具有喷射水结构的吸淤头的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有喷射水结构的吸淤头，包括：上部端口汇合至同一变形管、下部吸口朝向相反方向的第一流道和第二流道，两流道组合形成“人”字形结构，且两流道下部吸口的开口端面与清淤基底垂直；两流道的中部通过挡板隔开，挡板与两流道上部端口的横截面垂直，并可旋转一定角度实现对两个流道进行遮挡；两流道下方分别设置有高压喷射水结构，喷射水结构的高压水出口与其上方的吸口的朝向相同。本实用新型吸淤头下方设计独立于两个流道的高压喷射水结构，高压出水口设置在吸口下方，与吸口同向；清淤时，可以通过高压喷射水击碎淤泥，使吸口更容易吸淤，击碎与吸淤可以同时进行，大大提高了清淤效率，且结构简单紧凑。
【专利说明】具有喷射水结构的吸淤头
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水下工程【技术领域】，特别是涉及一种具有喷射水结构的吸淤头。
【背景技术】
[0002]目前国内外清淤工程多属于浅水域低精度施工，对深水清淤的研究还不成熟，深水清淤设备比较少，清淤设备不能够满足日渐发展的水下工程需求多样化和较高的施工精度要求。
[0003]清淤多采用简易的吸淤头，或直接使用普通挖泥船清淤。这两种方法清淤效率低，功耗损失大，适用清淤工况范围小。清淤方式有垂直清淤和水平清淤，垂直清淤方式效率较高，功率损失小，但是容易对清淤基底造成破坏，适用于基底坚实或对基底无保护要求的清淤工程；水平清淤方式避免了对基底的破坏，但由于流体方向的突变，功率损耗大降低清淤效率，并且容易在吸淤头内部产生紊流，缩短了设备使用寿命。很多情况下，基底的淤泥往往结块太大，清淤时不利于吸取，传统上会另外采用喷射水装置深入基底，利用高压喷射水将淤泥击碎，再用吸淤头进行清淤。该方法需要另外采用喷射水装置，操作不是十分方便，高压喷射水操作和吸淤操作不能同步，工作效率较低。
实用新型内容
[0004](一)要解决的技术问题
[0005]本实用新型的目的是提供一种清淤效率高的具有喷射水结构的吸淤头。
[0006](二)技术方案
[0007]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有喷射水结构的吸淤头，其包括:上部端口汇合至同一变形管、下部吸口朝向相反方向的第一流道和第二流道，所述第一流道和第二流道组合形成“人”字形结构，且两流道下部吸口的开口端面与清淤基底垂直；所述第一流道和第二流道的交汇处中部通过挡板隔开，所述挡板与两流道上部端口的横截面垂直，并可旋转一定角度实现对两个流道进行遮挡；所述第一流道和第二流道下方分别设置有高压喷射水结构，所述喷射水结构的高压水出口与其上方的所述吸口的朝向相同。
[0008]其中，所述喷射水结构包括:分别设置在所述第一流道和第二流道下方的喷射水腔，每个喷射水腔上并列设置有多个喷头，每个喷头上开设喷射口，作为高压出水口 ；每个喷射水腔连接一根压力水管，由所述压力水管向所述喷射水腔引入高压水。
[0009]其中，所述喷射水结构的底部为平板结构。
[0010]其中，所述吸口上方设置有水平导向板，所述水平导向板与形成吸口的顶板相连。
[0011]其中，所述水平导向板的两侧分别设置有与其垂直的护板，所述护板的第一直角边与所述水平导向板相连，所述护板的第二直角边与形成吸口的侧板相连，所述护板的斜边为弧形边。
[0012]其中，所述第一流道和第二流道下部形成吸口的顶板和底板分别为弧形板。
[0013]其中，所述第一流道和第二流道的横截面由两流道中部至吸口处逐渐增大。[0014]其中，所述第一流道和第二流道从上部开始至吸口的横截面为四边形。
[0015]其中，所述第一流道和第二流道通过变形管交汇，所述变形管的一端开口为圆形，与外部吸泥管连接，另一端开口为四边形，与所述第一流道和第二流道的上部方管连接。
[0016]其中，所述变形管由四块三角卷板和四块三角板组成，所述三角卷板为由三角形板弯曲形成的表面为弧形的板，四个三角卷板的底边为弧形，形成与外部吸泥管连接的圆形接口 ；四块三角板底边与所述第一流道和第二流道交汇管道上端开口的四条边连接，三角板的其他两个边与三角卷板两个斜边连接。
[0017](三)有益效果
[0018]上述技术方案所提供的具有喷射水结构的吸淤头，在吸淤头下方设计独立于流道的高压喷射水结构，两个流道分别对应设置高压喷射水结构，高压出水口设置在吸口下方，与吸口同向；清淤时，可以通过高压喷射水击碎淤泥，使吸口更容易吸淤，击碎与吸淤可以同时进行，大大提高了清淤效率，且结构简单紧凑；设有彼此相对独立的两个流道，可以有效避免吸淤时的紊流现象，既能高效清除淤泥又能保护清淤底面的结构；吸口的形状和大小设计满足能够以足够速度清淤又不破坏清淤底部结构；吸淤头能够在较疏松的底面进行清淤，清淤精度提高；另外，吸口上方的水平导向板阻挡吸淤头吸取上部密度较小的淤泥层，提高了清淤效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型实施例具有喷射水结构的吸淤头的剖面图；
[0020]图2为本实用新型实施例具有喷射水结构的吸淤头的侧视图；
[0021]图3为本实用新型实施例具有喷射水结构的吸淤头的立体图；
[0022]图4为图3中吸淤头的另一角度立体图。
[0023]其中，1:挡板；21:第一流道；22:第二流道；3:水平导向板；4:喷射水腔；5:喷头；51:喷射口 ；6:压力水管；7:吸口 ；9:变形管；10:三角板；11:三角卷板。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0025]本实施例具有喷射水结构的吸淤头采用人字形双流道设计，两个流道的吸口方向相反，该吸淤头的两个流道彼此独立，流道截面积从交汇处向下逐渐增大，并由圆形截面变为长方形截面，吸口方向变为平行于清淤底面，以实现双流道清淤效率高，不破坏清淤基底的目的。同时，两边流道下方分别设置有高压喷射水结构，喷射水结构的高压出水口与其上方的吸口朝向相同，以实现在清淤之前，通过高压喷射水击碎淤泥，使吸口更容易吸淤，击碎与吸淤可以同时进行，大大提高清淤效率。
[0026]具体地，参照图1至图4所示，本实施例具有喷射水结构的吸淤头包括:上部端口汇合至同一变形管9、下部吸口 7朝向相反方向的第一流道21和第二流道22，第一流道21和第二流道22组合形成“人”字形结构，且两流道下部吸口 7的开口端面与清淤基底垂直；第一流道21和第二流道22的中部通过挡板I隔开，挡板I与两流道上部端口的横截面垂直，并可旋转一定角度实现对两个流道进行遮挡；第一流道21和第二流道22下方分别设置有高压喷射水结构，喷射水结构的高压水出口与其上方的吸口 7的朝向相同。喷射水结构包括分别设置在第一流道21和第二流道22下方的喷射水腔4，每个喷射水腔4上并列设置有多个喷头5，每个喷头5上开设喷射口 51，作为高压出水口 ；每个喷射水腔4连接一根压力水管6，由压力水管6向喷射水腔4引入高压水。
[0027]在进行喷射水时，通过两条压力水管6向喷射水腔4内引入压力水，然后通过吸口7下面的一排喷头5喷射压力水。喷射水腔4下面是平板结构，以增加吸淤头与清淤基底的接触力。
[0028]本实施例在吸淤头下方设计独立于流道的高压喷射水结构，两个流道分别对应设置高压喷射水腔4，喷射口 51设置在吸口 7下方，与吸口 7同向。喷头5为方形加厚实心体，中间开孔为喷射口 51，孔径根据不同工况确定，该结构可承受更高压力，结实耐用，适应水下复杂的工况。
[0029]吸口 7上方还设置有水平导向板3，水平导向板3与形成吸口 7的顶板相连，增加上部密度较小淤泥层的移动行程，使下部密度大的淤泥更容易被吸口 7吸入流道，该设计也同样提高了清淤效率。进一步地，水平导向板3的两侧分别设置有与其垂直的护板，护板为近似三角形结构，护板的第一直角边与水平导向板3相连，护板的第二直角边与形成吸口 7的侧板相连，护板的斜边为弧形边，通过护板的设置，能够使淤泥更容易被吸口 7吸入流道，提高清淤效率。
[0030]吸口 7的开口为长方形，且开口方向平行于清淤底面，该形状可增加吸口 7与浮泥层的接触面积，既能高效率清淤又不破坏清淤底层结构。根据吸淤基底材质保护的要求，通过调整吸口面积达到调节吸口处吸力和流体速度目的，使吸力和流体速度满足不会启动基底碎石等材质，达到保护基底的目的。通过试验测试清淤底部结构材质的启动速度，选择适合的吸口面积和吸口速度，使吸淤头既能高效率清淤又不破坏清淤底层结构。
[0031]为了更进一步提高清淤吸淤头的清淤效率，第一流道21和第二流道22的横截面面积由两流道中部至吸口 7处逐渐增大，且两流道从上部开始至吸口 7处的横截面为四边形；因第一流道21和第二流道22组合形成“人”字形结构，所以第一流道21和第二流道22下部形成吸口 7的顶板和底板分别为弧形板。
[0032]清淤吸淤头上部从圆管转换为方管是通过是通过一节变形管9来实现的，变形管9连接在吸泥圆管和两流道的中部之间，该变形管9的一端开口为圆形，与外部吸泥圆管连接，另一端开口为四边形，与第一流道21和第二流道22的上部端口连接；变形管由四块三角卷板11和四块三角板10组成，三角卷板11为由三角形板弯曲形成的表面为弧形的板，三角卷板11的底边为弧形，形成与外部吸泥管连接的圆形接口 ；四块三角板10的底边与第一流道21和第二流道22中部交汇的四边形管的四条边连接，三角板10的其他两个边与三角卷板11斜边连接，至此完成由圆形截面到四边形截面的过渡，从变形管9过渡到第一流道21和第二流道22。
[0033]由以上实施例可以看出，本实用新型在吸淤头下方设计独立于流道的高压喷射水结构，两个流道分别对应设置高压喷射水结构，高压出水口设置在吸口下方，与吸口同向；清淤时，可以通过高压喷射水击碎淤泥，使吸口更容易吸淤，击碎与吸淤可以同时进行，大大提高了清淤效率，且结构简单紧凑；设有彼此相对独立的两个流道，可以有效避免吸淤时的紊流现象，既能高效清除淤泥又能保护清淤底面的结构；吸口的形状及大小设计满足能够以足够速度清淤又不破坏清淤底部结构；吸淤头能够在较疏松的底面进行清淤，清淤精度提高；另外，吸口上方的水平导向板阻挡吸淤头吸取上部密度较小的淤泥层，提高了清淤效率。
[0034]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种具有喷射水结构的吸淤头，其特征在于，包括:上部端口汇合至同一变形管(9)、下部吸口(7)朝向相反方向的第一流道(21)和第二流道(22)，所述第一流道(21)和第二流道(22 )组合形成“人”字形结构，且两流道下部吸口( 7 )的开口端面与清淤基底垂直；所述第一流道(21)和第二流道(22)的交汇处中部通过挡板(I)隔开，所述挡板(I)与两流道上部端口的横截面垂直，并可旋转一定角度实现对两个流道进行遮挡；所述第一流道(21)和第二流道(22)下方分别设置有高压喷射水结构，所述喷射水结构的高压水出口与其上方的所述吸口(7)的朝向相同。
2.如权利要求1所述的具有喷射水结构的吸淤头，其特征在于，所述喷射水结构包括:分别设置在所述第一流道(21)和第二流道(22)下方的喷射水腔(4)，每个喷射水腔(4)上并列设置有多个喷头(5),每个喷头(5)上开设喷射口(51),作为闻压出水口 ；每个喷射水腔(4)连接一根压力水管(6)，由所述压力水管(6)向所述喷射水腔(4)引入高压水。
3.如权利要求1所述的具有喷射水结构的吸淤头，其特征在于，所述喷射水结构的底部为平板结构。
4.如权利要求1所述的具有喷射水结构的吸淤头，其特征在于，所述吸口(7)上方设置有水平导向板(3)，所述水平导向板(3)与形成吸口(7)的顶板相连。
5.如权利要求4所述的具有喷射水结构的吸淤头，其特征在于，所述水平导向板(3)的两侧分别设置有与其垂直的护板，所述护板的第一直角边与所述水平导向板(3)相连，所述护板的第二直角边与形成吸口(7)的侧板相连，所述护板的斜边为弧形边。
6.如权利要求5所述的具有喷射水结构的吸淤头，其特征在于，所述第一流道(21)和第二流道(22)下部形成吸口(7)的顶板和底板分别为弧形板。
7.如权利要求1所述的具有喷射水结构的吸淤头，其特征在于，所述第一流道(21)和第二流道(22)的横截面由两流道中部至吸口(7)处逐渐增大。
8.如权利要求1所述的具有喷射水结构的吸淤头，其特征在于，所述第一流道(21)和第二流道(22)从上部开始至吸口(7)的横截面为四边形。
9.如权利要求8所述的具有喷射水结构的吸淤头，其特征在于，所述第一流道(21)和第二流道(22)通过变形管(9)交汇，所述变形管(9)的一端开口为圆形，与外部吸泥管连接，另一端开口为四边形，与所述第一流道(21)和第二流道(22)的上部方管连接。
10.如权利要求9所述的具有喷射水结构的吸淤头，其特征在于，所述变形管(9)由四块三角卷板(11)和四块三角板(10)组成，所述三角卷板(11)为由三角形板弯曲形成的表面为弧形的板，三角卷板(11)的底边为弧形，形成与外部吸泥管连接的圆形接口 ；四块三角板(10)底边与所述第一流道(21)和第二流道(22)中部交汇管道上端开口的四条边连接，三角板(10)的其他两个边与三角卷板(11)两个斜边连接。
【文档编号】E02F3/92GK203440850SQ201320510970
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年8月20日 优先权日:2013年8月20日
【发明者】曹湘波, 郑捷, 向宏, 林鸣, 赵宁, 陈世明, 李建峰, 陈壮雄, 胡银冬, 曾祥云, 韦杏静, 赖盖文, 刘静 申请人:中交广州航道局有限公司