水下吸泥设备及利用该设备进行水下切割拔桩的施工方法

水下吸泥设备及利用该设备进行水下切割拔桩的施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种水下吸泥设备及利用该设备进行水下切割拔桩的施工方法，水下吸泥设备中供水装置向钢管桩内底部喷射水流，使钢管桩内的泥浆稀释，并提供对钢管桩内淤泥抬升的举升力，再通过供气装置向吸泥导管中输送高压空气，使吸泥导管内产生负压，进而使被稀释后的泥浆从吸泥导管中反压出去，以达到降低钢管桩拔桩力的目的，是一种结构简单，施工方便的水下吸泥设备。而利用该设备进行水下切割拔桩的施工方法，可使水下钢管桩切割深度达泥面下15米，可避免后期航道安全隐患，且可回收泥面以下的大部分钢管桩，以提高材料回收率。
【专利说明】水下吸泥设备及利用该设备进行水下切割拔粧的施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及桥梁施工【技术领域】，具体地指一种用于桥梁临时结构钢管桩拆除施工的水下吸泥设备及利用该设备进行水下切割拔桩的施工方法
【背景技术】
[0002]在大型桥梁施工中主墩施工平台、支架和临时墩等临时结构构件基础均采用钢管桩基础，由于一部分钢管桩位于桥下，受桥梁净高限制，无法采用大型起重船配合液压振动锤进行拔桩，而采用小型起重设备又由于起重能力不足而无法顺利实施。若仅拆除采用泥面切割，对后期航道安全存在一定隐患，且无法回收泥面以下的钢管桩，造成材料浪费。

【发明内容】

[0003]本发明的目的就是要提供一种水下吸泥设备及利用该设备进行水下切割拔桩的施工方法，以解决上述【背景技术】的问题。
[0004]本发明的技术方案为:一种水下吸泥设备，其特征在于:它包括吸泥导管，所述吸泥导管的下端套装有气仓，所述吸泥导管的底部穿出气仓，所述气仓内设有水平隔板，所述水平隔板将气仓分为上部气仓和下部水仓，所述吸泥导管的侧壁上设有进气口，所述进气口设置在上部气仓内，所述上部气仓与外置的供气装置相通；还包括进水管，所述进水管的一端与外置的供水装置连接，所述进水管的另一端穿过上部气仓并进入下部水仓中，所述下部水仓的底部设有多个出水口，所述出水口与射水管的一端连接，所述射水管的另一端向吸泥导管的底部延伸。
[0005]上述方案中:
[0006]所述进气口从吸泥导管内壁向外壁向下倾斜设置。
[0007]所述进气口的宽度从吸泥导管内壁向外壁依次减小。
[0008]所述上部气仓的顶部开设有进气孔，所述进气孔通过进气管与外置的供气装置连通。
[0009]所述多个出水口以吸泥导管为中心轴等间距设置。
[0010]所述射水管的底部为锥形，所述锥形底部的锥部设有出水孔。
[0011]所述吸泥导管包括多个标准节段导管，相邻的标准节段导管通过法兰盘与螺栓配合以密封连接。
[0012]所述进水管包括多个标准节段水管，相邻的标准节段水管通过法兰盘与螺栓配合以密封连接。
[0013]一种利用上述水下吸泥设备进行水下切割拔桩的施工方法，其特征在于，它包括以下步骤:
[0014]I)、移动吸泥用船至施工区域，在吸泥用船上安装供气装置及支撑钢座，并在待施工钢管桩内安装好吸泥设备；
[0015]2)、在吸泥用船上通过一根把杆支撑起一个滑轮，把杆的顶部通过钢丝绳与支撑钢座连接；
[0016]3)、在吸泥用船上安装拼接用卷扬机及起降用卷扬机，拼接用卷扬机连接有拼接用钢丝绳，拼接用钢丝绳套过滑轮与待安装的标准节段导管相连，起降用卷扬机连接有起降用钢丝绳，起降用钢丝绳与已安装的标准节段导管相连；
[0017]4)、起降用卷扬机固定好已安装的标准节段导管，通过拼接用卷扬机吊起待安装的标准节段导管至已安装的标准节段导管上方，将待安装的标准节段导管与已安装的标准节段导管固定密封后，拼接用钢丝绳拆除并与下一待安装的标准节段导管相连，重复上述步骤，直至吸泥导管下放至预定深度；
[0018]5)、通过吸泥设备对钢管桩内进行清淤处理；
[0019]6)、清淤处理完毕后，拆除吸泥设备，进行水下钢管桩水下切割；
[0020]7)、水下钢管桩水下切割完毕后，临时浮吊船起吊液压振动锤进行拔桩作业。
[0021]本发明的水下吸泥设备，供水装置向钢管桩内底部喷射水流，使钢管桩内的泥浆稀释，并提供对钢管桩内淤泥抬升的举升力，再通过供气装置向吸泥导管中输送高压空气，使吸泥导管内产生负压，进而使被稀释后的泥浆从吸泥导管中反压出去，以达到降低钢管桩拔桩力的目的，是一种结构简单，施工方便的水下吸泥设备。
[0022]利用上述水下吸泥设备进行水下切割拔桩施工方法，可使水下钢管桩切割深度达泥面下15米，避免后期航道安全隐患，且可回收泥面以下的大部分钢管桩，以提高材料回收率。
【专利附图】

【附图说明】
[0023]图1为利用吸泥设备进行水下切割拔桩的整体示意图；
[0024]图2为图1中吸泥设备在水下的结构布设图；
[0025]图3为图2中进气口的放大示意图；
[0026]图4为图2中1-1剖面示意图；
[0027]图5为图2中2-2剖面示意图；
[0028]图6为图2中吸泥导管装配图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0030]如图1、图2所示，本实施例的一种水下吸泥设备，它包括吸泥导管，吸泥导管I的下端套装有气仓9，所述吸泥导管I的底部穿出气仓9，气仓9内设有水平隔板9.1，水平隔板9.1将气仓9分为上部气仓9.2和下部水仓9.3，吸泥导管I的侧壁上设有进气口 1.1，进气口 1.1设置在上部气仓9.2内，上部气仓9.2与外置的供气装置4相通；还包括进水管10，进水管10的一端与外置的供水装置连接，进水管10的另一端穿过上部气仓9.2并进入下部水仓9.3中，下部水仓9.3的底部设有多个出水口 9.4，出水口 9.4与射水管11的一端连接，射水管11的另一端向吸泥导管I的底部延伸。
[0031 ] 使用时，供水装置向钢管桩内底部喷射水流，使钢管桩内的泥浆稀释，并提供对钢管桩内淤泥抬升的举升力，再通过供气装置4向吸泥导管I中输送高压空气，使吸泥导管I内产生负压，进而使被稀释后的泥浆从吸泥导管I中反压出去，以达到降低钢管桩拔桩力的目的，是一种结构简单，施工方便的水下吸泥设备。
[0032]而水平隔板9.1的设置，可使进水管10中流入的水只能进入下部水仓9.3中，而无法进入上部气仓9.2中，避免高压空气进入水中，而被水稀释。
[0033]而下部水仓9.3再通过射水管11射向钢管桩底部，以达到钢管桩内底部的泥浆被稀释的目的。
[0034]本实施例中:
[0035]参考图3，进气口 1.1从吸泥导管I内壁向外壁向下倾斜设置，这样是为了将高压空气向吸泥导管I内部上方输送；进气口 1.1的宽度从吸泥导管I内壁向外壁依次减小，以加大高压空气与吸泥导管I内部的接触面积，增大吸泥导管I内部能产生负压的空间。
[0036]参考图3，上部气仓9.2的顶部开设有进气孔9.5，进气孔9.5通过进气管2与外置的供气装置4连通，进气管2为橡胶管，在水下帖附在吸泥导管I的外侧壁设置。
[0037]参考图4，所述多个出水口 9.4以吸泥导管I为中心轴等间距设置，以使水流对钢管桩内淤泥抬升的举升力均衡。
[0038]射水管11的底部为锥形，锥形底部的锥部设有出水孔，这样可以通过减小出水面积达到增大泥浆举升力的目的。
[0039]参考图5、图6，吸泥导管I包括多个标准节段导管，相邻的标准节段导管通过法兰盘1.2与螺栓配合以密封连接。
[0040]而进水管10也包括多个标准节段水管，相邻的标准节段水管通过法兰盘与螺栓配合以密封连接。
[0041]一种利用上述水下吸泥设备进行水下切割拔桩的施工方法，其特征在于，它包括以下步骤:
[0042]I )、移动吸泥用船8至施工区域，在吸泥用船8上安装供气装置4及支撑钢座7，供气装置4选用吸泥空压机，并在待施工钢管桩内安装好吸泥设备；
[0043]2)、在吸泥用船8上通过一根把杆3支撑起一个滑轮12，把杆3的顶部通过钢丝绳与支撑钢座7连接，把杆3为一个向吸泥用船8外侧倾斜设置的支撑装置，为施工提供施工空间；而把杆3的顶部通过钢丝绳与支撑钢座7连接，可避免把杆3过分前倾，以致发生倒塌的现象；
[0044]3)、在吸泥用船8上安装拼接用卷扬机5及起降用卷扬机6，拼接用卷扬机5连接有拼接用钢丝绳，拼接用钢丝绳套过滑轮12与待安装的标准节段导管相连，起降用卷扬机6连接有起降用钢丝绳，起降用钢丝绳与已安装的标准节段导管相连；
[0045]4)、起降用卷扬机6固定好已安装的标准节段导管，通过拼接用卷扬机5吊起待安装的标准节段导管至已安装的标准节段导管上方，将待安装的标准节段导管与已安装的标准节段导管固定密封后，拼接用钢丝绳拆除并与下一待安装的标准节段导管相连，重复上述步骤，直至吸泥导管下放至预定深度，拼接用卷扬机5起降用卷扬机6相互配合，用于控制吸泥导管I升降，以达到控制吸泥速率及吸泥深度的目的；
[0046]5)、通过吸泥设备对钢管桩内进行清淤处理；
[0047]6)、清淤处理完毕后，拆除吸泥设备，进行水下钢管桩水下切割；
[0048]7)、水下钢管桩水下切割完毕后，临时浮吊船起吊液压振动锤进行拔桩作业。
[0049]此施工方法，可使水下钢管桩切割深度可达泥面下15米，可避免后期航道安全隐患，且可回收泥面以下的大部分钢管桩，以提高材料回收率。
【权利要求】
1.一种水下吸泥设备，其特征在于:它包括吸泥导管(1)，所述吸泥导管(I)的下端套装有气仓(9)，所述吸泥导管(I)的底部穿出气仓(9)，所述气仓(9)内设有水平隔板(9.1),所述水平隔板(9.1)将气仓(9)分为上部气仓(9.2)和下部水仓(9.3)，所述吸泥导管(I)的侧壁上设有进气口( 1.1)，所述进气口( 1.1)设置在上部气仓(9.2)内，所述上部气仓(9.2)与外置的供气装置(4)相通；还包括进水管(10)，所述进水管(10)的一端与外置的供水装置连接，所述进水管(10)的另一端穿过上部气仓(9.2)并进入下部水仓(9.3)中，所述下部水仓(9.3)的底部设有多个出水口(9.4)，所述出水口(9.4)与射水管(11)的一端连接，所述射水管(11)的另一端向吸泥导管(I)的底部延伸。
2.根据权利要求1所述的水下吸泥设备，其特征在于:所述进气口(1.0从吸泥导管Cl)内壁向外壁向下倾斜设置。
3.根据权利要求2所述的水下吸泥设备，其特征在于:所述进气口(1.1)的宽度从吸泥导管(I)内壁向外壁依次减小。
4.根据权利要求1所述的水下吸泥设备，其特征在于:所述上部气仓(9.2)的顶部开设有进气孔(9.5)，所述进气孔(9.5)通过进气管(2)与外置的供气装置(4)连通。
5.根据权利要求1所述的水下吸泥设备，其特征在于:所述多个出水口(9.4)以吸泥导管(I)为中心轴等间距设置。
6.根据权利要求1所述的水下吸泥设备，其特征在于:所述射水管(11)的底部为锥形，所述锥形底部的锥部设有出水孔。
7.根据权利要求1、2、3或5所述的水下吸泥设备，其特征在于:所述吸泥导管(I)包括多个标准节段导管，相邻的标准节段导管通过法兰盘与螺栓配合以密封连接。
8.根据权利要求1所述的水下吸泥设备，其特征在于:所述进水管(10)包括多个标准节段水管，相邻的标准节段水管通过法兰盘与螺栓配合以密封连接。
9.一种利用权利要求1所述的水下吸泥设备进行水下切割拔桩的施工方法，其特征在于，它包括以下步骤: I)、移动吸泥用船(8)至施工区域，在吸泥用船(8)上安装供气装置(4)及支撑钢座(7)，并在待施工钢管桩内安装好吸泥设备； 2)、在吸泥用船(8 )上通过一根把杆(3 )支撑起一个滑轮(12 )，把杆(3 )的顶部通过钢丝绳与支撑钢座(7)连接； 3)、在吸泥用船(8)上安装拼接用卷扬机(5)及起降用卷扬机(6)，拼接用卷扬机(5)连接有拼接用钢丝绳，拼接用钢丝绳套过滑轮(12)与待安装的标准节段导管相连，起降用卷扬机(6)连接有起降用钢丝绳，起降用钢丝绳与已安装的标准节段导管相连； 4)、起降用卷扬机(6)固定好已安装的标准节段导管，通过拼接用卷扬机(5)吊起待安装的标准节段导管至已安装的标准节段导管上方，将待安装的标准节段导管与已安装的标准节段导管固定密封后，拼接用钢丝绳拆除并与下一待安装的标准节段导管相连，重复上述步骤，直至吸泥导管下放至预定深度； 5)、通过吸泥设备对钢管桩内进行清淤处理； 6)、清淤处理完毕后，拆除吸泥设备，进行水下钢管桩水下切割； 7)、水下钢管桩水下切割完毕后，临时浮吊船起吊液压振动锤进行拔桩作业。
【文档编号】E02F3/88GK103882900SQ201410105003
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月20日 优先权日:2014年3月20日
【发明者】徐刚, 张延河, 付望林, 吴小斌, 徐银波, 叶鹏, 尹相龙 申请人:中交第二航务工程局有限公司