氣舉挖溝船的製作方法

2023-12-11 01:04:07 2

專利名稱：氣舉挖溝船的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種長輸管線河流穿越施工水下管溝開挖的氣舉挖溝船，它由一個可水平與上下移動的氣舉裝置和可供水、電、氣系統的平底駁船組成。
建築大型長距離管線時，常常會遇到河流湖泊等自然障礙，其解決途徑現仍廣泛採用穿越方法，作為穿越其關鍵在於水下管溝的開挖。一般水下挖泥機械如抓斗式、鏈鬥式、鉸吸式挖泥船等，對多種軟質土壤的作業能力各有局限性，又無法於淺水作業，因而較少被採用。以往的辦法是拉鏟與爆破相結合，但這又難以形成全斷面溝埋敷設的管溝。
國內外在穿越管溝施工中，亦有採用氣舉法的，但均系在泥沙質河床後溝法作業，即先將穿越管線拖布於河床上，然後採用氣舉吸泥器群沿管線挖溝，使管線分段逐漸沉於河床內，如石油工程建設86年第六期介紹了一種水流氣舉法穿越河流的氣舉裝置，其採用10組20個口徑∮150毫米的吸泥器同時作業，穿越管線長度為40米。
後溝法施工對於大型河流的穿越，因穿越管線較長，河水流速較大，在未形成管溝前難以定位拖管過江，同時依靠管子撓度沉管，將會給穿越管線帶來不利的彎曲變形所產生的應力，並存在難以處理的施工中的意外事故，而且其僅能於泥沙軟質河床作業。線陣的群體吸泥器，還會給通航造成不利影響，因此在大型河流含卵石層結構的穿越施工中，多採用後溝法。
本實用新型的目的就是提供一種適用於長輸管線大型河流穿越施工水下管溝開挖的氣舉挖溝船。
本實用新型的目的可以通過以下措施來達到一個可水平移動與上下移動的氣舉裝置和配有水、電、氣系統的平底作業駁船，其特徵在於所述的氣舉裝置設有吸泥器、滑道、小車。
本實用新型的目的還可以通過以下措施來達到所述的吸泥器由進氣管，進水管，吸泥頭，吸泥筒，排泥筒，排泥彎頭組成。吸泥頭由環腔，混合室和錐形導流噴道組成。導流噴道由錐帽與斜裙構成，其傾角75°-80°，噴道進口比出口大3-5毫米。壓縮空氣由進氣管進入環腔，經錐形導流噴道斜上噴入混合室，改變了混合室的工作狀態，防止壓縮空氣從吸泥筒底部逸出。從而使錐形導流噴道至吸泥筒底的高度由一般的1.5米縮小為0.5米以下，這相對地增加了作業水深，儘可能的獲得了最大工作水深。同時採用由深水區向岸邊挖掘工藝，該氣舉挖溝船能在0.8米淺水域正常作業。與陸地挖掘設備銜接，可完成全斷面管溝開挖。
吸泥頭上配以三隻衝水苗子鬆動河床土壤，吸泥筒端部設有3-6把犁刀和6個防堵塊，用以劃切鬆動膠結沙卵石，防止於卵石層作業出現的吸泥器堵塞。
氣舉裝置滑道兼做進氣管，進水管，固定於排泥筒兩側，其聯接採用承插接頭，橡膠密封，結構緊湊，安裝方便，操作簡單。
小車設有吸泥器升降導軌，在導軌的頂端上遊側設有兩個強制定位滾輪，底端下遊側設有兩個強制定位滾輪，用以抵抗水流對吸泥器的衝擊。


圖1——主視圖圖2——吸泥器升降小車圖3——吸泥器升降小車的剖視圖圖4——吸泥頭結構圖圖5——防堵塊放大圖圖6——排泥筒聯接圖圖7——排泥筒聯接圖的放大圖圖8——衝水苗子布置聯接圖圖9——衝水苗子布置聯接圖的俯視圖其中1——平底駁船
2——錨纜3——卷揚機組4——供水、電、氣系統5——軌道6——小車7——進氣軟管8——排泥彎頭9——排泥筒10——聯接法蘭11——進氣管12，12a——承插接頭13——分水管14，14a，14b——耐壓膠管15、15a、15b——衝水苗子16——吸泥頭17——大卡環18——小卡環19，19a，19b——犁刀20——進水管21——導軌22、22a——定位滾輪23、23a——定位滾輪24——環腔25——斜裙26——聯接板27、27a、27b、27c——密封膠圈28——吸泥筒29——混合室
30——防堵塊31——配重32——銷33——耳座34——錐帽35——導流噴道36——吸泥器本實用新型將結合附圖作進一步描述參照圖1，卷揚機組3，軌道5安裝在配有水、電、氣系統4的平底駁船1上，平底駁船1通過儀器定位(已有技術)，藉助錨纜2固定，小車6可在軌道5上水平移動，若干節排泥筒9用法蘭10連接，進氣管11，進水管20通過聯接板26與每節排泥筒9焊為一整體，兼做吸泥器上下移動滑道，分水管13為環狀，固定在吸泥頭16上端，進水管20與其相通，分水管13設有3個出水口，通過耐壓膠管14，14a，14b與衝水苗子15，15a，15b聯通，衝水苗子15，15a，15b由大卡環17，小卡環18用螺栓緊固在吸泥頭16，吸泥筒28上，吸泥筒28端部設有3-6把犁刀19，19a，19b和6個防堵塊30。進氣管11，進水管20與供水、電、氣系統4聯接，泥沙、卵石由排泥彎頭8拋出。氣舉裝置升降、小車6的水平移動以及平底駁船1的調整移位，均由卷揚機組3完成。
參照圖2、圖3，軌道5長22米置於平底駁船1一側，小車6沿軌道5水平移動，升降導軌21焊在小車6上，吸泥器36的滑道即進氣管11、進水管20與導軌21相配，為保證吸泥器36能在5米/秒以下流速的水域中靈活升降，小車6上導軌21的頂端上遊側設有兩個強制定位滾輪22，22a，底端下遊側設有兩個強制定位滾輪23，23a。
參照圖4，吸泥器36由進氣管11，進水管20，吸泥頭16，吸泥筒28，排泥筒9，排泥彎頭8組成。吸泥頭16由環腔24，混合室29，錐形導流噴道35組成。錐形導流噴道35由斜裙25，錐帽34構成，其傾角以75°-80°為宜。噴道進口比出口大3-5毫米。壓縮空氣由進氣管11進入環腔24經錐形導流噴道35斜上噴入混合室29，改變了混合室29的工作狀態，防止壓縮空氣從吸泥筒28底部逸出，使吸泥高度h3為0.5米時正常作業，通常h3為1.5米，這樣，則作業水深h2可增加1米，選用平底駁船1，並使其吃水深度不大於0.8米，控制排泥彎頭8至水面的高度h1在2-3米，同時採用由深至淺的挖吸工藝，則能使吸泥器36可在0.8米淺水域正常作業。與陸地通用挖掘設備銜接，完成軟質水下河床的全斷面管溝開挖。
參照圖5，吸泥筒直徑∮426毫米，能舉升∮300毫米左右的卵石碎石。為防止卵石堵塞吸泥器36，吸泥筒28下端均布6個防堵塊30，防堵塊30由配重31、銷32、耳座33構成。耳座33與吸泥筒28焊接，防堵塊30可撓銷32旋轉，當尺寸與吸泥筒28直徑相近的大石塊被吸入時將會卡在防堵塊30上，停止供氣後，石塊的自重將使防堵塊30撓銷32向下轉動而自身脫落。同時防堵塊30使吸入口呈齒狀，比吸泥筒28直徑略小，可防止卵石擠入，消除或減少於吸泥器36各部位的堵塞。
參照圖6，圖7，進氣管11，進水管20通過若干塊聯接板26組焊於排泥筒9兩側，併兼做吸泥器36升降滑道。為防止接頭處壓縮空氣，高壓水的洩漏並形成剛性聯接，採用承插接頭12、12a聯接，接頭12、12a的兩端分別設有2道溝槽，溝槽內裝有橡膠密封圈27。27a.27b.27c，分別插入進氣管11，進水管20的經過加工的端部，通過排泥筒法蘭10的聯接，實現聯接與密封。
參照圖8，圖9，進水管20與圓環狀分水管13聯通，分水管13焊固在吸泥頭16上端，其上設有3個出水口分別用耐壓膠管14.14a.14b與衝水苗子15.15a.15b連接，衝水苗子用大卡環17，小卡環18環固於吸泥頭16上，通過大卡環17，小卡環18上下位置的調整，可使衝水苗子15.15a.15b處於平行於吸泥頭16軸線至向內傾斜20°角的任意位置，鬆動河床土壤，以利舉升和管溝的形成。吸泥筒28端部裝有3-6把犁刀19.19a.19b，通過吸泥器36的水平移動，用以劃切水衝效果較低的板結構造河床。
本實用新型同現有的類似裝置相比，具有以下優點1.採用∮400毫米以上的大口徑吸泥器大供氣量，實現單機高效吸泥作業，可滿足泥、沙、亞粘土、卵石等多種土壤結構的軟質河床管溝開挖施工。
2.設有防堵塊裝置，可保證於卵石層正常作業。
3.水、電、氣系統，氣舉裝置設在船上，通過水平及豎直軌道，吸泥器可於作業面任何位置工作。
4.犁刀和三隻可調角度的衝水苗子，有效地鬆動河床土壤。
5.先溝法作業，成溝後，一次沿溝拖管過江，避免後溝法因管線分段下沉所形成的變曲變形。
權利要求1.一種長輸管線穿越河流施工水下管溝開挖的氣舉挖溝船，它由一個可水平移動與上下移動的氣舉裝置和配有供水、電、氣系統4的平底駁船1組成，其特徵在於a、所述的氣舉裝置設有吸泥器36，b、所述的氣舉裝置設有滑道，c、所述的氣舉裝置設有小車6。
2.根據權利要求1所述的氣舉裝置，其特徵在於所述的吸泥器36出進氣管11，進水管20，吸泥頭16，吸泥筒28，排泥筒9，排泥彎頭8組成。
3.根據權利要求1或2所述的氣舉裝置，其特徵在於所述的吸泥頭16的錐形導流噴道35由錐帽34，斜裙25組成，其傾角為75°-80°，噴道進口比出口大3-5毫米為宜。
4.根據權利要求1所述的氣舉裝置，其特徵在於所述的吸泥器36下端設有3-6把犁刀和6個防堵塊。
5.根據權利要求1所述的氣舉裝置，其特徵在於所述的吸泥器36下端均布3隻衝水苗子，可在平行於吸泥頭16軸線至向內傾斜20°角的任意位置調整。
6.根據權利要求1所述的氣舉裝置，其特徵在於所述的滑道兼做進氣管11、進水管20，分別固定於排泥筒9兩側，隨著排泥筒9法蘭聯接時，進氣管11，進水管20通過承插接頭12、12a，密封膠圈27、27a、27b、27c同時實現機械密封和聯接。
7.根據權利要求1所述的氣舉裝置，其特徵在於所述的小車6上設有吸泥器升降導軌21，在導軌21頂端上遊側，設有兩個強制定位滾輪22、22a，底端下遊側設有兩個強制定位滾輪23、23a。
專利摘要本實用新型是一種長輸管線大型河流穿越施工水下管溝開挖的氣舉挖溝船，它由一個可水平與上下移動的氣舉裝置和可供水、電、氣系統的平底駁船組成。該裝置採用Φ400毫米以上大口徑吸泥器，通過大供氣量，實現單機高效吸泥挖溝作業，可適應泥、沙、亞粘土，卵石等多種軟質結構河床的水下管溝開挖，完成大中型河流管線穿越全斷面溝埋敷設。
文檔編號E02F5/02GK2070322SQ9021279
公開日1991年1月30日 申請日期1990年6月25日 優先權日1990年6月25日
發明者劉大民, 白克仁 申請人:四川石油管理局油氣田建設工程公司