RU2796876C2 - Device for removing sediment and/or sand from the bottom of a swampy area - Google Patents

Device for removing sediment and/or sand from the bottom of a swampy area Download PDF

Info

Publication number
RU2796876C2
RU2796876C2 RU2021107937A RU2021107937A RU2796876C2 RU 2796876 C2 RU2796876 C2 RU 2796876C2 RU 2021107937 A RU2021107937 A RU 2021107937A RU 2021107937 A RU2021107937 A RU 2021107937A RU 2796876 C2 RU2796876 C2 RU 2796876C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diving bell
sediment
float
bell
outlet
Prior art date
Application number
RU2021107937A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021107937A (en
Inventor
РОМПАЙ Боудевиян Габриэль ВАН
Original Assignee
РОМПАЙ Боудевиян Габриэль ВАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by РОМПАЙ Боудевиян Габриэль ВАН filed Critical РОМПАЙ Боудевиян Габриэль ВАН
Publication of RU2021107937A publication Critical patent/RU2021107937A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2796876C2 publication Critical patent/RU2796876C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: sediment removal equipment; sand removal equipment.
SUBSTANCE: group of inventions relates to a device for removing sediment and/or sand from the bottom of a swampy area and its use. The device comprises a diving bell (5) with an open lower part (7) and a lower free edge (10), means for moving the diving bell with its lower edge to the required depth in the sediment layer to be removed, a pump for soil movement (11), and a compressor (21). The pump (11) is installed in the interior of the diving bell and is provided with an inlet (13) for pumping sediment and/or an outlet (15), with which a pipeline (18) is connected to pump the injected sediment and/or sand into the reservoir (17). The compressor (21) is used to pressurize gas into the interior of the diving bell during excavation. The diving bell is also provided with a gas outlet for compressed gas (25). The gas outlet is moved in height in the diving bell by the fact that the outlet is made in a float (27) that can float on the sediment, or formed by the open end of the pipeline, which exits to the environment through an opening at the top of the diving bell.
EFFECT: increase in the efficiency of removing sediment and/or sand from the bottom of a swampy area using a diving bell.
17 cl, 7 dwg

Description

Это изобретение касается способа удаления осадка и/или песка со дна болотистой территории.This invention relates to a method for removing sediment and/or sand from the bottom of a wetland.

Изобретение применяется как для удаления осадка, так и для удаления слоя нижележащего песка до определенной глубины. Для простоты термин «осадок», используемый далее, относится также и к слоям нижележащего песка.The invention is applicable both for removing sediment and for removing a layer of underlying sand to a certain depth. For simplicity, the term "sediment" used hereinafter also refers to the underlying sand layers.

Более конкретно, способ касается закачивания загрязненного осадка на месте под водой с минимальной турбулентностью.More specifically, the method relates to injecting contaminated sludge in situ underwater with minimal turbulence.

Общеизвестным является факт, что осадок морских водных путей может быть загрязнен ядохимикатами и тяжелыми металлами от случайных или несанкционированных сбросов, или от утечки с промплощадок, такими как, например, загрязнение токсичными веществами, которые часто присутствуют на корпусе судна для подавления роста морских организмов.It is a well-known fact that the sludge of marine waterways can be contaminated with pesticides and heavy metals from accidental or unauthorized discharges, or from leakage from industrial sites, such as contamination with toxic substances that are often present on the hull of a ship to suppress the growth of marine organisms.

Эти вредоносные вещества остаются существовать в осадке территорий порта и морских водных путей. Такие загрязнения вокруг территорий порта оказывают вредное воздействие на локальные природные морские организмы.These harmful substances remain in the sediments of port areas and sea waterways. Such pollution around port areas has a detrimental effect on local natural marine organisms.

Однако проблема состоит в том, что существующие технологии удаления грунта для удаления осадка со дна болотистой территории часто неэффективны в том смысле, что они создают большую турбулентность, вызывая перемешивание осадка, а также помутнение или взбалтывание в воде.However, the problem is that existing soil removal technologies for removing sediment from the bottom of a marshy area are often inefficient in that they create a lot of turbulence, causing the sediment to mix and cause the water to become cloudy or agitated.

Содержание воды в осадке увеличивается за счет перемешивания во время выемки грунта. Это нежелательно, поскольку для очистки откачиваемого осадка влажное содержимое должно быть полностью или частично удалено. Повышенное содержание влаги поэтому делает процесс выемки грунта относительно более дорогим, а очистку откаченного осадка - более длительной. Другой недостаток вызванной турбулентности состоит в том, что перемешанный загрязненный осадок распространяется по болотистой территории за счет ресуспендирования и возможно смешивается с незагрязненным осадком, в то время как на самом деле выемка грунта и удаленный осадок должны оставаться на месте как можно дольше.The water content of the sludge is increased by mixing during excavation. This is undesirable, since the wet contents must be completely or partially removed in order to clean the pumped sludge. The increased moisture content therefore makes the excavation process relatively more expensive and the cleaning of the pumped sludge more time consuming. Another disadvantage of induced turbulence is that the agitated contaminated sludge spreads through the swampy area by resuspension and possibly mixes with the uncontaminated sludge, when in fact the excavation and removed sludge must remain in place for as long as possible.

Кроме того, осаждение ресуспендированного осадка в значительной мере воздействует или даже полностью разрушает почвенные организмы.In addition, the settling of the resuspended sludge greatly affects or even completely destroys soil organisms.

Одно из последствий риска создания большой турбулентности при использовании традиционных технологий удаления осадка состоит в том, что такие массивы загрязненной воды оставляются властями нетронутыми с тем, чтобы избежать риска дальнейшего рассеивания через перемешивание и неэффективное удаление.One consequence of the risk of creating a lot of turbulence with conventional sludge disposal technologies is that such contaminated water bodies are left untouched by authorities to avoid the risk of further dispersion through mixing and inefficient disposal.

Это подразумевает, что загрязненные территории порта не углубляются или не расширяются дальше, а это означает, что эти территории с потенциально высокой экономической ценностью остаются неиспользованными.This implies that polluted port areas are not deepened or expanded further, meaning that these areas of potentially high economic value remain unused.

В BE 1.018.005 и BE 1.021.095 того же изобретателя уже раскрыты способы выемки грунта на месте с помощью водолазного колокола, который вводится в удаляемый осадок и из которого содержащийся в нем осадок откачивается. BE 1.018.005 and BE 1.021.095 of the same inventor have already disclosed methods for excavating in situ by means of a diving bell which is introduced into the sediment to be removed and from which the sediment contained therein is pumped out.

Цель настоящего изобретения состоит в дальнейшем улучшении этих известных технологий, использующих водолазный колокол.The purpose of the present invention is to further improve these known diving bell technologies.

С этой целью данное изобретение касается устройства для подводного на месте удаления осадка и/или песка со дна болотистой территории, при этом устройство содержит:To this end, the present invention relates to a device for underwater in situ removal of sediment and/or sand from the bottom of a wetland, the device comprising:

- водолазный колокол с открытой нижней частью и нижним свободным краем;- a diving bell with an open lower part and a lower free edge;

- средства для перемещения водолазного колокола с нижним краем на требуемую глубину в слой осадка и/или песка, который должен быть удален;- means for moving the diving bell with the bottom edge to the required depth into the layer of sediment and/or sand to be removed;

- насос для перемещения грунта, установленный во внутреннем пространстве водолазного колокола и снабженный входным отверстием для того, чтобы закачивать осадок, и/или выходным отверстием, с которым связан трубопровод для нагнетания закаченного осадка и/или песка в коллектор;a soil moving pump installed in the interior of the diving bell and provided with an inlet for pumping sediment and/or an outlet to which is connected a pipeline for pumping the injected sediment and/or sand into the reservoir;

- компрессор для нагнетания газа под давлением во внутреннее пространство водолазного колокола во время выемки грунта, - a compressor for pumping gas under pressure into the interior of the diving bell during excavation,

при этом водолазный колокол также снабжен выпускным отверстием газа для сжатого газа, выпускное отверстие газа в водолазном колоколе перемещается по высоте, поскольку выходное отверстие присоединено к поплавку, который может плавать по отстою.wherein the diving bell is also provided with a gas outlet for the compressed gas, the gas outlet in the diving bell moves in height because the outlet is connected to a float that can float on the sludge.

Это подвижное выходное отверстие сжатого газа позволяет воздуху выше осадка или песка свободно удаляться, когда водолазный колокол вводится в осадок или песок, так чтобы водолазный колокол мог заполняться осадком или песком как можно больше без вытеснения воды. Выходное отверстие всегда будет выше осадка или песка, который удаляется, а поплавок вместе с подвижным выходным отверстием и подачей сжатого газа гарантирует, что уровень воды и давление над водой в колоколе саморегулируются.This movable compressed gas outlet allows air above the sediment or sand to escape freely when the diving bell is introduced into the sediment or sand, so that the diving bell can be filled with sediment or sand as much as possible without displacing water. The outlet will always be above the sediment or sand that is being removed and the float, together with the movable outlet and compressed gas supply, ensures that the water level and pressure above the water in the bell is self-adjusting.

Действительно, воздух в водолазном колоколе будет в состоянии вытекать через выходное отверстие, а уровень воды будет стабилизирован на уровне верхнего края выходного отверстия.Indeed, the air in the diving bell will be able to flow out through the outlet and the water level will be stabilized at the top of the outlet.

Поскольку поплавок, а поэтому и выходное отверстие, смонтированное на нем, следуют за уровнем осадка, уровень воды также будет следовать за уровнем осадка или песка, и поэтому уровень осадка или песка и уровень воды будут уменьшаться по мере откачивания все большего количества осадка или песка.Since the float, and therefore the outlet mounted on it, follows the sediment level, the water level will also follow the sediment or sand level, and therefore the sediment or sand level and the water level will decrease as more sediment or sand is pumped out.

Поскольку оба уровня понижаются одновременно, поток воды через осадок к внешней стороне отсутствует, так что загрязнения не могут вытекать во внешнюю среду и, другими словами, во время выемки грунта загрязнения остаются внутри водолазного колокола.Since both levels are lowered simultaneously, there is no flow of water through the sediment to the outside, so that impurities cannot flow out to the outside and, in other words, during excavation, the impurities remain inside the diving bell.

Такое автоматическое регулирование уровня и давления являются очень простыми и очень эффективными, как уже было продемонстрировано в закрытых испытаниях.Such automatic level and pressure control is very simple and very effective, as has already been demonstrated in closed trials.

Согласно практическому варианту конструкции, вышеупомянутое выходное отверстие формируется открытым концом трубопровода, который посредством отверстия наверху водолазного колокола выходит в окружающую среду и, например, удерживается выше водной поверхности посредством дополнительного трубопровода для предотвращения турбулентности и помутнения, вызванного увеличением пузырьков воздуха, или в состоянии, при необходимости, очистить токсически загрязненный воздух. Поплавок с выходным отверстием на нем предпочтительно подвешен в водолазном колоколе посредством цепи или подобного средства, при этом длина этой цепи такова, что, когда водолазный колокол вынимают из воды, поплавок с его нижней стороной находится приблизительно на нижнего края водолазного колокола, а когда водолазный колокол вводят в осадок, поплавок немедленно входит в контакт с поднимающимся в водолазном колоколе осадком.According to a practical design, the aforementioned outlet is formed by the open end of the pipeline, which, through the opening at the top of the diving bell, exits to the environment and, for example, is kept above the water surface by an additional pipeline to prevent turbulence and cloudiness caused by the increase in air bubbles, or in a state when necessary, clean the toxic polluted air. The float with an outlet on it is preferably suspended in the diving bell by means of a chain or similar means, the length of this chain being such that when the diving bell is removed from the water, the float with its underside is approximately at the lower edge of the diving bell, and when the diving bell introduced into the sediment, the float immediately comes into contact with the sediment rising in the diving bell.

Предпочтительно поплавок выполнен так, что плавает на осадке или песке, но все еще не имеет достаточной плавучести, вместе с весом трубопровода, чтобы удерживать выходное отверстие сжатого газа на воде.Preferably the float is configured to float on sediment or sand but still lack sufficient buoyancy, along with the weight of the conduit, to keep the pressurized gas outlet on the water.

Поплавок, например, сформирован листом, имеющим достаточные размеры, чтобы поддерживать вес трубопровода на листе на осадке или песке.The float, for example, is formed by a sheet of sufficient size to support the weight of the pipeline on the sheet on sediment or sand.

Согласно простому практическому варианту конструкции трубопровод сформирован твердой металлической трубой, которая остается неподвижной и присоединяется к поплавку одним концом, а другой конец открыт во внешнее пространство водолазного колокола через гибкое соединение на верхней поверхности водолазного колокола.In a simple practical design, the conduit is formed by a solid metal tube which remains stationary and is connected to the float at one end and the other end is open to the outside of the diving bell through a flexible connection on the top surface of the diving bell.

Предпочтительно насос для перемещения грунта прикреплен в фиксированном положении в водолазном колоколе так, чтобы он погружался в осадок вместе с водолазным колоколом, а входное отверстие насоса для перемещения грунта располагалось на уровне нижнего свободного края водолазного колокола. Для получения вышеупомянутого равновесия в водолазном колоколе используется компрессор, давление которого установлено на максимальное давление выше, чем давление столба воды с высотой, равной разности в уровне между водной поверхностью болотистой территории и нижним свободным краем водолазного колокола.Preferably, the earth moving pump is attached in a fixed position in the diving bell so that it sinks into the sediment along with the diving bell, and the inlet of the earth moving pump is located at the level of the lower free edge of the diving bell. To obtain the above balance, the diving bell uses a compressor whose pressure is set to a maximum pressure higher than the pressure of a water column with a height equal to the difference in level between the water surface of the marshy area and the lower free edge of the diving bell.

Произвольно, водолазный колокол около нижнего края может быть снабжен одной или несколькими водяными форсунками, форсунки запитываются струйным насосом, который вводит воду в осадок или песок, и который может быть полезным, когда осадок представляет собой твердое вещество.Optionally, the diving bell near the bottom edge may be provided with one or more water jets, the jets being fed by a jet pump which injects water into the sludge or sand, and which can be useful when the sludge is a solid.

Для введения водолазного колокола в осадок может использоваться, например, гидравлический подъемный кран или экскаватор с группой гидравлического блока, который подает гидравлическое питание для приведения в действие насоса для перемещения грунта и дополнительного струйного насоса, при этом водолазный колокол подвешен из стрелы подъемного крана.To bring the diving bell into the sediment, for example, a hydraulic crane or an excavator with a hydraulic block group that supplies hydraulic power to drive the earth moving pump and an additional jet pump can be used, while the diving bell is suspended from the boom of the crane.

Например, гидравлический подъемный кран устанавливается на рабочей лодке или понтоне вместе с вышеупомянутым компрессором. Средства для перемещения водолазного колокола в осадок или песок могут включать вибрационную установку или ударную установку, которая может быть смонтирована, например, на подъемном кране.For example, a hydraulic crane is installed on a workboat or pontoon along with the aforementioned compressor. The means for moving the diving bell into sediment or sand may include a vibrator or percussion machine, which may be mounted, for example, on a crane.

Чтобы дать возможность крановщику видеть или осознавать, что он делает, могут быть предоставлены средства для оценки глубины расположения водолазного колокола в слое осадка или песка, а также средства для оценки толщины слоя осадка.To enable the crane operator to see or be aware of what he is doing, means may be provided to estimate the depth of the diving bell in the sediment or sand layer, as well as means to estimate the thickness of the sediment layer.

Изобретение также касается способа для подводной выемки осадка или песка на месте.The invention also relates to a method for underwater excavation of sediment or sand in situ.

С целью лучшей демонстрации характеристик изобретения некоторые предпочтительные варианты конструкции согласно данному изобретению описаны далее посредством примера, без какого - либо ограничения, со ссылками на сопровождающие графические материалы, где: In order to better demonstrate the characteristics of the invention, some preferred embodiments of the present invention are described below by way of example, without any limitation, with reference to the accompanying drawings, where:

Фиг. 1 схематично показывает устройство согласно изобретению в начале выемки грунта;Fig. 1 schematically shows the device according to the invention at the start of excavation;

Фиг. 2 - 4 показывают устройство Фиг. 1 во время последовательных фаз выемки грунта в одном и том же месте;Fig. 2-4 show the device of FIG. 1 during successive phases of excavation at the same location;

Фиг. 5 показывает другой вариант конструкции устройства Фиг. 1;Fig. 5 shows another embodiment of the device of FIG. 1;

Фиг. 6 и 7 показывают другие варианты конструкции.Fig. 6 and 7 show other design options.

Устройство 1 согласно изобретению, как показано на Фиг. 1 посредством примера, содержит следующие элементы:The device 1 according to the invention, as shown in FIG. 1 by way of example, contains the following elements:

- гидравлический подъемный кран 2, установленный на понтоне 3;- hydraulic crane 2 mounted on pontoon 3;

- водолазный колокол 5, подвешенный на стреле 4 подъемного крана 2 с внутренним пространством 6 с открытой нижней частью 7, которое ограничено верхней стенкой 8 и боковыми стенками 9, а нижний край 10 колокола выполнен как лезвие;- a diving bell 5 suspended on a boom 4 of a crane 2 with an internal space 6 with an open lower part 7, which is limited by the upper wall 8 and side walls 9, and the lower edge 10 of the bell is made as a blade;

- насос для перемещения грунта 11, который присоединен во внутреннем пространстве 6 водолазного колокола 5 посредством твердой подвески 12 и снабжен входным отверстием 13 для закачивания осадка 14 и выходным отверстием 15, с которым связан трубопровод 16 для нагнетания закаченного осадка в коллектор 17;- a pump for moving soil 11, which is connected in the interior 6 of the diving bell 5 by means of a solid suspension 12 and is provided with an inlet 13 for pumping sediment 14 and an outlet 15 with which a pipeline 16 is connected to pump the injected sediment into the reservoir 17;

- гидравлический двигатель 18 для насоса для перемещения грунта 11, двигатель 18 посредством трубопроводов 19 соединен с гидравлическим блоком 20 подъемного крана 2;- hydraulic motor 18 for the pump for moving the soil 11, the motor 18 through pipelines 19 is connected to the hydraulic unit 20 of the crane 2;

- компрессор 21, который установлен на понтоне 3, для нагнетания воздуха под давлением во время выемки грунта через трубопровод подачи 22 и канал 23 в верхней стенке 8 во внутреннее пространство 6 водолазного колокола 5,- a compressor 21, which is installed on the pontoon 3, for pumping air under pressure during excavation through the supply pipeline 22 and the channel 23 in the upper wall 8 into the interior 6 of the diving bell 5,

- выпускной трубопровод 24 для эвакуации накачанного воздуха через выходное отверстие газа 25 из водолазного колокола 5 на открытую площадь выше уровня воды 26, при этом часть выпускного трубопровода 24 в водолазном колоколе 5 выполнена как твердая металлическая труба 24a, связанная одним концом через гибкое соединение 24b с частью 24c выпускного трубопровода 24 за пределами водолазного колокола 5 таким образом, что труба 24a с выходным отверстием газа 25 на другом конце может поворачиваться вокруг гибкого соединения 24b вниз и вверх;- exhaust pipeline 24 for evacuation of the pumped air through the gas outlet 25 from the diving bell 5 to an open area above the water level 26, while part of the exhaust pipeline 24 in the diving bell 5 is made as a solid metal pipe 24a, connected at one end through a flexible connection 24b with a portion 24c of the outlet conduit 24 outside the diving bell 5 so that the pipe 24a with the gas outlet 25 at the other end can be rotated up and down around the flexible joint 24b;

- поплавок 27, который может плавать по отстою 14 и к которому прикреплен конец трубы 24a с выходным отверстием 25; цепь 28, с помощью которой нижний конец трубы 24b подвешен в водолазном колоколе 5 и длина которой такова, что свобода перемещения поплавка 27 ограничивается ситуацией, как показано на Фиг. 1, при этом нижняя сторона поплавка 27 находится на том же уровне, что и нижний край 10 водолазного колокола 5. - a float 27, which can float on the sludge 14 and to which is attached the end of the pipe 24a with an outlet 25; a chain 28 by which the lower end of the pipe 24b is suspended in the diving bell 5 and whose length is such that the freedom of movement of the float 27 is restricted by the situation as shown in FIG. 1, while the lower side of the float 27 is at the same level as the lower edge 10 of the diving bell 5.

Использование устройства 1 согласно изобретению - простое и происходит следующим образом.The use of the device 1 according to the invention is simple and proceeds as follows.

С помощью гидравлического подъемного крана 2 водолазный колокол 5 опускают вниз и вместе с насосом для перемещения грунта 11 вводят в осадок 14 с лезвием на нижнем крае 10 водолазного колокола 5 в горизонтальной позиции.Using a hydraulic crane 2, the diving bell 5 is lowered down and, together with the earth moving pump 11, is introduced into the sediment 14 with the blade on the lower edge 10 of the diving bell 5 in a horizontal position.

Когда водолазный колокол 5 достигает уровня осадка 14, как в начальной ситуации Фиг. 1, поплавок 27 лежит как раз над осадком 14.When the diving bell 5 reaches the sediment level 14, as in the initial situation of FIG. 1, the float 27 lies just above the sediment 14.

Когда водолазный колокол 5 вводят в осадок 14 на глубину A, как показано на Фиг. 2, поплавок 27 следует за движениями верхнего уровня осадка 14 в водолазном колоколе 5, с трубой 24b, поворачивающейся вверх вокруг гибкого соединения 24c, ведомого поплавком 27.When the diving bell 5 is introduced into the sediment 14 to a depth A, as shown in FIG. 2, the float 27 follows the movements of the upper sediment level 14 in the diving bell 5, with the tube 24b pivoting upward around the flexible connection 24c driven by the float 27.

Поскольку внутреннее пространство 6 в водолазном колоколе 6 выше осадка 14 всегда соединено с наружным воздухом, когда уровень осадка 14 повышается во внутреннем пространстве 6 водолазного колокола 5, воздух вытесняется наружу.Since the inner space 6 in the diving bell 6 above the sediment 14 is always connected to the outside air, when the level of the sediment 14 rises in the inner space 6 of the diving bell 5, the air is forced out.

В положении Фиг. 2 подача и отвод сжатого воздуха во внутреннее пространство 6 водолазного колокола 5 автоматически обеспечивает балансировку уровня 29 воды 30 в водолазном колоколе 5, который приблизительно находится на верхнем крае 31 выпускного отверстия газа 25 и таким образом располагается на фиксированной высоте B выше уровня 29 осадка 14 в водолазном колоколе 5. Когда насос для перемещения грунта 11 приводят в действие, осадок 14, который заключен в водолазном колоколе 5, перекачивается в коллектор 17. In the position of Fig. 2 the supply and exhaust of compressed air into the interior 6 of the diving bell 5 automatically balances the level 29 of the water 30 in the diving bell 5, which is approximately at the upper edge 31 of the gas outlet 25 and is thus positioned at a fixed height B above the level 29 of the sediment 14 in diving bell 5. When the earth moving pump 11 is activated, the sediment 14, which is enclosed in the diving bell 5, is pumped into the collector 17.

Поскольку выемка грунта продолжается, уровень осадка 14 в водолазном колоколе 5 уменьшается, и поплавок 27 и таким образом уровень 29 воды 30 следуют за уровнем осадка 14 в водолазном колоколе.As the excavation continues, the sediment level 14 in the diving bell 5 decreases and the float 27 and thus the level 29 of the water 30 follow the sediment level 14 in the diving bell.

Уровень 30 контролируется за счет работы насоса для перемещения грунта 11 до тех пор, пока весь осадок 14 в водолазном колоколе 5 не будет откачан, как показано на Фиг. 3.The level 30 is controlled by operating the earth moving pump 11 until all the sediment 14 in the diving bell 5 has been pumped out, as shown in FIG. 3.

Другими словами, вода никогда не вытесняется наружу, что может в противном случае заставить загрязнения, присутствующие в осадке, вымываться наружу.In other words, the water is never expelled to the outside, which may otherwise cause the contaminants present in the sludge to be washed out.

Таким образом выводится только осадок 14, который захвачен в водолазном колоколе 5, без воздействия на осадок14, находящийся снаружи.In this way, only the sediment 14 that is trapped in the diving bell 5 is removed without affecting the sediment 14 outside.

Уровень 29 воды 30 выше уровня осадка зависит от высоты верхнего края 31 выходного отверстия 25 и может быть поэтому отрегулирован путем позиционирования его выше или ниже по отношению к поплавку 27.The level 29 of the water 30 above the sediment level depends on the height of the upper edge 31 of the outlet 25 and can therefore be adjusted by positioning it above or below the float 27.

Предпочтительно, поплавок 27 сконструирован таким образом, чтобы плавать по отстою 14, но не имеет достаточной плавучести в воде вместе с весом трубы 24b, чтобы плавать по воде, и таким образом поплавок 27 может опускаться по осадку 14. С этой целью поплавок 27 может быть выполнен как простой лист, имеющий такие размеры, что давление, оказываемое листом на осадке за счет веса трубы 24b, является меньшим, чем способность осадка нести нагрузку.Preferably, the float 27 is designed to float on the sediment 14, but does not have sufficient buoyancy in the water, along with the weight of the pipe 24b, to float on the water, and thus the float 27 may sink on the sediment 14. To this end, the float 27 may be made as a simple sheet, having such dimensions that the pressure exerted by the sheet on the sediment due to the weight of the pipe 24b is less than the ability of the sediment to bear the load.

Как альтернативный вариант, труба 24b может быть заменена гибким шлангом, более низкий конец которого присоединен к поплавку 27 и таким образом, при необходимости, поплавок 27 подвешивается, чтобы позволить ему погружаться в воду на осадке.Alternatively, the tube 24b may be replaced by a flexible hose, the lower end of which is connected to the float 27 and thus, if necessary, the float 27 is suspended to allow it to sink into the water on the sediment.

Компрессор 21 установлен так, чтобы максимальное давление было выше, чем давление столба воды высотой, равной разности в уровне C между уровнем воды 26 болотистой территории и лезвием на нижнем свободном крае 10 водолазного колокола 5.The compressor 21 is set so that the maximum pressure is higher than the pressure of a water column with a height equal to the difference in level C between the water level 26 of the swampy area and the blade on the lower free edge 10 of the diving bell 5.

После того, как весь осадок 14 выкачан из водолазного колокола 5, водолазный колокол 5 может быть погружен в осадок 14 глубже, чтобы также обеспечить удаление более глубоких слоев осадка 14.Once all of the sediment 14 has been pumped out of the diving bell 5, the diving bell 5 may be lowered deeper into the sediment 14 to also ensure that the deeper layers of sediment 14 are removed.

При необходимости, уровень 14 нижележащего песка с более высокой плотностью также может быть удален до определенной глубины, в этом случае водолазный колокол 5 должен быть введен в песок 14' на эту глубину.If necessary, the level 14 of the underlying sand with a higher density can also be removed to a certain depth, in which case the diving bell 5 must be inserted into the sand 14' to this depth.

В этом случае или в случае относительно более плотного осадка 14, гидравлический подъемный кран может быть оборудован вибрационной или ударной установкой для вибрационного или ударного воздействия на водолазный колокол для ввода его в песок или осадок. После выемки грунта на требуемую глубину водолазный колокол 5 может быть снова вытянут, чтобы переместиться в осадок в другом расположении для выемки грунта в этом месте. Таким образом, последовательные операции выемки грунта могут эффективно очистить всю территорию за короткий промежуток времени.In this case, or in the case of a relatively denser sediment 14, the hydraulic crane may be equipped with a vibrating or percussion unit for vibrating or percussing the diving bell into the sand or sediment. After dredging to the required depth, the diving bell 5 can be extended again to move into the sediment at another location to dredging at that location. Thus, successive excavation operations can effectively clear the entire area in a short period of time.

Подъемный кран 2 и компрессор 21 не обязательно должны устанавливаться на понтоне 3, они могут также быть установлены, например, на причале.The crane 2 and the compressor 21 do not have to be installed on the pontoon 3, they can also be installed, for example, on a wharf.

Ясно, что вместо гидравлического подъемного крана 2 другие средства являются приемлемы для управления погружением водолазного колокола 5 в осадок.It is clear that, instead of the hydraulic crane 2, other means are acceptable for controlling the sinking of the diving bell 5 into the sediment.

Насос для перемещения грунта 11 не обязательно нуждается в фиксированном расположении в водолазном колоколе 5, но он может, например, присоединяться к устройству, которое может передвигать насос для перемещения грунта 11 в водолазном колоколе 5.The earth moving pump 11 does not necessarily need to be fixed in the diving bell 5, but it can, for example, be connected to a device that can move the earth moving pump 11 in the diving bell 5.

Кроме того, несколько насосов для перемещения грунта 11 могут использоваться.In addition, multiple earth moving pumps 11 may be used.

Фиг. 5 показывает альтернативный вариант конструкции устройства 1 согласно изобретению, которое, относительно устройства на Фиг. 1, снабжено следующими дополнительными элементами:Fig. 5 shows an alternative construction of a device 1 according to the invention which, with respect to the device of FIG. 1 is equipped with the following additional elements:

- средствами измерения глубины водолазного колокола 5 в осадке 14, такими как, например, шкалой глубин 32 на боковой стенке 9 водолазного колокола 5 и камерой 33, чтобы дать возможность оператору подъемного крана на подъемном кране 2 видеть, что происходит в водолазном колоколе 5;means for measuring the depth of the diving bell 5 in the draft 14, such as, for example, a depth scale 32 on the side wall 9 of the diving bell 5 and a camera 33 to enable the crane operator on the crane 2 to see what is happening in the diving bell 5;

- средствами (не показаны) измерения толщины D слоя осадка, например, посредством гидролокатора;means (not shown) for measuring the thickness D of the sediment layer, for example by means of a sonar;

- установкой для генерирования струи воды, чтобы разрушать твердый осадок в водолазном колоколе 5, другими словами, разбивать его;- installation for generating a jet of water to destroy the solid sediment in the diving bell 5, in other words, to break it;

- струйным насосом 34 с входным отверстием 35 на наружной стороне водолазного колокола 5 и выходным отверстием 36, связанным трубопроводами 37 с каналами 38 на нижней стороне боковой стенки 9 водолазного колокола 5 так, чтобы струя воды создавалась в горизонтальном направлении;- a jet pump 34 with an inlet 35 on the outer side of the diving bell 5 and an outlet 36 connected by pipelines 37 with channels 38 on the underside of the side wall 9 of the diving bell 5 so that the water jet is created in a horizontal direction;

при этом струйный насос 34 снабжен гидравлическим двигателем 39, который также соединен с гидравлическим блоком 20 подъемного крана 2.while the jet pump 34 is equipped with a hydraulic motor 39, which is also connected to the hydraulic unit 20 of the crane 2.

Фиг. 6 показывает другой вариант конструкции устройства 1 согласно изобретению, при этом, в этом случае водолазный колокол 5 подвешен кабелем от катамарана 40 или чем-либо подобным, причем водолазный колокол 5 может быть опущен в осадок с помощью лебедок 41 или подобных средств и может быть поднят назад после того, как работа по выемке грунта закончена, для выемки грунта в следующей зоне. В этом случае также может быть полезно установить на водолазном колоколе 5 вибрационную или ударную установку.Fig. 6 shows another embodiment of the apparatus 1 according to the invention, in which case the diving bell 5 is suspended by a cable from a catamaran 40 or the like, and the diving bell 5 can be lowered into the sediment by means of winches 41 or similar means and can be raised back after the excavation work is completed to excavate the next zone. In this case, it may also be useful to install a vibration or percussion unit on the diving bell 5.

Фиг. 7 раскрывает другой вариант конструкции, при этом водолазный колокол 5 для удаления осадка 14 находится под водой не полностью, а частично выступает из воды.Fig. 7 reveals another design variant, wherein the sludge removal bell 5 14 is not completely submerged, but partially protrudes from the water.

В показанном примере водолазный колокол 5 снабжен средствами транспортировки 42 для передвижения насоса для перемещения грунта 11 горизонтально и/или вертикально внутри водолазного колокола 5 и вибрационным устройством 43 для обеспечения вибраций водолазного колокола 5 в осадке 14 и/или песке 14'.In the example shown, the diving bell 5 is provided with transport means 42 for moving the earth moving pump 11 horizontally and/or vertically within the diving bell 5 and a vibration device 43 for vibrating the diving bell 5 in the sediment 14 and/or sand 14'.

Настоящее изобретение ни в коем случае не ограничивается устройствами, описанными посредством примера и показанными на Фиг., напротив, устройство и способ удаления осадка согласно изобретению могут быть реализованы всеми возможными средствами, не отступая от объема изобретения.The present invention is by no means limited to the devices described by way of example and shown in Fig., on the contrary, the device and method for removing sediment according to the invention can be implemented by all possible means without departing from the scope of the invention.

Claims (22)

1. Устройство для подводного удаления на месте слоя осадка и/или песка со дна болотистой территории, при этом устройство содержит:1. A device for underwater removal in situ of a layer of sediment and/or sand from the bottom of a swampy area, the device comprising: - водолазный колокол с открытой нижней частью и нижним свободным краем;- a diving bell with an open lower part and a lower free edge; - средства перемещения водолазного колокола с его нижним свободным краем на требуемую глубину в слой осадка, который должен быть удален;means for moving the diving bell with its lower free edge to the required depth into the sediment layer to be removed; - насос для перемещения грунта, установленный во внутреннем пространстве водолазного колокола и снабженный входным отверстием для закачивания осадка и/или выходным отверстием, с которым связан трубопровод для нагнетания закачиваемого осадка и/или песка в коллектор;- a soil moving pump installed in the interior of the diving bell and provided with an inlet for pumping sediment and/or an outlet to which a pipeline is connected to inject the injected sediment and/or sand into the reservoir; - компрессор для нагнетания газа под давлением во внутреннее пространство водолазного колокола во время выемки грунта,- a compressor for pumping gas under pressure into the interior of the diving bell during excavation, отличающееся тем, что водолазный колокол снабжен также выпускным отверстием газа для сжатого газа, при этом выпускное отверстие газа перемещается по высоте в водолазном колоколе за счет того, что выпускное отверстие выполнено в поплавке, который может плавать на осадке, или сформировано открытым концом трубопровода, который выходит в окружающую среду через отверстие наверху водолазного колокола. characterized in that the diving bell is also provided with a gas outlet for the compressed gas, wherein the gas outlet is moved in height in the diving bell by the fact that the outlet is made in a float that can float on the sediment, or formed by an open end of the pipeline, which exits to the environment through an opening at the top of the diving bell. 2. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что выпускное отверстие расположено таким образом, что его верхний край находится на высоте над поплавком.2. The device according to any of the previous paragraphs, characterized in that the outlet the hole is located in such a way that its upper edge is at a height above the float. 3. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что поплавок с выпускным отверстием, выполненным в нем, подвешен в водолазном колоколе посредством цепи, длина которой такова, что, когда водолазный колокол вынимают из воды, поплавок с его нижней стороной располагается на уровне нижнего края водолазного колокола.3. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the float with an outlet made in it is suspended in the diving bell by means of a chain, the length of which is such that when the diving bell is removed from the water, the float with its underside is located at the level lower edge of the diving bell. 4. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что поплавок выполнен так, что плавает по отстою, но не имеет достаточной плавучести, чтобы позволить выходному отверстию сжатого газа плавать по воде, вместе с весом трубопровода и выходным отверстием.4. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the float is designed to float on the sludge, but does not have sufficient buoyancy to allow the compressed gas outlet to float on the water, together with the weight of the conduit and the outlet. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что поплавок выполнен в виде листа с возможностью нести на листе вес трубопровода по отстою.5. The device according to claim 4, characterized in that the float is made in the form of a sheet with the ability to carry the weight of the pipeline along the sediment on the sheet. 6. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что трубопровод сформирован твердой металлической трубой, которая остается неподвижной и присоединена к поплавку одним концом, а другой конец выступает через гибкое соединение наверху водолазного колокола в окружающую водолазный колокол среду.6. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the conduit is formed by a solid metal tube which remains stationary and is connected to the float at one end, while the other end protrudes through a flexible connection at the top of the diving bell into the surroundings of the diving bell. 7. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что насос для перемещения грунта присоединен к фиксированному месту в водолазном колоколе с его входным отверстием на уровне нижнего свободного края водолазного колокола.7. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the earth moving pump is connected to a fixed place in the diving bell with its inlet at the level of the lower free edge of the diving bell. 8. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что максимальное давление, на которое установлен компрессор, выше, чем давление столба воды с высотой, равной разности между уровнем поверхности воды болотистой территории и нижним свободным краем водолазного колокола. 8. A device according to any of the preceding claims, characterized in that the maximum pressure at which the compressor is installed is higher than the pressure of a water column with a height equal to the difference between the water surface level of the swampy area and the lower free edge of the diving bell. 9. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что нижний свободный край водолазного колокола выполнен в виде лезвия.9. The device according to any of the previous paragraphs, characterized in that the lower free edge of the diving bell is made in the form of a blade. 10. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что около нижнего свободного края водолазный колокол снабжен водяной форсункой, которая питается струйным насосом, который распыляет воду в осадок внутри.10. A device according to any one of the preceding claims, characterized in that, near the lower free edge, the diving bell is provided with a water nozzle which is fed by a jet pump which atomizes water into the sediment inside. 11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что струйный насос установлен за пределами водолазного колокола и посредством трубопроводов связан с каналами в стенке водолазного колокола, при этом трубопроводы проходят в водолазном колоколе перпендикулярно этой стенке.11. The device according to claim 10, characterized in that the jet pump is installed outside the diving bell and is connected by pipelines to the channels in the wall of the diving bell, while the pipelines run in the diving bell perpendicular to this wall. 12. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что средства для перемещения водолазного колокола в осадке сформированы гидравлическим подъемным краном с гидравлическим блоком, который подает гидравлическое питание для приведения в действие насоса для перемещения грунта и дополнительного струйного насоса. 12. Apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that the means for moving the diving bell in the draft is formed by a hydraulic crane with a hydraulic block that supplies hydraulic power to drive the earth moving pump and the additional jet pump. 13. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что гидравлический подъемный кран установлен на рабочей лодке или понтоне, вместе с вышеупомянутым компрессором.13. A device according to any one of the preceding claims, characterized in that the hydraulic crane is mounted on a working boat or pontoon, together with the aforementioned compressor. 14. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно снабжено средствами для оценки глубины водолазного колокола в уровне осадка.14. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it is provided with means for estimating the depth of the diving bell in the sediment level. 15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что средства для оценки глубины водолазного колокола в осадке сформированы шкалой глубин на боковой стенке колокола и камерой. 15. The device according to claim 14, characterized in that the means for estimating the depth of the diving bell in the draft are formed by a depth scale on the side wall of the bell and a camera. 16. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно снабжено средствами для оценки толщины слоя осадка.16. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it is provided with means for evaluating the thickness of the sediment layer. 17. Использование устройства по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство используется для удаления слоя осадка и/или песка со дна болотистой территории.17. Use of a device according to any one of the preceding claims, characterized in that the device is used to remove a layer of sediment and/or sand from the bottom of a swampy area.
RU2021107937A 2018-09-14 2019-09-12 Device for removing sediment and/or sand from the bottom of a swampy area RU2796876C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2018/5630 2018-09-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021107937A RU2021107937A (en) 2022-10-14
RU2796876C2 true RU2796876C2 (en) 2023-05-29

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02248535A (en) * 1989-03-23 1990-10-04 Onoda Kemiko Kk Dredging and removing method for organic sludge deposited at bottom of water
RU2218975C2 (en) * 2001-06-13 2003-12-20 Научно-исследовательский институт легкого машиностроения ОрелГТУ Device for sediment, for example sand, removal from sewage
BE1018005A3 (en) * 2008-02-18 2010-03-02 Rompay Boudewijn Gabriul Van METHOD FOR REMOVING SLUDGE FROM THE BOTTOM OF A WATER FIELD.
BE1021095B1 (en) * 2013-11-04 2016-01-18 VAN ROMPAY BOUDEWIJN GABRIëL DEVICE AND METHOD FOR REMOVING SLUDGE FROM THE BOTTOM OF A WATER FIELD
RU2614877C1 (en) * 2015-12-28 2017-03-30 Общество С Ограниченной Ответственностью "Эковолга" Device for cleaning water from ground sediments

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02248535A (en) * 1989-03-23 1990-10-04 Onoda Kemiko Kk Dredging and removing method for organic sludge deposited at bottom of water
RU2218975C2 (en) * 2001-06-13 2003-12-20 Научно-исследовательский институт легкого машиностроения ОрелГТУ Device for sediment, for example sand, removal from sewage
BE1018005A3 (en) * 2008-02-18 2010-03-02 Rompay Boudewijn Gabriul Van METHOD FOR REMOVING SLUDGE FROM THE BOTTOM OF A WATER FIELD.
BE1021095B1 (en) * 2013-11-04 2016-01-18 VAN ROMPAY BOUDEWIJN GABRIëL DEVICE AND METHOD FOR REMOVING SLUDGE FROM THE BOTTOM OF A WATER FIELD
RU2614877C1 (en) * 2015-12-28 2017-03-30 Общество С Ограниченной Ответственностью "Эковолга" Device for cleaning water from ground sediments

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2534156C (en) Sediment removal apparatus and method for removing sediment from open waterways
US8122618B2 (en) Method for removing alluvial deposits from the bottom of a watery area
US11959248B2 (en) Device for the removal of sludge and/or sand from the bottom of a wetland
KR102291227B1 (en) Eco-friendly dredger for pollutants sediment of sea bottom
WO1998020208A1 (en) Dredging method and dredging apparatus
RU2796876C2 (en) Device for removing sediment and/or sand from the bottom of a swampy area
US20230115844A1 (en) Seafloor Pipeline Removal System and Method
KR102342175B1 (en) Eco-friendly dredger for pollutants sediment of sea bottom
JP3723852B2 (en) Bottom sediment removal apparatus and bottom sediment removal method
CN214940523U (en) River silt dredging equipment
KR102237084B1 (en) Eco-friendly dredger for pollutants sediment of sea bottom
JP5731243B2 (en) Fixed dam construction method
JP2840908B2 (en) Underwater soft ground improvement device and improvement method
DE202010017153U1 (en) Submerged pipe sinking machine
JP2005282155A (en) Water bottom deleterious material removing device
KR20120117607A (en) Deep cement mixing equipment equipped with slime gathering facility and environmently friendly deep cement mixing method using the same
US6325924B1 (en) Reactor vessel for removing contaminants from dredge material in an underwater environment
JP3957284B2 (en) Ground improvement method
RU2021107937A (en) A device for removing sediment and / or sand from the bottom of a swampy area
KR20240104118A (en) Apparatus and method for removing particulate matter
KR200346194Y1 (en) Dredging system without secondary pollution by floating matters
JP2810817B2 (en) Dredging equipment
UA12680U (en) The airlift - dredge unit for lifting bulk material from water reservoirs
JP2003227144A (en) Cover member and method for using the same
JPS58110900A (en) Pneumatic-hydraulic type dredge pump device