專利名稱：用于疏浚的抽吸管道的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)用于疏浚在海底水庫等的抽吸管道。更具體的是本發(fā)明有關(guān)用于疏浚的抽吸管道，所述的管道包括兩個進(jìn)口或兩組進(jìn)口，第一進(jìn)口或進(jìn)口組被設(shè)置在或靠近疏浚裝置的最下部并適于從海底將沉積物與一定量的水一起抽出，第二進(jìn)口或進(jìn)口組設(shè)置在距第一進(jìn)口或進(jìn)口組一垂直距離處，并適于僅抽吸水。
背景技術(shù)：
在許多情況下希望從海底的區(qū)域清除沉積物。這些情形可能是在港口、航道或污染的沉積物區(qū)域。可能希望在水下的其它位置沉淀沉積物或者可能在岸上沉淀沉積物或者在被沉積之前純化沉積物更方便。
此外主要在鄉(xiāng)村的水資源地，那里的河流包含大量的沉積物同時那里的水資源地基本上充滿沉積物達(dá)到使水容量變小的程度。此外沉積物可能影響穩(wěn)定性、阻塞水閘閘門/通道等并且如果含水沉積物進(jìn)入電廠的話將導(dǎo)致不希望的渦輪機(jī)的磨損。沉積物可能具有從大石塊之類到很細(xì)顆粒淤泥與粘土的形式。
當(dāng)通過抽吸管道疏浚時，該管道被放置在海底一個限定的第一位置與沉積物接觸，并將吸上沉積物使底部形成一陷坑。這多少取決于在具體位置處沉積物的疏松或緊密的程度。當(dāng)陷坑變得較深且其壁較陡時陷坑周圍的沉積物將最終開始落入陷坑。有時在沒有任何預(yù)警的情況下大量沉積物落入陷坑中，這就導(dǎo)致可能填滿抽吸管道和/或使抽吸管道成為堵塞。
為了疏浚曾提出一種像薩克斯風(fēng)頭部的特殊的抽吸管道。該薩克斯風(fēng)頭是第一個抽吸管道的已知例子，該管道具有兩個進(jìn)口或兩組進(jìn)口，該第一進(jìn)口或進(jìn)口組被設(shè)置在或靠近管道的最下部并適于從底部吸上沉積物與一定量的水，而第二進(jìn)口或進(jìn)口組被設(shè)置在所述第一進(jìn)口或進(jìn)口組上方的一個垂直距離處并適于只吸上水。此抽吸管道具有以下優(yōu)點(diǎn)，它在很大程度上對要吸上來的沉積物的濃度是自我調(diào)節(jié)的，因此它可能在很大程度上不考慮使堵塞或喪失其效率的低風(fēng)險。另一方面它具有體積比較大的缺點(diǎn)，同時沉積物必需被運(yùn)輸經(jīng)過彎曲管道，而有大顆?？赡茏枞艿赖娘L(fēng)險。此外該裝置對現(xiàn)場疏浚不是特別好地適應(yīng)。
一個特殊的問題是海底的狀況有很大變化，以致在疏松的沉積物中很好地工作的抽吸管道通常不能在較密實的沉積物中工作。因此限制隨海底狀況調(diào)節(jié)抽吸特性的能力，而對于薩克斯風(fēng)頭比傳統(tǒng)的管道要好得多。這種管道的優(yōu)點(diǎn)可概括如下在管道和軟管/管子中的沉積物有高濃度時，管道內(nèi)的速度減小，因而其抽吸力被減小。因此在下一個時間區(qū)間中比較少量的沉積物和比較大量的水被吸上來。因此管道和管子中的沉積物的濃度降低，速度就增加和抽吸力再增加。本文中的抽吸力意味著在管道的沉積物進(jìn)口處存在比大氣壓力低的壓力。
如果在表面處是硬的地殼，該薩克斯風(fēng)頭將不能很好適合于扎入此硬殼，以進(jìn)入較容易吸上來的較疏松的沉積物。
丹麥的專利申請No.120070介紹一種為疏浚水下沉積物的抽吸裝置，它包括具有兩個進(jìn)口的管道。一個基本上封閉的套筒包圍一直的內(nèi)管，該套筒在其上端具有兩個開口，通過該開口水在壓力下從表面噴射出。靠近套筒的下端，有一進(jìn)入內(nèi)管的孔，該內(nèi)管的長度是可伸縮調(diào)節(jié)的。在工作狀態(tài)下通過使用超大的供水壓力強(qiáng)制管道進(jìn)入靠近管道的沉積物的部分中并使其流體化，此后沉積物與一定量的水一道被抽吸/泵抽上來。這種裝置的缺點(diǎn)是它包括可能被阻塞的可動部件同時它需要維護(hù)，另外要有一個在壓力下供水的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種用于疏浚的抽吸管道，它能很大程度地相對于要吸上來的沉積物的濃度自我調(diào)節(jié)，這就有可能處理大直徑的像石塊的大顆粒而沒有堵塞管子的風(fēng)險。
本發(fā)明的另一個目的就是提供一種具有比較小型并可通過遙控車輛(ROV)方便地控制的抽吸管道。
本發(fā)明的再一個目的就是提供一種上述的抽吸管道，它能夠扎入海底的通常比較密實層的上部，因此可以從沉積物的下面和較松層進(jìn)行疏浚。
上述目的是通過一種開始所描述的型式并由權(quán)利要求1限定的特征的抽吸管道來實現(xiàn)。
由從屬權(quán)利要求公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例。
與已知的薩克斯風(fēng)頭不同的地方是根據(jù)本發(fā)明的抽吸管道能夠扎入比較密實的沉積物層。同時它展現(xiàn)與薩克斯風(fēng)頭共同的好的特性，即可以在很大程度上自我調(diào)節(jié)，因此在較大量的沉積物已被吸上來的周期之后，緊跟著是一個較少量沉積物將被吸上來的周期，導(dǎo)致管子3內(nèi)的沉積物的濃度在正常的水平附近波動。
由于它的較小型的設(shè)計，根據(jù)本發(fā)明的抽吸頭可以由ROV來調(diào)節(jié)與控制，所以它可簡便控制并以高精度定位。這對于某些疏浚情況的型式是很重要的，而在其它情況可能不需要精確控制。因此根據(jù)本發(fā)明的抽吸管道一般不比薩克斯風(fēng)頭更好，但是在準(zhǔn)確性和機(jī)動性是至關(guān)重要的因素的疏浚工作的情況中它是比較好的。這種疏浚的一個例子是實施疏浚以露出某些被沉積物覆蓋的目標(biāo)或區(qū)域，諸如水閘口、用于與壩裝置或其它海底裝置相關(guān)聯(lián)的管子或其它設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的抽吸管道的詳細(xì)設(shè)計可以變化，但是優(yōu)選地是該抽吸管道基本上是直的同時當(dāng)連接到一管子時包括一個主要是直的抽吸管或軟管的軸向延伸部。
此外套筒包圍內(nèi)管以及限制圍繞內(nèi)管空間具有這種簡單和規(guī)則的形狀，即其外形基本上是圓柱形，是方便的。保持套筒相對于管子在一固定位置的內(nèi)空間元件或支撐元件可以用許多不同的方法設(shè)計。該元件可以是所述的將套筒安裝到管子上的裝置，例如可以包括螺釘、螺栓、鉚釘、粘結(jié)裝置、焊接、銅焊或其它方法。本發(fā)明不局限于任何對套筒的這種緊固裝置或間隔裝置的設(shè)置的特殊方法。
實際上有可能以特殊的管子等代替套筒的部分，該特殊的管子部分地沿“內(nèi)”管設(shè)置，并因而不是在從上進(jìn)口到下進(jìn)口的整個區(qū)域中圍繞或包住該內(nèi)管。這樣一個方案與此處描述的在基于與本發(fā)明的優(yōu)選實施例相同的液動力原理時的技術(shù)方案是等效的。
在其下端處套筒可以稍不同于簡單的圓柱形，例如是帶錐形的到接近于內(nèi)管的橫截面的尺寸的一個橫截面，同時可能予以增強(qiáng)和/或設(shè)置一壁或設(shè)置齒適合于突破密實的沉積物層。此外套筒的下邊緣可以設(shè)置環(huán)形凸緣，它包括連接到在壓力下供水的裝置上的噴嘴，因此有可能高壓沖刷沒有它就難以扎入海底的地方。


圖1a是在工作模式的本發(fā)明的一實施例的縱剖視圖，圖1b是沿II-II線剖切的圖1中的管道的放大的橫剖視圖，圖2a是根據(jù)本發(fā)明的管道的不同實施例的縱剖視圖，圖2b是沿II-II線剖切的圖2a的管道的放大的橫剖視圖，圖3是本發(fā)明的又一實施例的縱剖視圖，圖4a還是本發(fā)明另一實施例的縱剖視圖，圖4b是根據(jù)圖4的實施例的端視圖。
具體實施例方式
圖1a表示根據(jù)本發(fā)明的抽吸管道，該抽吸管道包括限定了環(huán)形空間5的內(nèi)和外邊界的一內(nèi)管3和一外套筒4。在抽吸管道的下部設(shè)置一進(jìn)入內(nèi)管3的開口1，所述開口具有與內(nèi)管3相同的或近似的橫截面。在外套筒4的上端設(shè)置至少一個進(jìn)入空間5的開口2。通過在有關(guān)使用或應(yīng)用處插入套筒的垂直延伸部可以確保開口2通常將只抽吸水，而開口1將一定量的水和沉積物抽吸上來。在管道的上部，內(nèi)管3與一抽吸軟管6連接，通過該抽吸軟管6輸送沉積物以便進(jìn)一步處理或存放在某些其它地方。
圖1b是圖1a的沿I-I線的抽吸管道的橫剖視圖。對于所示實施例有4個進(jìn)口2進(jìn)入空間5。該所示實施例包括8個用于將外套筒4與內(nèi)管3結(jié)合并界定開口2的結(jié)合構(gòu)件8。該結(jié)合構(gòu)件8可以具有一有限的垂直延伸部，該垂直延伸部可以具有完全對應(yīng)或基本對應(yīng)外套筒延伸部的延伸部，因此該空間5被分隔成相應(yīng)數(shù)目的分開的腔。還有一選擇就是不在外套筒的最上端，而是在比較靠下端，設(shè)置支撐構(gòu)件。還有一個選擇即使用多于或少于4個支撐構(gòu)件。
通常確定和設(shè)計空間5和上開口2和下開口1的橫截面積以確定抽吸力與進(jìn)入上開口2的水量之間的關(guān)系。
圖2a和2b表示根據(jù)本發(fā)明的抽吸管道的另一實施例。差別不很大，同時在上部區(qū)域在外套筒4和內(nèi)管3之間部分地被一“蓋”7封住以限制進(jìn)入空間5的開口2。還有另一選擇就是使用帶閥(未表示)的蓋，當(dāng)閥設(shè)置成可遙控時，允許開口2的尺寸根據(jù)使用的面積或甚至在工作狀態(tài)下可以變化。該閥可選擇設(shè)計成“安全閥”，當(dāng)?shù)陀诖髿獾膲毫ψ兊米銐虼髸r它就打開。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的抽吸管道的附加選擇的細(xì)節(jié)。此處外套筒4的下邊緣設(shè)置一適于穿入特別硬的沉積物層的特殊邊緣9。代替平滑的邊緣，可以使用齒，這些齒磨損時可逐一地或成組全部地被更換。
代替或除去這種邊緣或這種齒之外，抽吸管的相同區(qū)域也可設(shè)置噴嘴11以高壓沖刷沉積物，如圖4a和4b所示，以便疏松特別堅硬或密實的沉積物層。這些噴嘴可以設(shè)置在圍繞開口1的一環(huán)形凸緣10上，同時可以用這樣一種方式設(shè)置，即使水射流在工作時相對內(nèi)管3沿軸向的方向，如圖4a中箭頭所示。
圖4b表示圖4a中抽吸管道的端部視圖，具有圍繞開口1繞環(huán)形凸緣10分布的任意數(shù)目的噴嘴11。由于包括在或靠近抽吸管道處的壓力供水裝置，所以通常圖4a和4b的結(jié)構(gòu)要比其它所示實施例稍復(fù)雜一點(diǎn)。
其中根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)點(diǎn)是，對其最簡單的形式，裝置還包括任何可動部件，同時僅借助于簡單的液動力原理工作。裝置不需要供應(yīng)壓力水，如果對于某些目的使用壓力水或機(jī)械裝置破碎密實的沉積物塊也是方便的。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種用于疏浚的抽吸管道，所述的管道包括兩個進(jìn)口或兩組進(jìn)口(1、2)，第一進(jìn)口或下進(jìn)口或進(jìn)口組(1)被設(shè)置在或靠近抽吸管道的下端，并適合于將底部的沉積物與一定量的水一起吸上來，第二進(jìn)口或上進(jìn)口或進(jìn)口組(2)被設(shè)置在第一進(jìn)口或進(jìn)口組(1)上方的一垂直距離處并僅適合于吸入水，該抽吸管道包括適于輸送水和沉積物的一內(nèi)管(3)，該內(nèi)管(3)的上端適于連接到近似相同直徑的抽吸軟管，所述內(nèi)管的下部被一外套筒(4)包住，使得在所述內(nèi)管(3)的下部與所述包圍套筒(4)之間限定一基本上圓柱形的空間(5)，其特征在于通過上進(jìn)口或上進(jìn)口組(2)以及下進(jìn)口或下進(jìn)口組(1)，該空間(5)對周圍的水打開。
2.按照權(quán)利要求1所述的抽吸管道，其特征在于該抽吸管道基本上是直的。
3.按照權(quán)利要求1所述的抽吸管道，其特征在于包圍的外套筒(4)基本上是圓柱形的。
4.按照權(quán)利要求1所述的抽吸管道，其特征在于所述的管道包括在抽吸管道下進(jìn)口(1)處的高壓外部沖刷的裝置(10、11)。
5.按照權(quán)利要求1所述的抽吸管道，其特征在于所述的裝置包括具有供穿入其下端的密實沉積物的齒的一邊緣(9)。
6.按照權(quán)利要求1所述的抽吸管道，其特征在于上開口(2)設(shè)置一可調(diào)節(jié)的閥。
7.按照權(quán)利要求1所述的抽吸管道，其特征在于上開口設(shè)置一常閉的閥，當(dāng)?shù)陀诖髿鈮毫Φ膲毫_(dá)到預(yù)定水平時所設(shè)置的該閥就打開。
權(quán)利要求
1.一種用于疏浚的抽吸管道，該管道包括兩個進(jìn)口或兩組進(jìn)口(1、2)，第一進(jìn)口或下進(jìn)口或進(jìn)口組(1)被設(shè)置在或靠近抽吸管的下端，并適于將底部的沉積物與一定量的水一起吸上來，第二開口或上進(jìn)口或進(jìn)口組(2)被設(shè)置在第一進(jìn)口或進(jìn)口組(1)以上一個垂直距離處，并且僅適合于吸入水，該抽吸管道包括一適于輸送水和沉積物的內(nèi)管(3)，該內(nèi)管的上端適于連接到近似相同直徑的一抽吸軟管，所述內(nèi)管的下部由一外套筒(4)包住，因此在所述內(nèi)管(3)的下部與所述包住的外套筒(4)之間限定一基本上環(huán)形的空間(5)，其特征在于至少一個形成上進(jìn)口(2)的開口被設(shè)置在外套筒(4)進(jìn)入空間(5)的上端處，同時進(jìn)口(1)被設(shè)置在內(nèi)管(3)的下部，靠近至少部分打開的內(nèi)管(3)的軸向端部，同時外套筒(4)在內(nèi)管(3)的一個軸向延伸的方向是敞開的。
2.按照權(quán)利要求1所述的抽吸管道，其特征在于該抽吸管道基本上是直的。
3.按照權(quán)利要求1所述的抽吸管道，其特征在于包圍的外套筒(4)基本上是圓柱形的。
4.按照權(quán)利要求1所述的抽吸管道，其特征在于所述的管道包括在抽吸管道下進(jìn)口(1)處的高壓外部沖刷的裝置(10、11)。
5.按照權(quán)利要求1所述的抽吸管道，其特征在于所述的裝置包括具有供穿入其下端的密實沉積物的齒的一邊緣(9)。
6.按照權(quán)利要求1所述的抽吸管道，其特征在于上開口(2)設(shè)置一可調(diào)節(jié)的閥。
7.按照權(quán)利要求1所述的抽吸管道，其特征在于上開口設(shè)置一常閉的閥，當(dāng)?shù)陀诖髿鈮毫Φ膲毫_(dá)到預(yù)定水平時所設(shè)置的該閥就打開。
全文摘要
用于疏浚的抽吸管道，包括兩個進(jìn)口或兩組進(jìn)口(1、2)，第一進(jìn)口或下進(jìn)口或下進(jìn)口組(1)被設(shè)置在或靠近抽吸管道的下端并適合于從底部將沉積物與一定量的水一起吸上來，第二進(jìn)口或上進(jìn)口或進(jìn)口組(2)被設(shè)置在第一進(jìn)口或進(jìn)口組(1)上方的一垂直距離處并適合于僅吸入水。該抽吸管道包括一適合于輸送水和沉積物的內(nèi)管(3)，該內(nèi)管的上端適合于連接到近似于相同直徑的抽吸軟管，所述內(nèi)管的下部被一個外套筒(4)包圍因此基本上在內(nèi)管(3)和外套筒(4)之間限定環(huán)形空間(5)。形成上進(jìn)口(2)的至少一個開口被設(shè)置在進(jìn)入空間(5)的套筒(4)的上端處，同時進(jìn)口(1)被設(shè)置在管(3)的下部，靠近至少部分地敞開的內(nèi)管(3)的軸向末端，并且外套筒(4)在內(nèi)管(3)的軸向延伸的方向也是敞開的。
文檔編號E02F3/90GK1606649SQ02825794
公開日2005年4月13日 申請日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日
發(fā)明者湯姆·雅各布森, 泰耶·法格沃爾, 居納爾·法格沃爾, 奧拉夫·克瓦爾沃格 申請人:Gto深海有限公司