[發明專利]深水水下開挖裝置

有效

• 申請號: 200910027743.7
• 申請日: 2009-05-19
• 公開（公告）號: CN101560780A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 俞建國;李慶;沈燕蘭;王榮確;王斌
• 申請（專利權）人: 俞建國
• 主分類號: E02F3/88
• 分類號: E02F3/88;E02F5/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種清淤、疏浚設備，主要是適用于水下深基坑開挖、深水不排水開挖土方、大型沉井下沉水下開挖、江海取砂、灌注樁內取砂等施工工程中的水下開挖裝置。

背景技術

隨著基坑、深井開挖等水利工程的迅猛發展，受作業深度限制，對開挖裝置的要求越來越高。現有技術中，對基坑、深井開挖特別是對超深井的排水土方開挖下沉普遍采用空氣吸泥機、潛水砂石泵、抓斗式挖泥機等機械設備進行施工。

空氣吸泥機是由空氣壓縮機輸送足夠風量進入吸泥機的風包內，并向吸泥機管內噴射，形成圓錐型高速氣流向排泥管出口排放，從而帶走吸泥管和排泥管中的泥水和空氣，而在吸泥機下部造成負壓，產生吸力，將泥砂、石塊和水吸入吸泥管，隨同高壓氣流連續不斷排出排泥管外，從而達到除土的目的。但空氣吸泥機在作業時空氣能量損耗大，需要大型的動力設備保證提供足夠的動能，耗電量巨大；施工作業時，必須要依靠吊車或龍門吊配合施工，施工不方便，增加了成本投入。

潛水砂石泵工作時一般設置在作業的最下端，這對潛水砂石泵防水要求相當高，一但漏水，維修起來比較麻煩；潛水砂石泵長期在深水區施工作業，對機械的磨損大，機械的使用壽命大大降低；潛水砂石泵也要投入吊車和龍門吊配合施工，增加了施工的復雜程度。

專利申請號為200710119274.2和200410023299.9中泥漿泵的使用不能充分利用其吸程和揚程，不能發揮最大功率，浪費能源，成本高；專利號為200520045961.0的深水疏浚裝置，公開了一種利用抽壓氣機和壓力泵進行深水疏浚的裝置，該技術雖然能滿足深水疏浚要求，但結構復雜，配套設備多，維修不便，不適宜推廣使用。

發明內容

為了克服現有技術中結構復雜，配套設備多，施工難度大，施工成本高，功率利用率低，浪費能源等不足，本發明的目的是提供一種結構簡單，施工維修簡便，無需大型配套設施，能量損失低，大幅度節約施工成本，工作效率高，吸泥量大的深水水下開挖裝置。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案是：深水水下開挖裝置主要包括浮體、潛水電動機、潛水泥漿泵、吸頭，其特征在于潛水電動機懸浮于水中且吊掛于水面上浮體的底面，潛水電動機依次連接連軸器、軸套止水裝置、潛水泥漿泵，潛水泥漿泵連接排泥管和吸泥管，排泥管與大氣相通，吸泥管經彎頭連接吸頭。潛水泥漿泵懸浮于水中，通過調節泥漿泵水下深度，充分利用泥漿泵的吸程和揚程，發揮泥漿泵最大功率，可增加開挖深度，適用場合多、范圍廣；泥漿泵與吸頭間的吸泥管采用橡膠軟管，一次性接管后可以開挖十幾米深而不需要再接管，改變施工過程中全部采用硬管因高差而引起的能量損失。

進一步地，所述浮體上垂直連接固定升降桿，固定升降桿連接彎頭，彎頭水下位置高于潛水泥漿泵，彎頭與潛水泥漿泵連接的吸泥管中產生虹吸，加快了泥漿泵吸泥速度，固定升降桿可定位穩定地放置吸頭并保持吸頭水下工作平衡，配合潛水泥漿泵可直觀地調節彎頭、吸頭水下位置，操作簡單，提高了裝置工作效率，能耗損失低，節約能源，安全性能高。

再進一步地，吸頭包括兩端開口的內管和外管，內管與彎頭連接，外管套接固定于內管外，外管與內管相套的管隙中設有螺旋引水環，內管下端管壁上開有多個引流開口。吸頭水下工作時，水體受吸頭內管中吸力，在內外管間螺旋引水環產生螺旋錐形水流，從引流開口下沖，可破土吸泥，不產生管道堵塞現象，吸頭管道即使埋在泥里也不可能引起堵管，提高吸泥效率，其結構合理，管道防堵效果好，無須附加能源，降低了使用成本。

本發明利用水頭氣壓差、虹吸原理，通過潛水泥漿泵和獨特的吸頭結構以及結合軟管和硬管的優點，將深水泥沙混合物吸出，能開挖80米水下泥土，出管含泥量在12％～20％，充分發揮泥漿泵最大功率，不僅能縮短施工工期，能量損耗低，在施工過程中能節約許多能源，而且無需依靠吊車或龍門吊等配合施工，施工方便，降低施工成本，工作效率高。本發明結構簡單，運輸、安裝、操作、維護方便，使用成本低，施工過程中維修機械、接管方便，無須將設備全部吊離水中，適用于各種場合的基坑、深水開挖的清淤、疏浚水利工程，特別適用于超深井沉井下沉土方開挖的施工工程中。

附圖說明

圖1為本發明一個實施例的結構示意圖；

圖2為本發明另一個實施例的結構示意圖；

圖3為本發明的吸頭的立體結構示意圖。

圖中：潛水電動機1，連軸器2，軸套止水裝置3，潛水泥漿泵4，浮體5，排泥管6、61，吸泥管7，彎頭8，固定升降桿9，吸頭10，接力泵11，內管12，外管13，螺旋引水環14，引流開口15。

具體實施方式