一种自航式耙吸船双路并联管线艏吹装驳系统

1.本实用新型涉及疏浚施工技术领域，具体涉及一种自航式耙吸船双路并联管线艏吹装驳系统。


背景技术：

2.沿江沿海航道采用自航耙吸式挖泥船艏吹施工过程中，在受到浪高流急、输泥管线过长、岸线不具备艏吹条件、运营船舶通航频繁等因素影响时，可以采用耙吸船艏吹装驳施工工艺。但是，传统的自航式耙吸船边疏浚作业边旁吹装驳的施工工艺，作业过程中占用的水域面积较大，容易影响运营船舶过往通航，且受风浪等条件影响较多，协作配合施工作业存在较大安全隐患。而现有的耙吸船接管线艏吹装驳的施工工艺，虽然克服了上述传统艏吹装驳施工工艺的缺点，能够利用装驳平台实现双侧同时装驳和左右交替装驳施工，但耙吸船泥浆泵艏吹输泥的最大效能不能完全发挥、管线输泥效率较低，耙吸船艏吹耗时较多，能与之协作配合的泥驳吨位型号较少，泥驳装载耗时较长，泥驳往返运泥频次较高。因此，以上问题亟需解决。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是提供一种自航式耙吸船双路并联管线艏吹装驳系统，采用耙吸船连接双路并联管线的方式进行艏吹输泥，不仅使得耙吸船泥浆泵艏吹效能得到最大程度发挥，提高了艏吹输泥效率，同时还削减了耙吸船艏吹耗时，增加了耙吸船挖泥疏浚作业时间。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：本实用新型的一种自航式耙吸船双路并联管线艏吹装驳系统，其创新点在于：包括艏吹输泥胶管、主线输泥管路、三通组合输泥转接管、第一支线输泥管路、第二支线输泥管路、桥接软管和装驳平台；所述艏吹输泥胶管的一端与耙吸船泥浆泵相连，且其另一端与所述主线输泥管路的一端相连，所述主线输泥管路的另一端与所述三通组合输泥转接管的入流端相连，且所述三通组合输泥转接管的两个出流端分别与所述第一支线输泥管路的一端以及所述第二支线输泥管路的一端相连，所述第一支线输泥管路的另一端以及所述第二支线输泥管路的另一端还分别通过桥接软管与对应所述装驳平台相连，并对停靠在对应装驳平台两侧的运泥驳船进行装驳作业。
5.优选的，所述主线输泥管路包括数个主输泥胶管；每一所述主输泥胶管分别依次同轴心设置，且每相邻所述主输泥胶管之间彼此相互连接；最前端的所述主输泥胶管的另一端与所述艏吹输泥胶管的另一端相连，且最末端的所述主输泥胶管的另一端与所述三通组合输泥转接管的入流端相连。
6.优选的，所述第一支线输泥管路的结构与所述第二支线输泥管路的结构相同，且所述第一支线输泥管路包括接力泵、数个自浮输泥胶管和数个清堵连接管；在所述接力泵的两端还分别依次间隔设有数个自浮输泥胶管，且每一所述自浮输泥胶管分别依次间隔同
轴心设置，所述接力泵分别通过清堵连接管与靠近接力泵的两个所述自浮输泥胶管的一端相连，且相邻所述自浮输泥胶管之间分别通过对应清堵连接管相连。
7.优选的，所述三通组合输泥转接管的两个出流端分别与所述第一支线输泥管路中最前端的自浮输泥胶管另一端以及所述第二支线输泥管路中最前端的自浮输泥胶管另一端相连，且所述第一支线输泥管路中最末端的自浮输泥胶管另一端以及所述第二支线输泥管路中最末端的自浮输泥胶管另一端分别通过桥接软管与对应所述装驳平台相连，并分别对停靠在对应装驳平台两侧的运泥驳船进行装驳作业。
8.优选的，每一所述清堵连接管均包括钢管管体、圆形排泥口、螺孔、封堵盖板、橡胶止水垫圈、压力传感器和数据无线传输装置；每一所述钢管管体均与对应所述自浮输泥胶管同轴心设置，且在其两端还分别同轴心贴合固定设有连接法兰，并分别通过连接法兰与对应所述自浮输泥胶管以及对应所述接力泵连接；在每一所述钢管管体露出水面侧还垂直嵌入开设有一圆形排泥口，且在每一所述圆形排泥口上还分别贴合设有封堵盖板，每一所述封堵盖板分别与对应所述圆形排泥口相匹配，且在其上表面沿边沿还依次间隔垂直嵌入开设有数个螺孔，每一所述螺孔分别垂直贯穿对应所述钢管管体，且通过紧固螺丝与对应螺孔的螺接配合，每一所述封堵盖板分别与对应所述钢管管体螺接固定，并分别将对应圆形排泥口严密封堵；在每一所述封堵盖板与对应所述钢管管体之间还贴合设有橡胶止水垫圈，且在每一所述封堵盖板的下表面中间位置还设有压力传感器，每一所述压力传感器的感应端均通过圆形排泥口朝对应所述钢管管体内部方向设置，且分别与对应所述螺孔互不干涉设置；在每一所述封堵盖板的上表面中间位置还设有数据无线传输装置，每一所述数据无线传输装置分别与对应所述螺孔互不干涉设置，且分别与对应所述压力传感器电性连接，并分别实时监测对应所述钢管管体内的泥浆压力。
9.优选的，所述三通组合输泥转接管包括入流管、第一出流管、第二出流管、入流连接管、第一出流连接管和第二出流连接管；所述入流管、第一出流管以及第二出流管呈y形设置，且三者之间密封连通，并整体成型；所述入流管与所述第一出流管的轴线之间夹角为165
°
，所述入流管与所述第二出流管的轴线之间夹角为165
°
，所述第一出流管与所述第二出流管的轴线之间夹角为30
°
；所述入流连接管与所述入流管同轴心设置，且其一端与所述入流管的另一端相连；所述第一出流连接管与所述第一出流管同轴心设置，且其一端与所述第一出流管的另一端相连；所述第二出流连接管与所述第二出流管同轴心设置，且其一端与所述第二出流管的另一端相连。
10.优选的，还包括数个输泥管流量控制阀；所述入流连接管的另一端通过输泥管流量控制阀与最末端的所述主输泥胶管的另一端相连，所述第一出流连接管的另一端通过输泥管流量控制阀与所述第一支线输泥管路中最前端的自浮输泥胶管另一端相连，所述第二出流连接管的另一端通过输泥管流量控制阀与所述第二支线输泥管路中最前端的自浮输泥胶管另一端相连。
11.优选的，每一所述装驳平台均包括装驳组合钢管、升降平台、电动机、传动系统和平板驳船；每一所述升降平台均装载在对应所述平板驳船上，且每一所述电动机分别通过传动系统带动对应所述升降平台在铅直方向做升降运动；每一所述装驳组合钢管分别安装固定在对应所述升降平台上，且分别通过桥接软管与对应所述第一支线输泥管路中最末端的自浮输泥胶管另一端以及对应所述第二支线输泥管路中最末端的自浮输泥胶管另一端
相连；四艘运泥驳船分别停靠在对应平板驳船两侧进行装驳作业。
12.优选的，每一所述装驳组合钢管均包括艏吹钢管、装驳主管流量控制阀、装驳主管、装驳支管、支管流量控制阀和吹送软管；每一所述艏吹钢管分别与对应所述装驳主管同轴心间隔设置，且每一所述艏吹钢管的一端分别与对应所述桥接软管相连，其另一端分别通过装驳主管流量控制阀与对应所述装驳主管相连；在每一所述装驳主管的两侧侧壁上沿其长度方向还分别依次间隔垂直焊接设有数个装驳支管，每一所述装驳支管的一端分别通过支管流量控制阀与对应所述装驳主管相连，且在其另一端还分别套接设有吹送软管；电动机分别通过传动系统带动对应升降平台在铅直方向做升降运动，来调整吹送软管管口所喷射泥浆的落距。
13.本实用新型结构简单、操作方便、安全高效，从而带来以下有益效果：
14.（1）本实用新型采用耙吸船连接双路并联管线的方式进行艏吹输泥，不仅使得耙吸船泥浆泵艏吹效能得到最大程度发挥，提高了艏吹输泥效率，同时还削减了耙吸船艏吹耗时，增加了耙吸船挖泥疏浚作业时间；
15.（2）本实用新型采用的双路并联管线中，每条支线输泥管路分别通过桥接软管连接一个装驳平台，而每个装驳平台均能够进行双侧装驳，从而实现了两个装驳平台可同时对四艘运泥驳船进行装载，提高了运泥驳船的运泥效率，降低了运泥驳船的往返运泥频率，从而使得单驳运泥施工安全性得到了显著提高；
16.（3）本实用新型中两条支线输泥管路和两个装驳平台同时运行的方式机动灵活，因而受风浪、水深、通航等施工条件影响小，能满足不同吨位运泥驳船装载，从而缩短了运泥驳船的装载耗时，同时还有效减小了支线输泥管路疏堵、耙吸船泥浆泵过载、吹泥排距过大对艏吹装驳效率的影响。
附图说明
17.为了更清晰地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型一种自航式耙吸船双路并联管线艏吹装驳系统的结构示意图。
19.图2为图1中三通组合输泥转接管的结构示意图。
20.图3为图1中清堵连接管的结构示意图。
21.图4为图1中装驳组合钢管的结构示意图。
22.其中，1
‑
艏吹输泥胶管；2
‑
主输泥胶管；3
‑
三通组合输泥转接管；4
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自浮输泥胶管；5
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清堵连接管；6
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接力泵；7
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桥接软管；8
‑
装驳组合钢管；9
‑
升降平台；10
‑
平板驳船；11
‑
连接法兰；12
‑
运泥驳船；16
‑
入流管；17
‑
第一出流管；18
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第二出流管；19
‑
入流连接管；20
‑
第一出流连接管；21
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第二出流连接管；22
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输泥管流量控制阀；23
‑
钢管管体；24
‑
圆形排泥口；25
‑
螺孔；26
‑
封堵盖板；27
‑
橡胶止水垫圈；28
‑
数据无线传输装置；29
‑
艏吹钢管；30
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装驳主管流量控制阀；31
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装驳主管；32
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装驳支管；33
‑
支管流量控制阀；34
‑
吹送软管；35
‑
电动机。
具体实施方式
23.下面将通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
24.本实用新型的一种自航式耙吸船双路并联管线艏吹装驳系统，包括艏吹输泥胶管1、主线输泥管路、三通组合输泥转接管3、第一支线输泥管路、第二支线输泥管路、桥接软管7和装驳平台；具体结构如图1~4所示，艏吹输泥胶管1的一端与耙吸船泥浆泵相连，且其另一端与主线输泥管路的一端相连，主线输泥管路的另一端与三通组合输泥转接管3的入流端相连，且三通组合输泥转接管3的两个出流端分别与第一支线输泥管路的一端以及第二支线输泥管路的一端相连，第一支线输泥管路的另一端以及第二支线输泥管路的另一端还分别通过桥接软管7与对应装驳平台相连，并对停靠在对应装驳平台两侧的运泥驳船12进行装驳作业。其中，艏吹装驳施工作业具体实施前，首先要根据工程实际情况，分析耙吸船泥浆泵和接力泵6的功率、扬程、效率、转速等性能参数指标，然后依据所要艏吹的粘土泥浆浓度、粘土粒径级配、运动粘滞系数等主要特征参数，确定主线输泥管路、第一支线输泥管路和第二支线输泥管路内泥浆的流速，最后结合本系统的水头损失，试算得出主线输泥管路和双路并联管线的吹泥排距，从而确定三通组合输泥转接管3的位置。
25.如图1~4所示，主线输泥管路包括数个主输泥胶管2；每一个主输泥胶管2分别依次同轴心设置，且每相邻主输泥胶管2之间彼此相互连接；最前端的主输泥胶管2的另一端与艏吹输泥胶管1的另一端相连，且最末端的主输泥胶管2的另一端与三通组合输泥转接管3的入流端相连。
26.本实用新型中第一支线输泥管路的结构与第二支线输泥管路的结构相同，且第一支线输泥管路包括接力泵6、数个自浮输泥胶管4和数个清堵连接管5；如图1所示，在接力泵6的两端还分别依次间隔设有数个自浮输泥胶管4，且每一个自浮输泥胶管4分别依次间隔同轴心设置，接力泵6分别通过清堵连接管5与靠近接力泵6的两个自浮输泥胶管4的一端相连，且相邻自浮输泥胶管4之间分别通过对应清堵连接管5相连。其中，接力泵6具体位置可依据泥浆扬程、输送阻力损失、接力泵6自身串联特性等推导得出。本实用新型中三通组合输泥转接管3的两个出流端分别与第一支线输泥管路中最前端的自浮输泥胶管4另一端以及第二支线输泥管路中最前端的自浮输泥胶管4另一端相连，且第一支线输泥管路中最末端的自浮输泥胶管4另一端以及第二支线输泥管路中最末端的自浮输泥胶管4另一端分别通过桥接软管7与对应装驳平台相连，并分别对停靠在对应装驳平台两侧的运泥驳船12进行装驳作业。
27.每一个清堵连接管5均包括钢管管体23、圆形排泥口24、螺孔25、封堵盖板26、橡胶止水垫圈27、压力传感器和数据无线传输装置28；如图1、图3所示，每一个钢管管体23均与对应自浮输泥胶管4同轴心设置，且在其两端还分别同轴心贴合固定设有连接法兰11，并分别通过连接法兰11与对应自浮输泥胶管4以及对应接力泵6连接；在每一个钢管管体23露出水面侧还垂直嵌入开设有一圆形排泥口24，且在每一个圆形排泥口24上还分别贴合设有封堵盖板26，每一个封堵盖板26分别与对应圆形排泥口24相匹配，且在其上表面沿边沿还依次间隔垂直嵌入开设有数个螺孔25，每一个螺孔25分别垂直贯穿对应钢管管体23，且通过紧固螺丝与对应螺孔25的螺接配合，每一个封堵盖板26分别与对应钢管管体23螺接固定，并分别将对应圆形排泥口24严密封堵；其中，在每一个封堵盖板26与对应钢管管体23之间还贴合设有橡胶止水垫圈27；
28.如图1、图3所示，在每一个封堵盖板26的下表面中间位置还设有压力传感器，每一个压力传感器的感应端均通过圆形排泥口24朝对应钢管管体23内部方向设置，且分别与对应螺孔25互不干涉设置；在每一个封堵盖板26的上表面中间位置还设有数据无线传输装置28，每一个数据无线传输装置28分别与对应螺孔25互不干涉设置，且分别与对应压力传感器电性连接，并分别实时监测对应钢管管体23内的泥浆压力。本实用新型中压力传感器和数据无线传输装置28能够将输泥管道内的压力值转换成电信号，电信号能够被无线发送到移动终端，用来远程实时监测管道内泥浆压力。
29.本实用新型中三通组合输泥转接管3包括入流管16、第一出流管17、第二出流管18、入流连接管19、第一出流连接管20和第二出流连接管21；如图1、图2所示，入流管16、第一出流管17以及第二出流管18呈y形设置，且三者之间密封连通，并整体成型；入流连接管19与入流管16同轴心设置，且其一端与入流管16的另一端相连；第一出流连接管20与第一出流管17同轴心设置，且其一端与第一出流管17的另一端相连；第二出流连接管21与第二出流管18同轴心设置，且其一端与第二出流管18的另一端相连。其中，入流管16与第一出流管17的轴线之间夹角为165
°
，入流管16与第二出流管18的轴线之间夹角为165
°
，第一出流管17与第二出流管18的轴线之间夹角为30
°
，这样的结构组合形式可以使得由于管道分叉造成的局部阻力增大并不明显。
30.如图1、图2所示，入流连接管19的另一端通过输泥管流量控制阀22与最末端的主输泥胶管2的另一端相连，第一出流连接管20的另一端通过输泥管流量控制阀22与第一支线输泥管路中最前端的自浮输泥胶管4另一端相连，第二出流连接管21的另一端通过输泥管流量控制阀22与第二支线输泥管路中最前端的自浮输泥胶管4另一端相连。本实用新型通过设置入流连接管19、第一出流连接管20和第二出流连接管21，从而便于管道分叉处发生堵管时进行清堵作业。
31.本实用新型中每一个装驳平台均包括装驳组合钢管8、升降平台9、电动机35、传动系统和平板驳船10；如图1、图4所示，每一个升降平台9均装载在对应平板驳船10上，且每一个电动机35分别通过传动系统带动对应升降平台9在铅直方向做升降运动；每一个装驳组合钢管8分别安装固定在对应升降平台9上，且分别通过桥接软管7与对应第一支线输泥管路中最末端的自浮输泥胶管4另一端以及对应第二支线输泥管路中最末端的自浮输泥胶管4另一端相连；四艘运泥驳船12分别停靠在对应平板驳船10两侧进行装驳作业。
32.其中，每一个装驳组合钢管8均包括艏吹钢管29、装驳主管流量控制阀30、装驳主管31、装驳支管32、支管流量控制阀33和吹送软管34；如图1、图4所示，每一个艏吹钢管29分别与对应装驳主管31同轴心间隔设置，且每一个艏吹钢管29的一端分别与对应桥接软管7相连，其另一端分别通过装驳主管流量控制阀30与对应装驳主管31相连；在每一个装驳主管31的两侧侧壁上沿其长度方向还分别依次间隔垂直焊接设有数个装驳支管32，每一个装驳支管32的一端分别通过支管流量控制阀33与对应装驳主管31相连，且在其另一端还分别套接设有吹送软管34；本实用新型中电动机35分别通过传动系统带动对应升降平台9在铅直方向做升降运动，来调整吹送软管34管口所喷射泥浆的落距，从而实现对运泥驳船12的快速均匀装驳。
33.本实用新型的艏吹装驳施工方法，包括以下步骤：
34.（1）首先将艏吹输泥胶管1与耙吸船泥浆泵相连，将四艘运泥驳船12分别停靠在对
应平板驳船10两侧的装驳位置处，并将艏吹输泥胶管1、桥接软管7以及吹送软管34分别调整到最佳状态。
35.（2）打开输泥管流量控制阀22、装驳主管流量控制阀30以及支管流量控制阀33，设定耙吸船泥浆泵的转速为60%额定转速，然后首次启动耙吸船泥浆泵。
36.（3）待整个输泥管路充水完成后，将耙吸船泥浆泵转速调整到额定转速，并开启接力泵6，然后开始进行艏吹输泥，实时监测每个清堵连接管5处的压力值，并分析研判第一支线输泥管路和第二支线输泥管路的堵管情况。
37.（4）当第一支线输泥管路的某一位置处上游输泥管段压力值明显高于其下游时，则该处发生堵管现象，关闭相应接力泵6、输泥管流量控制阀22以及装驳主管流量控制阀30，打开距离堵管位置最近的上游以及下游清堵连接管5上的圆形排泥口24，再由船舶吹水进行疏通。
38.（5）堵管疏通作业完成后，将清堵连接管5管体密闭，然后启动接力泵6，并打开相应输泥管流量控制阀22。
39.（6）在上述堵管疏通作业过程中，将第二支线输泥管路所连接的装驳组合钢管8一侧的支管流量控制阀33调节到最大开度，并进行大流量快速装驳，而其另一侧进行小流量慢速装驳。
40.（7）一侧的运泥驳船12装满后，关闭相应支管流量控制阀33，调节另一侧支管流量控制阀33的开度，并进行大流量快速装驳；同时将装满的运泥驳船12驶离，并驶入另一艘空载的运泥驳船12，再调整该侧支管流量控制阀33的开度，并进行小流量慢速装驳。
41.（8）没有堵管现象发生时，将第一支线输泥管路上的输泥管流量控制阀22调整到最大开度，开启相应接力泵6，对相应运泥驳船12进行大流量快速装驳，同时控制第二支线输泥管路进行小流量慢速装驳。
42.（9）第一支线输泥管路上的两艘运泥驳船12均装满后，关闭相应输泥管流量控制阀22和接力泵6，同时将第二支线输泥管路上的输泥管流量控制阀22调整到最大开度，开启相应接力泵6，并进行大流量快速装驳。
43.（10）第一支线输泥管路上的两艘运泥驳船12装满并驶离后，空载的两艘运泥驳船12迅速就位，开启并调节相应的接力泵6和输泥管流量控制阀22，并进行小流量慢速装驳。
44.（11）有堵管现象发生时，按照上述步骤（4）~（7）进行，没有堵管现象发生和堵管疏通完毕时，按照上述步骤（8）~（10）进行，直至耙吸船艏吹结束并驶离。
45.本实用新型结构简单、操作方便、安全高效，从而带来以下有益效果：
46.（1）本实用新型采用耙吸船连接双路并联管线的方式进行艏吹输泥，不仅使得耙吸船泥浆泵艏吹效能得到最大程度发挥，提高了艏吹输泥效率，同时还削减了耙吸船艏吹耗时，增加了耙吸船挖泥疏浚作业时间；
47.（2）本实用新型采用的双路并联管线中，每条支线输泥管路分别通过桥接软管7连接一个装驳平台，而每个装驳平台均能够进行双侧装驳，从而实现了两个装驳平台可同时对四艘运泥驳船12进行装载，提高了运泥驳船12的运泥效率，降低了运泥驳船12的往返运泥频率，从而使得单驳运泥施工安全性得到了显著提高；
48.（3）本实用新型中两条支线输泥管路和两个装驳平台同时运行的方式机动灵活，因而受风浪、水深、通航等施工条件影响小，能满足不同吨位运泥驳船12装载，从而缩短了
运泥驳船12的装载耗时，同时还有效减小了支线输泥管路疏堵、耙吸船泥浆泵过载、吹泥排距过大对艏吹装驳效率的影响。
49.上面所述的实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。