專利名稱：碼頭下淤積體清除動(dòng)力管網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于港口工程，具體說涉及一種碼頭下淤積體清除動(dòng)力管網(wǎng)。
背景技術(shù)：
高樁碼頭下的泥沙淤積體清除工作，是泥沙含量較高水域的高樁碼頭日常維護(hù)的重要內(nèi)容。調(diào)查資料表明，長江下游和長江口沿岸地區(qū)以及甬江口地區(qū)港口，均出現(xiàn)了滿堂式和短棧橋碼頭后方和下方淤積現(xiàn)象，部分碼頭因清淤不及時(shí)，造成淤泥推擠碼頭產(chǎn)生較大變位甚至斷樁現(xiàn)象，給碼頭結(jié)構(gòu)的安全使用帶來隱患。通常碼頭下清淤工作方式分為兩大類型1)允許碼頭下回淤的淤泥堆積在碼頭前沿水域，在碼頭前方清運(yùn)；2)不允許淤泥堆積碼頭前沿水域，只能在碼頭后方清運(yùn)。第一種清淤工作方式適應(yīng)于作業(yè)不繁忙的碼頭或滿堂式碼頭。結(jié)合清淤施工作業(yè)周期，可以通過適當(dāng)?shù)拇诎才?，采用高壓水槍或氣力泵將碼頭下的淤泥削至碼頭前方水域，然后采用疏浚船舶清淤至碼頭前沿設(shè)計(jì)水深。對(duì)于滿堂式碼頭，由于僅有前方水域具備清淤的工作條件，因此即使碼頭作業(yè)十分繁忙，也必須停產(chǎn)清淤。第二種清淤工作方式適應(yīng)于后方有一定水域工作面的引橋式碼頭。對(duì)于作業(yè)繁忙的碼頭，如核心港區(qū)大型集裝箱碼頭，經(jīng)常有定期航班靠泊，泊位利用率較高，碼頭基本沒有空閑時(shí)間，因此，可以通過氣力泵將碼頭下的淤泥攪動(dòng)，然后用吸泥管將淤泥輸送至碼頭后方的泥駁，再外運(yùn)至拋泥區(qū)。以上兩種類型的工作方式均需配備起重船、水力/氣力疏浚系統(tǒng)、拖輪、交通艇、潛水設(shè)備、泥駁等設(shè)備。因此對(duì)于工作水域有較高的要求。碼頭疏浚作業(yè)時(shí)，需根據(jù)潮位情況和風(fēng)浪情況，安排施工人員下到碼頭面下的舢板或小艇上，在碼頭排架之間通過操作和控制水力/氣力疏浚系統(tǒng)，按設(shè)計(jì)要求的水下坡度清淤。清淤結(jié)束后，對(duì)于是否達(dá)到設(shè)計(jì)的斷面要求，需安排潛水員下水檢查。通過實(shí)際項(xiàng)目的清淤工作操作，采用傳統(tǒng)的辦法清淤可以基本實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo)，但存在以下不足I)系統(tǒng)操作不方便。碼頭下施工空間有限，受潮水，風(fēng)浪條件，以及碼頭上作業(yè)等因數(shù)影響。2)清淤不徹底。通常出現(xiàn)排架間容易達(dá)到設(shè)計(jì)要求，樁身及周圍由于淤泥粘結(jié)樁身致使泥面偏高的現(xiàn)象。3)水上工作量大。清淤工作需配備水上設(shè)備和船舶設(shè)備，工作流程環(huán)環(huán)相扣，移擋作業(yè)頻繁調(diào)動(dòng)施工機(jī)具。4)效率低。板結(jié)淤泥通過攪動(dòng)后，成為泥漿，體積增加3倍以上，造成施工工作量成倍增大，效率下降。5)不節(jié)能。隨著工作量增大，耗能也隨即增加。公開號(hào)為CN 101435188A的中國專利公開了一種噴射導(dǎo)流防淤方法，該方法是在水下鋪設(shè)噴射管網(wǎng)，噴射管網(wǎng)的管道上設(shè)噴射孔，通過噴射孔射出一定壓力的水柱，使主流河道不被泥沙淤積和保持主流河道的走向不變。該方法適用于水能自然流動(dòng)的水域，因此其噴射管網(wǎng)根據(jù)水道狀態(tài)鋪設(shè)卻不能用于港口碼頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種碼頭下淤積體清除動(dòng)力管網(wǎng)，以提高碼頭下淤積體的清淤效率、質(zhì)量，改善清淤作業(yè)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)節(jié)能，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種清除碼頭下淤積體的動(dòng)力管網(wǎng)，所述碼頭包括碼頭平臺(tái)和排成多榀排架的基樁，所述動(dòng)力管網(wǎng)包括從碼頭平臺(tái)后沿延伸出的支架，和設(shè)于所述支架上的總管，所述總管上連接有若干根并列支管，所述支管沿排架后方基樁排布，支管的末端連接橫管，各橫管沿各榀排架且敷設(shè)于泥面上，橫管之間通過縱管連接；所述動(dòng)力管網(wǎng)還包括動(dòng)力控制系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)，所述動(dòng)力控制系統(tǒng)與所述總管連接，所述噴射系統(tǒng)設(shè)于橫管或縱管上。進(jìn)一步地，所述支管通過固定件與基樁固定。進(jìn)一步地，所述縱管以一預(yù)設(shè)距離等間隔排列。進(jìn)一步地，所述橫管和縱管之間通過法蘭連接或焊接連接。進(jìn)一步地，所述噴射系統(tǒng)以一預(yù)設(shè)距離等間隔排列在橫管或縱管上。進(jìn)一步地，所述噴射系統(tǒng)包括噴嘴和拍門，所述噴嘴的開閉通過所述拍門控制。進(jìn)一步地，所述動(dòng)力控制系統(tǒng)中的動(dòng)力為氣力或水力。本發(fā)明涉及的碼頭下淤積體清除動(dòng)力管網(wǎng)根據(jù)岸坡淤積程度每隔一段時(shí)間，啟動(dòng)氣(水)泵，通過氣(水)流將沉積的泥沙沖起，再通過水流作用帶走，達(dá)到清淤的作用。本發(fā)明具備一次實(shí)施、長期使用、適時(shí)開啟、管理方便的特點(diǎn)。因此有效率高、操作簡便、環(huán)保、節(jié)能、不占水域空間等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明涉及的清除碼頭下淤積體的動(dòng)力管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明涉及的清除碼頭下淤積體的動(dòng)力管網(wǎng)的敷設(shè)平面示意圖(未示出總管)。圖3為本發(fā)明涉及的清除碼頭下淤積體的動(dòng)力管網(wǎng)中噴嘴在橫管上鋪設(shè)的示意圖。
具體實(shí)施例方式參照圖1、圖2，為本發(fā)明涉及的清除碼頭下淤積體的動(dòng)力管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。所述碼頭包括碼頭平臺(tái)I和排成多榀排架的基樁2，所述動(dòng)力管網(wǎng)設(shè)于碼頭平臺(tái)I下，泥面3斜坡之上。圖2為動(dòng)力管網(wǎng)的平面敷設(shè)圖，圖中共有12榀排架，圖1所示為其中2號(hào)排架。結(jié)合圖1、圖2，對(duì)與碼頭相關(guān)的方位進(jìn)行定義。碼頭長度所在的方向?yàn)榭v向，碼頭寬度所在的方向?yàn)闄M向。碼頭的前沿為前方水域，碼頭的后方為港口作業(yè)區(qū)。動(dòng)力管網(wǎng)包括從碼頭平臺(tái)I后沿延伸出的支架4，和設(shè)于所述支架4上的總管5，總管5是縱向的。所述總管5上連接有若干根并列支管6，所述支管6的數(shù)量與排架數(shù)量對(duì)應(yīng)。支管6延伸沿排架后方基樁2排布(即每榀排架的最后一根基樁)，支管6的末端即靠近泥面3處發(fā)生折彎開始連接橫管7，各橫管7沿各榀排架且敷設(shè)于泥面3上，橫管7之間通過縱管8連接，由此橫管7、縱管8組成動(dòng)力管網(wǎng)的主體。所述動(dòng)力管網(wǎng)還包括動(dòng)力控制系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)9，所述動(dòng)力控制系統(tǒng)與所述總管5連接，由動(dòng)力控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)輸送動(dòng)力至總管5。所述噴射系統(tǒng)9設(shè)于橫管7或縱管8上，即既可以設(shè)在橫管7上，或者設(shè)在縱管8上，也可以同時(shí)設(shè)在橫管7和縱管8上。所述支管6通過固定件與基樁2固定，如在基樁2 —定高度上架設(shè)抱箍與基樁2固定。所述橫管7和縱管8之間通過法蘭連接或焊接連接。由圖2可知，橫管7沿排架設(shè)置，因此橫管7的位置由排架確定。所述縱管8可以一預(yù)設(shè)距離等間隔排列，也就是說縱管8之間的實(shí)際間距須根據(jù)岸坡淤積程度及淤泥性狀通過測試而定。所述噴射系統(tǒng)9可以一預(yù)設(shè)距離等間隔排列在橫管7或縱管8上，實(shí)際中，噴嘴間距d須根據(jù)當(dāng)?shù)赜倌鄰?qiáng)度通過測試而定，見圖3。所述噴射系統(tǒng)9包括噴嘴和拍門，所述噴嘴的開閉通過所述拍門控制。而拍門是通過管內(nèi)壓力和外部壓力之差實(shí)現(xiàn)啟閉的。所述動(dòng)力控制系統(tǒng)中的動(dòng)力為氣力或水力。動(dòng)力管網(wǎng)不工作時(shí)，管內(nèi)保持較低水壓/氣壓，則外部壓力頂擠壓拍門，保持動(dòng)力管網(wǎng)系統(tǒng)處于封閉狀態(tài)。動(dòng)力管網(wǎng)工作時(shí)，通過增大管內(nèi)壓力，推開拍門，沖出水流/氣流，改變泥面3出水流環(huán)境。動(dòng)力管網(wǎng)的作用是推動(dòng)水流且使水流夾帶泥沙。一般在緩流狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)攜沙能力下降，從而造成泥沙沉積，繼而板結(jié)的規(guī)律。在泥面處設(shè)計(jì)動(dòng)力設(shè)施(即噴射系統(tǒng))，使得泥沙不易沉積，受潮流，波浪的影響，實(shí)現(xiàn)含沙水流通過碼頭下緩流區(qū)。板結(jié)在樁身的淤泥，在噴嘴產(chǎn)生的動(dòng)力下，也會(huì)從樁身剝落。因此，采用本發(fā)明涉及的動(dòng)力管網(wǎng)沖泥清淤的優(yōu)點(diǎn)在于可以不影響碼頭前沿船舶靠泊作業(yè)，提高泊位利用率；避免了高壓水槍從碼頭前沿沖泥對(duì)樁基的不利影響；另外，動(dòng)力沖泥清淤可以根據(jù)需要隨時(shí)進(jìn)行，解決了碼頭岸坡在使用期清淤的問題。本發(fā)明涉及的動(dòng)力管網(wǎng)的實(shí)施方案如下I)在碼頭建設(shè)初期或已建碼頭清淤后，在碼頭下按照設(shè)計(jì)坡度要求布置預(yù)設(shè)或增設(shè)的動(dòng)力管網(wǎng)。在碼頭上安裝氣(或水)泵及動(dòng)力控制裝置，碼頭后沿安裝支架敷設(shè)總管，從總管中引出支管通過排架樁基固定引致碼頭岸坡面，順著每榀排架在岸坡上橫向敷設(shè)橫管，橫管通過樁基固定，從橫管再引出縱管沿碼頭縱向每隔一個(gè)距離敷設(shè)，如此形成碼頭岸坡氣(水)力沖泥的動(dòng)力管網(wǎng)。所有管道(包括總管、支管、橫管和縱管)可采用高分子管材或防腐處理后的鋼管管材，并在其上設(shè)置噴嘴和拍門，橫管、縱管之間可通過法蘭連接或焊接連接。2)可以結(jié)合潮流動(dòng)力情況，實(shí)時(shí)開啟動(dòng)力控制系統(tǒng)，通過水力或氣力管網(wǎng)將加壓后的水或氣噴出，攪動(dòng)淤積體，讓自然潮流攜帶泥沙通過碼頭；或使淤積泥沙流淌到碼頭前沿便于快速清除；動(dòng)力設(shè)施由電力驅(qū)動(dòng)，通過增壓泵或氣力泵形成穩(wěn)定的動(dòng)力來源。3)動(dòng)力控制系統(tǒng)可以通過碼頭所在水域的水動(dòng)力和泥沙運(yùn)動(dòng)的規(guī)律總結(jié)，通過電腦或PLC集成電路實(shí)現(xiàn)對(duì)于動(dòng)力的開、啟控制。
權(quán)利要求
1.一種清除碼頭下淤積體的動(dòng)力管網(wǎng)，所述碼頭包括碼頭平臺(tái)(I)和排成多榀排架的基樁(2)，其特征是所述動(dòng)力管網(wǎng)包括從碼頭平臺(tái)(I)后沿延伸出的支架(4)，和設(shè)于所述支架(4)上的總管(5)，所述總管(5)上連接有若干根并列支管￠)，所述支管(6)沿排架后方基樁(2)排布，支管￠)的末端連接橫管(7)，各橫管(7)沿各榀排架且敷設(shè)于泥面(3)上，橫管(7)之間通過縱管(8)連接；所述動(dòng)力管網(wǎng)還包括動(dòng)力控制系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)(9)，所述動(dòng)力控制系統(tǒng)與所述總管(5)連接，所述噴射系統(tǒng)(9)設(shè)于橫管(7)或縱管(8)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清除碼頭下淤積體的動(dòng)力管網(wǎng)，其特征是所述支管(6)通過固定件與基樁(2)固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清除碼頭下淤積體的動(dòng)力管網(wǎng)，其特征是所述縱管(8)以一預(yù)設(shè)距離等間隔排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清除碼頭下淤積體的動(dòng)力管網(wǎng)，其特征是所述橫管(7)和縱管(8)之間通過法蘭連接或焊接連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清除碼頭下淤積體的動(dòng)力管網(wǎng)，其特征是所述噴射系統(tǒng)(9)以一預(yù)設(shè)距離等間隔排列在橫管(7)或縱管(8)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清除碼頭下淤積體的動(dòng)力管網(wǎng)，其特征是所述噴射系統(tǒng)(9)包括噴嘴和拍門，所述噴嘴的開閉通過所述拍門控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清除碼頭下淤積體的動(dòng)力管網(wǎng)，其特征是所述動(dòng)力控制系統(tǒng)中的動(dòng)力為氣力或水力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種清除碼頭下淤積體的動(dòng)力管網(wǎng)，所述碼頭包括碼頭平臺(tái)和排成多榀排架的基樁，所述動(dòng)力管網(wǎng)包括從碼頭平臺(tái)后沿延伸出的支架，和設(shè)于所述支架上的總管，所述總管上連接有若干根并列支管，所述支管沿排架后方基樁排布，支管的末端連接橫管，各橫管沿各榀排架且敷設(shè)于泥面上，橫管之間通過縱管連接；所述動(dòng)力管網(wǎng)還包括動(dòng)力控制系統(tǒng)和噴射系統(tǒng)，所述動(dòng)力控制系統(tǒng)與所述總管連接，所述噴射系統(tǒng)設(shè)于橫管或縱管上。本發(fā)明根據(jù)岸坡淤積程度每隔一段時(shí)間，啟動(dòng)氣(水)泵，通過氣(水)流將沉積的泥沙沖起，再通過水流作用帶走，達(dá)到清淤的作用。
文檔編號(hào)E02B3/02GK102995598SQ20111027081
公開日2013年3月27日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者程澤坤, 李增光, 徐忠琨, 潘國紅 申請人:中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司