[發明專利]一種高壓旋噴吸砂清淤施工系統及其施工方法

有效

• 申請號: 202010320709.5
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111648427B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 蘭赫;陳峰;王斕;于藝林;陳俐光;趙勇;姜涌;劉哲;魏萍;孫元軍
• 申請（專利權）人: 中建市政工程有限公司;中國建筑一局（集團）有限公司
• 主分類號: E02F5/28
• 分類號: E02F5/28;E02F3/88;E02F3/90;E02F3/92
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 閆立德

本發明屬于一種高壓旋噴吸砂清淤施工系統及其施工方法，系統包括空壓機、高壓水泵車。在圍堰施工上端河面上至少設一個高壓氣囊懸浮臺，高壓氣囊懸浮臺上設有旋噴吸砂清淤裝置，高壓氣囊懸浮臺通過纜繩和錨固點定位和移動在圍堰施工上端河面上，由旋噴吸砂清淤裝置挖掘抽取的河底泥沙通過泥水分離船上的分離沉淀裝置分離處理，位于河岸上的空壓機和高壓水泵車為旋噴吸砂清淤裝置提供動力。方法包括從上游開始挖掘吸渣施工，三個鉆頭在挖掘時在同平面上，操作三個鉆桿及鉆頭和吸泥管同步下移施工至設計深度。本發明具有結構設計合理，挖掘清淤面大，堰底清理平整，施工速度快，省工省力，施工成本低，節能環保和效率高的優點。

技術領域

本發明屬于一種高壓旋噴吸砂清淤施工系統及其施工方法。

背景技術

水上橋梁承臺墩采用圍堰進行施工，傳統圍堰下放前，要對圍堰部下端河底進行清淤找平施工，清淤找平施工通常使用船只與長臂挖掘機配合或抓斗挖泥船來進行。由于圍堰體積和底面積寬大，清淤找平施工中常存在所需作業面大、河道底部高低不平、挖掘清淤面小、施工成本高、超挖和河底清理不平整，不可避免導致圍堰封底漏水等問題。對于細部的河底清理工作通常又需要潛水人員進行局部清理，總體耗時較長，亦存在工人的操作空間受到限制、用人多、施工速度慢、費工費力和效率低的問題。同時，在抽砂后，對淤泥砂石直接堰外排放，污染環境。

發明內容

本發明的目的是設計一種高壓旋噴吸砂清淤施工系統及其施工方法，具有結構設計合理，挖掘清淤面大，堰底清理平整，施工速度快，省工省力，施工成本低，節能環保和效率高的優點。

為此,本發明一種高壓旋噴吸砂清淤施工系統, 包括空壓機、高壓水泵車、供氣管、吸泥管、高壓旋噴鉆頭和泥水分離船。在圍堰施工上端河面上至少設一個高壓氣囊懸浮臺。高壓氣囊懸浮臺上設有旋噴吸砂清淤裝置。高壓氣囊懸浮臺通過纜繩和錨固點定位和移動在圍堰施工上端河面上。由旋噴吸砂清淤裝置挖掘抽取的河底泥沙通過泥水分離船上的分離沉淀裝置分離處理。位于河岸上的空壓機和高壓水泵車為旋噴吸砂清淤裝置提供動力。

所述的高壓氣囊懸浮臺是：高壓氣囊懸浮臺呈圓臺型。圓形的工作臺面下端面周邊設有環形卡槽，環形卡槽內設有環形高壓氣囊，高壓氣囊的充氣嘴穿過環形卡槽上端的通孔位于環形卡槽上端外，高壓氣囊為圓形橡膠充氣體，環形卡槽的周長和橫截面積與高壓氣囊的周長和橫截面積適配。對應環形卡槽內圈面積的工作臺面上呈等邊三角形分設有三個供鉆桿穿過的鉆桿通孔。工作臺面中心點位置上設有供吸泥管穿過的泥管通孔。泥管通孔內壁上呈間隔距離設有三個滑輪支架，各滑輪支架的頂端分別軸設有一個導向輥。泥管通孔周邊的工作臺面上設有吸泥管伸縮裝置。泥管通孔的一側面的工作臺面上設有供氣管通孔。工作臺面的上端周邊呈間隔距離設有三個固纜環，鉆桿通孔外側的工作臺面上分別設有三組電機驅動的鉆機轉盤。

所述的吸泥管伸縮裝置是：一個環形支架的下端環固在泥管通孔周邊的工作臺面上。環形支架的內環上、下部設有兩層支頂吸泥管外壁的支頂輪組。每層支頂輪組由呈間隔距離分布的數個固定螺桿和調節螺桿所構成。固定螺桿的外端通過內、外螺母與對應處的環形支架固定為一體，固定螺桿的內端軸設有支頂輪。調節螺桿的外端穿過對應處的環形支架上的螺孔與外螺母螺接，調節螺桿的內端凸設有卡簧板，卡簧板與對應處螺孔之間的調節螺桿上套設有彈簧，卡簧板內端的調節螺桿的端面上軸設有支頂輪。位于高壓氣囊懸浮臺上下部的吸泥管外壁上縱向設有一段齒條，對應齒條一側的環形支架上設有支撐座，變速箱和電機固定在支撐座上，電機的動力輸出輪通過連軸器與變速箱的輸入輪連接，變速箱的輸出齒輪咬合傳動齒條。

所述的工作臺面中心點與三個鉆桿通孔的中心點位置重合。

所述的旋噴吸砂清淤裝置是：

位于工作臺面下端的三根鉆桿長度相等，三根鉆桿的下端接有鉆頭，三根鉆桿的上端分別穿過工作臺面上對應的各鉆桿通孔與電機驅動的鉆機轉盤連接轉動。三根鉆桿的上端通過高壓水管和密封接頭與高壓水泵車的高壓水出口相通，鉆頭呈等邊三角形分布。