床的精准清淤，降低清淤能耗，是当前亟需解决的一项技术问题。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种盖章式水下碎石基床清淤装置及包含其的清淤船，其能够实现对水下碎石基床的精准清淤和快速清淤，避免了能源浪费。

本实用新型提供一种盖章式水下碎石基床清淤装置，包括：

框架，用于支撑于水下碎石基床，框架的底部开设有工作窗口以在水下碎石基床表面框出待清理范围，框架中设有沿横向延伸的活动梁，活动梁滑动连接于框架并沿纵向相对于框架移动；

清淤组件，其包括：

吸淤泵，用于提供吸力，其滑动连接于活动梁并沿活动梁移动；

清淤吸头，用于吸除淤泥，其连接于吸淤泵下方，清淤吸头的吸入口朝向工作窗口；

射水器，用于冲洗水下碎石基床表面的淤泥，其安装于清淤吸头上；

排淤管，用于排出淤泥，其连接于吸淤泵。

在其中一些实施例中，清淤吸头的吸入口为四棱台形喇叭口。

在其中一些实施例中，射水器为多个，多个射水器沿吸入口的周向分布于吸入口的四个侧壁上。

在其中一些实施例中，框架的工作窗口处设有用于阻挡碎石的隔离网。

在其中一些实施例中，框架相对的两侧壁设有相对的轨道，轨道沿纵向延伸，活动梁的两端分别设有与轨道相配合的滚轮，滚轮连接有用于驱动滚轮沿轨道移动的第一驱动件。

在其中一些实施例中，吸淤泵通过滑动小车连接于活动梁，滑动小车滑动连接于活动梁以沿活动梁移动。

在其中一些实施例中，盖章式水下碎石基床清淤装置还包括控制系统，控制系统包括第一控制器，第一控制器通信连接于第一驱动件以控制滚轮沿轨道的位移，第一控制器还通信连接于滑动小车以控制滑动小车沿活动梁的位移。

在其中一些实施例中，盖章式水下碎石基床清淤装置还包括用于驱动框架升降的竖向桁架和用于支撑竖向桁架的固定支架，竖向桁架的上端活动连接于固定支架以相对于固定支架升降，竖向桁架的下端连接于框架的顶部。

在其中一些实施例中，控制系统还包括处理器、用于控制竖向桁架升降的第二控制器和用于获取竖向桁架平面位置的定位仪，定位仪安装于固定支架，处理器分别通信连接于第一控制器、第二控制器和定位仪。

除此，本实用新型还提供了一种水下碎石基床清淤船，包括船体，船体搭载有上述盖章式水下碎石基床清淤装置。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

1、本实用新型提供的盖章式水下碎石基床清淤装置，通过框架底部设置的工作窗口在水下碎石基床表面框出待清理范围，通过控制活动梁相对于框架的纵向移动以及吸淤泵带动清淤吸头沿活动梁的横向移动，使清淤吸头在工作窗口框出的待清理范围内的各位进行清淤作业，实现了对水下碎石基床的彻底清淤；

2、本实用新型提供的盖章式水下碎石基床清淤装置，通过控制清淤吸头在淤泥较厚处长时间停留清淤，而在淤泥较薄处短时间停留清淤，实现了对水下碎石基床的精准清淤，避免了能源浪费；

3、本实用新型提供的盖章式水下碎石基床清淤装置，在清淤吸头上设置射水器，能够清除粘附性强、不易清除的淤泥，且通过吸淤泵和清淤吸头及时吸走射水器冲刷的淤泥，减少淤泥扩散，具有良好的环保效果；

4、本实用新型提供的水下碎石基床清淤船，其结构简单、灵活简便，能够实现对水下碎石基床的精准清淤和快速清淤。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型盖章式水下碎石基床清淤装置一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型盖章式水下碎石基床清淤装置一个实施例中框架和清淤组件的装配主视图；

图3为本实用新型盖章式水下碎石基床清淤装置一个实施例中框架和清淤组件的装配俯视图(图中未示出隔离网)；

图4为本实用新型盖章式水下碎石基床清淤装置一个实施例中滑动小车与活动梁的装配结构示意图；

图5为本实用新型盖章式水下碎石基床清淤装置一个实施例中射水器在清淤吸头侧壁上的布置示意图；

图6为本实用新型盖章式水下碎石基床清淤装置一个实施例中框架与隔离网的装配结构示意图；

图7为本实用新型盖章式水下碎石基床清淤装置一个实施例中控制系统的结构框图；

图8为本实用新型水下碎石基床清淤船一个实施例的结构示意图。

图中：

1、清淤装置；2、碎石；3、淤泥；4、船体；

11、框架；12、活动梁；13、清淤组件；14、竖向桁架；15、固定支架；16、卷扬机； 17、钢丝绳； 18、控制系统；

111、轨道； 112、隔离网；

121、滚轮； 122、第一驱动件； 123、齿条；

131、吸淤泵；132、清淤吸头；133、射水器；134、排淤管；135、滑动小车；1351、齿轮；1352、第二驱动件；

181、定位仪；182、第一控制器；183、第二控制器；184、处理器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“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，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。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

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。

如附图1-图6所示，在本实用新型盖章式水下碎石基床清淤装置1的一个示意性实施例中，该盖章式水下碎石基床清淤装置1包括框架11和清淤组件13；框架11用于支撑于水下碎石基床，框架11的底部开设有工作窗口以在水下碎石基床表面框出待清理范围，框架11中设有沿横向延伸的活动梁12，活动梁12滑动连接于框架11并沿纵向相对于框架11移动；清淤组件13包括吸淤泵131、清淤吸头132、射水器133和排淤管134；吸淤泵131用于提供吸力，其滑动连接于活动梁12并沿活动梁12移动；清淤吸头132用于吸除淤泥3，其连接于吸淤泵131下方，清淤吸头132的吸入口朝向工作窗口；射水器133用于冲洗水下碎石基床表面的淤泥3，其安装于清淤吸头132上；排淤管134用于排出淤泥3，其连接于吸淤泵131。

上述盖章式水下碎石基床清淤装置1的工作原理为：将载有清淤组件13的框架11下放至水下碎石基床表面，框架11底部的工作窗口在水下碎石基床表面框出待清理范围，通过射水器133喷射水流冲洗水下碎石基床表面的淤泥3，利用吸淤泵131提供吸力，通过清淤吸头132吸取被冲下的淤泥3，并通过排淤管134将淤泥3排至清淤船的船体4中或泥驳中进行储存；清淤施工时，通过活动梁12相对于框架11的纵向移动以及吸淤泵131带动清淤吸头132沿活动梁12的横向移动，使清淤吸头132到达工作窗口框出的待清理范围内的各个地方，以对工作窗口框出的待清理范围内的淤泥3进行彻底清除；其中，当某一位置处的淤泥3较厚时，通过清淤吸头132在该位置处的长时间停留清淤，能够实现对特定位置的精准清淤，而对于淤泥3较薄处，可控制清淤吸头132短时间停留清淤，以避免浪费能耗；当工作窗口框出的待清理范围内的淤泥3均被清理干净后，提升载有清淤组件13的框架11并移动至下一待清淤位置处，即可对下一待清淤位置处的淤泥3进行清理。

上述盖章式水下碎石基床清淤装置1，通过框架11底部设置的工作窗口在水下碎石基床表面框出待清理范围，通过控制活动梁12相对于框架11的纵向移动以及吸淤泵131带动清淤吸头132沿活动梁12的横向移动，使清淤吸头132在工作窗口框出的待清理范围内的各位进行清淤作业，实现了对水下碎石基床的彻底清淤。同时，上述盖章式水下碎石基床清淤装置1，通过控制清淤吸头132在淤泥3较厚处长时间停留清淤，而在淤泥3较薄处短时间停留清淤，实现了对水下碎石基床的精准清淤，避免了能源浪费。此外，上述盖章式水下碎石基床清淤装置1，在清淤吸头132上设置射水器133，能够清除粘附性强、不易清除的淤泥3，且通过吸淤泵131和清淤吸头132及时吸走射水器133冲刷的淤泥3，减少淤泥3扩散，具有良好的环保效果。

为了便于驱动活动梁12沿纵向相对于框架11移动，如图2和图3所示，本实施例中，框架11相对的两侧壁设有相对的轨道111，轨道111沿纵向延伸，活动梁12的两端分别设有与轨道111相配合的滚轮121，滚轮121连接有用于驱动滚轮121沿轨道111移动的第一驱动件122。通过第一驱动件122驱动滚轮121转动，以带动活动梁12沿轨道111移动。需要说明的是，本实施例中，第一驱动件122具体为电机，本领域技术人员也可以采取其他驱动件以驱动滚轮121转动。

为了便于驱动吸淤泵131沿活动梁12移动，如图3和图4所示，吸淤泵131通过滑动小车135连接于活动梁12，滑动小车135滑动连接于活动梁12以沿活动梁12移动。需要说明的是，如图3和图4所示，本实施例中，滑动小车135套设于活动梁12，活动梁12设有沿横向延伸的齿条123，滑动小车135设有与齿条123相啮合的齿轮1351以及用于驱动齿轮1351转动的第二驱动件1352。通过第二驱动件1352驱动齿轮1351转动，进而通过齿轮1351与齿条123的配合，实现滑动小车135沿活动梁12的移动。还需要说明的是，本实施例中，第二驱动件1352具体为电机，本领域技术人员也可以采取其他驱动件以驱动齿轮1351转动，且本领域技术人员也可以采取其他驱动方式实现滑动小车135沿活动梁12的移动。

为了便于精确控制清淤吸头132的位置，如图7所示，上述盖章式水下碎石基床清淤装置1还包括控制系统18，控制系统18包括第一控制器182，第一控制器182通信连接于第一驱动件122以控制滚轮121沿轨道111的位移，第一控制器182还通信连接于滑动小车135(具体连接于第二驱动件1352)以控制滑动小车135沿活动梁12的位移。通过设置的第一控制器182，能够控制清淤吸头132的精确移动，从而实现对水下碎石基床的精准清淤。需要说明的是，第一控制器182可以为PLC控制器或FPGA芯片等。

为了便于载有清淤组件13的框架11的下放及提升，如图1所示，盖章式水下碎石基床清淤装置1还包括用于驱动框架11升降的竖向桁架14和用于支撑竖向桁架14的固定支架15，竖向桁架14的上端活动连接于固定支架15以相对于固定支架15升降，竖向桁架14的下端连接于框架11的顶部。需要说明的是，如图1所示，竖向桁架14的下放及提升可以采用卷扬机16和钢丝绳17的配合，卷扬机16设置于固定支架15上，钢丝绳17的一端缠绕于卷扬机16上，钢丝绳17的另一端连接于竖向桁架14的底端，通过卷扬机16收放钢丝绳17，以实现竖向桁架14的提升和下放。

为了控制框架11的下放及提升以及获取清淤吸头132的位置，如图7所示，本实施例中，控制系统18还包括用于控制水下碎石基床清淤施工过程的处理器184、用于控制竖向桁架14升降的第二控制器183(第二控制器183通信连接于卷扬机16)和用于获取竖向桁架14平面位置的定位仪181，定位仪181安装于固定支架15，处理器184分别通信连接于第一控制器182、第二控制器183和定位仪181，以接收定位仪181获取的竖向桁架14平面位置，进而根据竖向桁架14的平面位置以及水下碎石基床施工高程要求，向第一控制器182和第二控制器183下达控制指令。需要说明的是，处理器184可以为计算机，也可以由一个或多个处理器组成，可以包括中央处理器(CPU)或者特定集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称为ASIC)；第二控制器183可以为PLC控制器或FPGA芯片等；定位仪181可以为GPS定位仪或北斗定位仪等。

为了使清淤吸头132在工作窗口内作业时无清淤死角，同时实现较大范围的吸淤，如图2和图5所示，清淤吸头132的吸入口优选为四棱台形喇叭口。优选的，如图5所示，射水器133为多个，多个射水器133沿吸入口的周向分布于吸入口的四个侧壁上。需要说明的是，射水器133连接有供水系统，其为本领域的常规技术，在此不做赘述。

此外，还需要说明的是，如图6所示，本实施例中，框架11的工作窗口处设有用于阻挡碎石2的隔离网112。通过设置的隔离网112阻挡碎石2且可以切割淤泥3，能够避免清淤作业对水下碎石基床质量和标高的影响。

基于上述盖章式水下碎石基床清淤装置1，本实用新型还提供一种水下碎石基床清淤船，包括船体4，船体4搭载有上述盖章式水下碎石基床清淤装置1。该水下碎石基床清淤船，结构简单、灵活简便，能够实现对水下碎石基床的精准清淤和快速清淤。需要说明的是，固定支架15滑动安装于船体4上，竖向桁架14位于船体4外侧，固定支架15沿船体4的长度相对于船体4移动，以在一次移船就位后，对船侧下方区域范围内的水下碎石基床进行清淤作业。

最后应当说明的是：本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

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；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.盖章式水下碎石基床清淤装置，其特征在于，包括：

框架，用于支撑于水下碎石基床，所述框架的底部开设有工作窗口以在所述水下碎石基床表面框出待清理范围，所述框架中设有沿横向延伸的活动梁，所述活动梁滑动连接于所述框架并沿纵向相对于所述框架移动；

清淤组件，其包括：

吸淤泵，用于提供吸力，其滑动连接于所述活动梁并沿所述活动梁移动；

清淤吸头，用于吸除淤泥，其连接于所述吸淤泵下方，所述清淤吸头的吸入口朝向所述工作窗口；

射水器，用于冲洗水下碎石基床表面的淤泥，其安装于所述清淤吸头上；

排淤管，用于排出淤泥，其连接于所述吸淤泵。

2.根据权利要求1所述的盖章式水下碎石基床清淤装置，其特征在于，所述清淤吸头的吸入口为四棱台形喇叭口。

3.根据权利要求2所述的盖章式水下碎石基床清淤装置，其特征在于，所述射水器为多个，多个所述射水器沿所述吸入口的周向分布于所述吸入口的四个侧壁上。

4.根据权利要求1所述的盖章式水下碎石基床清淤装置，其特征在于，所述框架的所述工作窗口处设有用于阻挡碎石的隔离网。

5.根据权利要求1-4任一项所述的盖章式水下碎石基床清淤装置，其特征在于，所述框架相对的两侧壁设有相对的轨道，所述轨道沿纵向延伸，所述活动梁的两端分别设有与所述轨道相配合的滚轮，所述滚轮连接有用于驱动所述滚轮沿所述轨道移动的第一驱动件。

6.根据权利要求5所述的盖章式水下碎石基床清淤装置，其特征在于，所述吸淤泵通过滑动小车连接于所述活动梁，所述滑动小车滑动连接于所述活动梁以沿所述活动梁移动。

7.根据权利要求6所述的盖章式水下碎石基床清淤装置，其特征在于，所述盖章式水下碎石基床清淤装置还包括控制系统，所述控制系统包括第一控制器，所述第一控制器通信连接于所述第一驱动件以控制所述滚轮沿所述轨道的位移，所述第一控制器还通信连接于所述滑动小车以控制所述滑动小车沿所述活动梁的位移。

8.根据权利要求7所述的盖章式水下碎石基床清淤装置，其特征在于，所述盖章式水下碎石基床清淤装置还包括用于驱动所述框架升降的竖向桁架和用于支撑所述竖向桁架的固定支架，所述竖向桁架的上端活动连接于所述固定支架以相对于所述固定支架升降，所述竖向桁架的下端连接于所述框架的顶部。

9.根据权利要求8所述的盖章式水下碎石基床清淤装置，其特征在于，所述控制系统还包括处理器、用于控制所述竖向桁架升降的第二控制器和用于获取所述竖向桁架平面位置的定位仪，所述定位仪安装于所述固定支架，所述处理器分别通信连接于所述第一控制器、第二控制器和定位仪。

10.水下碎石基床清淤船，包括船体，其特征在于，所述船体搭载有权利要求1-9任一项所述的盖章式水下碎石基床清淤装置。