专利名称：一种城市内河河道清淤施工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种城市内河河道清淤施工工艺，属于河道水下清淤工程，专利分类号E02B1/00。
背景技术：
我国幅员辽阔，城市河道众多，每一条河道作为城市的血脉都担负着饮用、行洪、排涝、旅游、航运等不同的功能。因此，保持城市河道的清洁卫生、永久安全、永远具有生命力，就必须对城市内河河道及时进行清淤工作。
城市内河河道清淤目前主要依靠以下几种工艺(1)泥浆泵清淤设备采用水力挖泥机，由立式泥浆泵输泥系统、高压泵冲泥系统、配电系统或柴油发电机系统组成。模拟水流冲刷原理，借水力作用来进行挖土、输土、填土，即水流经高压泵产生压力，通过水枪喷出一股密实的高速水柱，切割、粉碎土体，使之湿化、崩解，形成泥浆和泥块的混合，再由立式泥浆泵及其输泥管吸送到堆土场。
缺点是需要河道分段截流，排除水后实施；铺设输泥管道不得超过100m，需设置弃泥场；无法粉碎清除河道中建筑垃圾。
(2)采用绞吸式挖泥船缺点1)需要排泥场地，而且，排泥场占地多；需架设管道和多级加压泵站；清淤过程排泥管道随挖泥船漂浮，阻断航道，影响河道通航；2)受桥梁高度限制，挖泥船通行困难；3)需先清除水下抛石、建筑垃圾等大量杂物，施工作业困难，容易造成绞刀损坏及管道堵塞；4)岸边坡齿脚及桥下作业不能一次清淤到位；5)需对排泥场回水二次污染进行处理。
(3)水陆两栖挖泥船和平板驳载封闭箱利用水陆两栖挖掘机开挖，平板驳船载储泥封闭箱以拖轮为动力运输，运至转运码头，吊车吊储泥箱至自卸汽车二次倒运至排泥场，吊车再吊储泥箱卸淤泥。
缺点1)运输需用平板驳，载泥箱，费用较高；2)水陆两栖挖掘机只能在水深1.5-2米范围作业施工，深槽开挖受到限制；3)二次倒运需用50t履带吊吊装封闭箱到运输车上，运至排泥场。风力超过5级不能进行吊装作业，不安全。
鉴于上述设备在清淤工程中的缺点，根据城市特殊的人文、环保要求，以及城市内河河道复杂的地理环境如桥梁多、水下管道及电讯光缆多、布局复杂、建筑拉圾多等特点；人们需要一种能克服上述缺点的、环保的、城市内河河道清淤的工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种城市内河河道清淤施工工艺，该工艺，采用合理设备，移动灵活、操作便捷、安全高效、清淤质量可靠、环保符合要求、是一种挖、运、卸作业三位一体的工艺。
本发明的技术方案是一种城市内河河道清淤施工工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤(1)水下清淤，开挖装船设备浮船式浮箱、液压抓斗、挖掘机。
工序将浮船式浮箱、液压抓斗、挖掘机三套设备，在清淤河道现场组装成浮船式液压抓斗机；该机具有双向可调节定位桩，自成调解定位系统。在河道内开挖清淤；将淤泥通过液压抓斗机装入半仓式泥驳船。
(2)水路运输设备半仓式泥驳船、拖轮。
工序将装满淤泥的数只半仓式泥驳船，排队编组；由拖轮牵挂，沿河道拖运到指定卸泥场地。
(3)卸船、储存设备步履式全封闭易抓净双面液压抓斗机、自动翻斗卡车；工序由全封闭易抓净双面液压抓斗卸下半仓式泥驳船中的淤泥，装入自动翻斗卡车；再由自动翻斗卡车运至指定位置储存。
(4)空船回驶清淤现场设备半仓式泥驳船、拖轮。
工序将卸船后的空半仓式泥驳船，排队编组；由拖轮牵引，沿河道拖运回河道清淤现场。
由于本工艺采用有双向可调节定位桩的浮船式液压抓斗机，可现场拆卸、组装，因此，可以不受桥梁高度和宽度的限制，在河道中行走方便，移动灵活。
由于本工艺采用步履式全封闭易抓净双面液压抓斗机，该设备轻便、全封闭，清淤开挖过程对河底淤泥土质不扰动，水中提升过程不泄漏污染水质，既可用于浮动船舶卸泥装车，又可用于水中清淤抓泥，环保效果好，施工效率高。
由于本工艺采用半仓式泥驳船，此船不带动力，吃水深度小，适用于较浅的河道，适用范围广、调头灵活、安全、运载能力强。
本工艺完成了对城市内河河道清淤施工，挖、运、卸作业三位一体的工艺过程。在整个过程中，保证了城市正常的生产生活环境；河道航运始终通畅；保护现有护岸形式不被破坏；清淤设备在水中行走，移动灵活，清淤开挖过程对上水、下水及周边设施影响小；不仅可以清除大量泥土和杂物，还可以清除较大的建筑垃圾；对河堤岸外侧现有道路不造成交通堵塞和路面二次污染；另外，储泥场地可以有计划地选择，大量淤泥可有效地利用。
图1是本发明的一种城市内河河道清淤施工工艺工艺流程图。
具体实施例方式
现以一个人口约800万的大城市内河河道清淤施工为例对本发明进行详细的叙述。
根据该市是一个大都市、人口多、内河穿城而过的特点。制定了详细的施工工艺工艺工艺流程图见图1。
(1)水下清淤，开挖装船设备浮船式浮箱、液压抓斗、挖掘机。
工序将浮船式浮箱、液压抓斗、挖掘机三套设备，在清淤河道现场组装成浮船式液压抓斗机；该机具有双向可调节定位桩，自成调解定位系统。在河道现场开挖清淤；将淤泥通过液压抓斗机装入半仓式泥驳船。
详细说明浮船式液压抓斗机是由具有足够承载能力、抗倾覆能力和清淤开挖过程抓斗对船体产生的铅直压力及侧向推力的浮船；和小松-5-200挖掘机；双向(垂直、水平)水中自行定位系统，全封闭易抓净液压双面抓斗组合而成。将小松-5-200挖掘机去掉履带传动系统后固定在浮船安全槽内，将传动系统换成浮船定位桩控制系统。去掉挖掘机抓斗，换成全封闭易抓净液压双面抓斗来完成清淤作业。因此，本浮船式液压抓斗机可拆卸、组合，不受河道上桥梁高度及桥孔宽度限制。
浮船作为液压抓斗机的载体，大范围移动由坐港拖轮牵引，小范围作业移动，由17马力柴油发动机作为动力可自行行走，也可左右调整位置。该浮船由主浮箱、副浮箱组合而成，主要尺寸参数主浮箱长15m，宽3.5m，副浮箱单体长12.5m，宽1.5m，组合后总长15m，宽6.5m，甲板至船底高1.1m，吃水线以下深度为0.9m。其稳定性满足要求。
双向可调节定位桩自成调解定位系统，通过主、副浮箱尾端预留基座用高强螺栓进行固定。其调节定位系统包括1)水平放倒调节装置，2)垂直升降调节装置，3)升降固定套卡，4)重型工字钢定位桩组成。双向可调节定位桩的基本功能是当浮船式液压抓斗机调整好指定清淤开挖位置后，通过定位系统进行浮船定位，定位桩压入河底2～3m进行定位，防止开挖过程中浮船倾覆和抵抗侧向推力造成开挖断面的不规则性问题。
双向可调节定位是指垂直和水平调节。浮船式液压抓斗机清淤过程中，需要频繁移动位置，当一个开挖半径范围内工作完成后，需要转移到下一个清淤范围中作业，需要通过定位桩上的调节孔和升降定位套卡的调整来完成一个垂直定位过程。当转移过程中遇到河道桥梁限高时，打开定位桩升降固定套卡，通过压力系统提起定位桩，再通过水平放倒装置沿浮船纵身方向水平放倒后，牵引通过桥下完成一个特殊环节条件的转移过程，进入下一个区域施工作业。
(2)水路运输设备半仓式泥驳船、拖轮。
工序将装满淤泥的数只半仓式泥驳船，排队编组；由拖轮牵引，沿河道拖运到指定卸泥场地。
详细说明20m半舱式驳船为内河运泥用半舱口驳船，不带动力，船后设人力舵。该船载重量为80t，航行于吃水深度较小的河道，适用范围较广、船体设计合理，编组调头灵活，安全可靠、运载能力强，无污染。主要参数水线长19.89m，总宽4.90m，型宽4.70m，型深1.40m，设计吃水深度1.2m，船上设船员3人。
(3)卸船、储存设备步履式全封闭易抓净双面液压抓斗机、自动翻斗卡车。
工序由全封闭易抓净双面液压抓斗卸下半仓式泥驳船中的淤泥，倒入自动翻斗卡车；再由自动翻斗卡车运至指定位置储存。
详细说明全封闭易抓净双面液压抓斗采用16锰钢材料制造，以液压缸和挖掘机液压系统连接作为动力，其主要参数为双面液压抓斗高0.8m，斗宽1.3～1.5m，斗板厚20mm，液压缸连接臂长1500mm×250mm，总重450kg，最大开起角度180度，闭合后成圆弧状，斗容积0.8～1.5m3。液压缸行程60cm，液压油管和液压缸连接臂与挖掘机大臂和液压系统连接，启动后通过挖掘机操作系统操作，使液压双面抓斗张合完成抓卸作业。该设备轻便、全封闭，清淤开挖过程对河底淤泥土质不扰动，水中提升过程不泄漏污染水质，既可用于浮动船舶卸泥装车，又可用于水中清淤抓泥，环保效果好，平均每小时开挖装泥驳或卸船装车60m3，施工效率高。
(4)空船回驶清淤现场设备半仓式泥驳船、拖轮。
工序将卸船后的空半仓式泥驳船，排队编组；由拖轮牵引，沿河道拖运回河道清淤现场。
上述工艺在该城内河清淤工程中实施，可作到挖、运、卸作业三位一体。是一种环保型、往复循环的施工工艺。本施工，在地理环境复杂的施工条件下，具有较强的适应能力，从清淤开挖装船到编组运输，从卸船装车运至排泥场储存各个环节有机结合，清淤施工质量、环保要求、施工安全、施工进度、成本控制等都收到了显著的成效，达到了预期目的。据统计综合日开挖单机清淤量在1500m3左右。该工艺清出的淤泥杂物可直接装车外运，经测试其含水量为58％～70％左右，280万m3淤泥所建排泥场占地仅用1500亩。
社会效益明显作为行洪、蓄水、通航、景观等多功能城市河道，通过清淤疏浚后，行洪标准大大提高，2000吨级货轮和大型游船可顺利通航。清淤后，河道水质PH值、高锰酸盐指数、氨氮、砷、铜、悬浮物等指数大大改善，作为生活用水蓄水河道，给市民一个安全放心的水源保证。
因此说，本发明的工艺特别适合于城市内河河道清淤施工，与现有技术相比，具有突出的实质性特点。与本发明构思相同的各种技术方案，都在本发明权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种城市内河河道清淤施工工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤(1)水下清淤，开挖装船设备浮船式浮箱、液压抓斗、挖掘机；工序将浮船式浮箱、液压抓斗、挖掘机三设备，在清淤河道现场组装成浮船式液压抓斗机；该机具有可双向调节定位桩，自成调解定位系统；在河道现场开挖清淤；将淤泥通过液压抓斗机装入半仓式泥驳船；(2)水路运输设备半仓式泥驳船、拖轮。工序将装满淤泥的数只半仓式泥驳船，排队编组；由拖轮牵引，沿河道拖运到指定卸泥场地；(3)卸船、储存设备步履式全封闭易抓净双面液压抓斗机、自动翻斗汽车；工序由步履式全封闭易抓净双面液压抓斗机卸下半仓式泥驳船中的淤泥，装入自动翻斗卡车；再由自动翻斗汽车运至指定位置储存；(4)空船回驶清淤现场设备半仓式泥驳船、拖轮；工序将卸船后的空半仓式泥驳船，排队编组；由拖轮牵引，沿河道拖运回河道清淤现场。
全文摘要
本发明涉及一种城市内河河道清淤施工工艺，属于一般河道工程，专利分类号E02B1/00。其特征在于，该工艺包括以下步骤(1)水下清淤，开挖装船(2)水路运输(3)卸船、储存(4)空船回驶清淤现场；本发明的工艺特别适合于城市内河河道清淤施工；设备选用合理，移动灵活、操作便捷、安全高效、清淤质量可靠、满足环保要求，是一种挖、运、卸作业三位一体的施工工艺。
文档编号E02F5/00GK1632244SQ20051000218
公开日2005年6月29日 申请日期2005年1月18日 优先权日2005年1月18日
发明者李树强, 郭庆洋, 娄井悦, 刘振东 申请人:刘振东, 李树强, 娄井悦, 郭庆洋