[發明專利]空氣提升水下清淤施工工法

有效

• 申請號: 201410038912.8
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103806484B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 姜駿駿;蔡偉;胡洋;劉旭;劉學應
• 申請（專利權）人: 杭州華能工程安全科技股份有限公司
• 主分類號: E02F3/88
• 分類號: E02F3/88;E02F5/28
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 韓洪

1.空氣提升水下清淤施工工法：其特征在于包括如下步驟：

（a）淤積物勘測分類：

對清淤區域內的淤積物進行勘測，首先采用潛水員人工潛水方法勘測，對區域內的淤積物進行分類并記錄，記錄內容包括有：淤積物量，淤積物種類，淤積物粒徑范圍等，得到淤積物勘測記錄表；然后將γ-射線密度儀及相關的儀器設備搬運至勘測船上，將相關儀器設備與γ-射線密度相連接；連接完成后，深入水中，逐點向下測量，勘測最大清淤深度，水底各點的壓力等并記錄；

（b）清淤系統設計：

首先確定清淤設備，包括有：沉船、集渣船、空氣提升清淤主管、壓縮空氣輸送管路、壓縮空氣控制分配閥、壓縮空氣儲氣罐、空壓機、潛水供氣空壓機、多級高壓水泵、高壓水槍、壓縮空氣混流箱、起重設備；然后結合淤積物勘測記錄表，確定清淤設備的型號、口徑等，并設計清淤設備安裝圖紙，得到初步清淤系統；

（c）清淤系統加工：

組織工程監理、相關負責人等針對初步清淤系統進行討論加工，對不當之處進行調整得到完善的清淤系統；

（d）施工準備：

施工人員熟悉圖紙及施工要求；相關負責人根據施工組織設計中的施工人員、施工機械設備及物資材料等進行組織調遣；組織清淤設備保養、維修、租憑等工作，為工程順利實施做好充分的物質準備；將施工設備運送至沉船上并在沉船上搭建施工平臺；根據淤積物勘查記錄表，對集渣船進行改裝布置，做到集渣船結構滿足儲存及運輸淤積物的要求；

（e）清淤主管安裝：

根據工程設計要求，選擇合適的清淤主管，清淤主管上端為排放口，下端為吸淤口；清淤主管的長度根據最大清淤水深和排放口位置確定，清淤主管口徑根據淤積物的最大粒徑確定；然后對清淤主管管壁進行開孔作業，該孔為排氣孔，開孔位置設在清淤主管的吸淤口端，排氣孔孔徑和數量根據清淤主管的口徑和空壓機的排量而定，排氣孔沿管壁四周均勻布置；待管壁開孔結束后，將混流箱通過固定連接件焊接到主管開孔部位的外側，因此混流箱與管壁之間形成混流室；同時根據工程設計要求，在混流箱上布置相應數量的接口，接口用于接通供氣管路，安裝完成后存放于施工平臺上；

（f）供氣系統組裝：

供氣系統包括有：壓縮空氣輸送管路、壓縮空氣控制分配閥、壓縮空氣儲氣罐及空壓機，將供氣系統存放于施工平臺上；采用空壓機生成壓縮空氣，空壓機的排氣量根據清淤主管的口徑而定，空壓機的供氣壓力根據水深而定：口徑在200～250mm的清淤管，配套空壓機的排氣量在6～10M³/min；口徑在250～300mm的清淤主管配套空壓機的排氣量在12～20M³/min；口徑在300～500mm的清淤主管配套空壓機的排氣量在60～100M³/min；空壓機的供氣壓力在0.7～1.5Mpa；

空壓機經壓縮空氣輸送管路連接壓縮空氣儲氣罐，壓縮空氣儲氣罐上出口處同樣連接壓縮空氣輸送管路，該空氣輸送管路為供氣管路，并在該供氣管路上安裝分配閥，分配閥控制壓縮空氣的排入量；該供氣管路的末端連接在混流箱的接口處，供氣管路的數量與混流箱的接口數量一致；連接完成后，先借助沉船將供氣系統與清淤主管運送至清淤位置，再依靠起重設備將清淤主管架至水底，吸淤口朝下對準淤積物，排放口對準集渣船并保持；

（g）潛水設備組裝：

潛水設備包括潛水供氣空壓機和通氣管，潛水供氣空壓機安裝于施工平臺上，并檢查安裝是否安裝穩固，通氣管與供氣空壓機相通，通氣管為潛水員提供空氣；

（h）高壓水系統布置：

高壓水系統包括高壓水槍和多級高壓水泵，多級高壓水泵安裝于施工平臺上，并且靠近潛水供氣空壓機，然后檢查是否安裝穩固；高壓水槍連接于多級高壓水泵上；

(i)清淤系統試運行：

首先開啟空壓機生成壓縮空氣，壓縮空氣儲存至壓縮空氣儲存罐內，同時潛水人員穿上潛水服，潛水服連接通氣管并架起高壓水槍，潛水員進入水底至清淤位置并開啟潛水供氣空壓機；然后開啟控制分配閥，清淤主管開始抽取淤積物，潛水員根據實際清淤情況，示意施工人員開啟高壓水泵，采用高壓水槍對淤積物進行水下沖擾，根據實際沖擾情況合理調整沖擾位置，輔助清淤工作；試運行期間每隔5min調節分配閥，改變供氣量，潛水員將實際清淤情況反饋給施工人員，同時施工人員檢查各設備的工作情況；試運行期間施工人員記錄所有過程，若試運行期間各設備運行狀況良好，清淤穩定，則進行下一道工序，否則檢查問題所在并解決，解決后，方能進行下一道工序；

（j）淤積物抽排：

首先開啟空壓機生成壓縮空氣，壓縮空氣儲存至壓縮空氣儲存罐內，同時潛水人員穿上潛水服，潛水服連接通氣管并架起高壓水槍，潛水員進入水底至清淤位置并開啟潛水供氣空壓機；然后開啟控制分配閥，分配閥調節至最理想的位置，此時壓縮空氣經供氣管路進入混流室；壓縮空氣在混流室內擠壓后經排氣孔進入清淤主管內，由于壓縮空氣壓強大于大氣壓，清淤主管內的壓縮空氣逐漸上升；上升過程中，清淤主管內形成負壓，清淤系統底部的淤積物隨水流進入吸淤口并逐漸提升至排放口，最后到達集渣船內，同時根據潛水員反饋的信息，借助起重設備合理調整清淤主管位置；潛水員根據實際清淤情況，示意施工人員開啟高壓水泵，采用高壓水槍對淤積物進行水下沖擾，根據實際沖擾情況合理調整沖擾位置，輔助清淤工作；清淤過程中，如果出現堵塞，采取閉氣重開的方法消除堵塞；區域內清淤完成后，關閉各設備，借助起重設備及沉船將清淤系統移至未清淤區域，然后重復上述清淤過程直至完成工程范圍內的清淤工作；

（k）淤積物處理：

在清淤工作工程中，集渣船上的淤積物逐漸增多，當淤積物的重量達到集渣船的額定承受重量時，首先停止清淤作業，再將集渣船運送至指定的淤積物處理點進行傾倒，然后回到清淤處繼續工作；如此循環往復直至完成工程范圍內的清淤工作；

（l）測量控制：

①建立測量控制網：根據設計道路總平面圖及施工現場地理環境等因素綜合考慮，合理布設測量控制樁；控制樁布好后再依據建設單位提供的坐標、高程控制點，將布設的導線控制點的坐標、高程測量出來，經復核無誤后就形成完整的能直接指導測量施工的坐標、高程控制網體系，并形成文字記錄；

②控制點測設：首先項目部對測量控制點進行復核，再根據設計部門提供的水準點進行施工用臨時水準點的加密，臨時水準點設置于使用范圍外并檢查臨時水準點是否堅固穩定，施工期間每隔三個月對其進行復核；現場、使用的平面控制點及高程控制點在施工過程中每三個月復測一次；

（m）清淤基面測量驗收：

采用竹竿取樣的驗收方式，首先將竹竿深至水底，竹竿底端有淤積物進入，然后現場打開該竹竿，若不流動的淤積物不超過300mm，則視為驗收合格；否則對該取樣位置進行加密檢測，不合格的位置進行二次清淤直至驗收合格；現場取樣按每10m一個斷面進行，每個斷面3個點；并將驗收結果上報監理工程師，完成本工程驗收。