永久性局部水底吸泥清淤的方法.pdf

一种港永久性局部水底吸泥清淤的方法，属于水利工程技术领域。本发明在水底埋设的管网，管网由主管道和众多小管道组成，小管道上布设小孔，用联结杆连接固定所有小管道，联结杆上布设高频微幅振动发生器，管网的主管道连接泥浆泵和排泥管道；在高频微幅振动发生器作用下，管网的小管道发生高频微幅振动，引起淤泥高频微幅振动变成稀泥，稀泥通过泥浆泵作用从小孔吸入管网的小管道，再汇入主管道，然后通过排泥管输送到远处的排泥场。本发明的技术实施简单，成本低，功效高，适用于繁忙港池水下清淤和工农业取水口防止淤积。

1、  一种港永久性局部水底吸泥清淤的方法，其特征在于，在水底埋设的管网，管网由主管道和众多小管道组成，小管道上布设小孔，用联结杆连接固定所有小管道，联结杆上布设高频微幅振动发生器，管网的主管道连接泥浆泵和排泥管道，排泥管道设置在水底；在高频微幅振动发生器作用下，管网的小管道发生高频微幅振动，引起淤泥高频微幅振动变成稀泥，稀泥通过泥浆泵作用从小孔吸入管网的小管道，再汇入主管道，然后通过排泥管输送到远处的排泥场。

2、  根据权利要求1所述的港永久性局部水底吸泥清淤的方法，其特征是，包括以下步骤：
(1)在水底设置管网，管网由主管道和众多小管道组成，小管道上布设众多小孔，主管道上垂直布设小管道，小管道对称分布在主管道两边，在小管道中部用联结杆连接固定所有小管道，联结杆上布设高频微幅振动发生器；
(2)管网的主管道一端封闭，另外一端连接一条输泥管，再接到泥浆泵，泥浆泵的出口连接排泥管道，排泥管道布设到指定的排泥场；
(3)启动高频微幅振动发生器，使管道周围的床面泥沙不断与水掺混，将泥沙不断变成液态的泥浆；
(4)再开启泥浆泵，稀泥被不断从小孔吸入管网的小管道，再汇入主管道，然后通过排泥管输送到远处的排泥场；
(5)随着淤泥被排除，水底高程逐渐下降，水底管网也随之下沉，当水底高程下降到所需位置时，关闭高频微幅振动发生器和泥浆泵，停止清淤工作。

3、  根据权利要求1或者2所述的永久性局部水底吸泥清淤的方法，其特征是，所述的小管道上布设的小孔，其孔径为水底泥沙最大粒径的2-10倍，且必须大于1毫米。

4、  根据权利要求1或者2所述的永久性局部水底吸泥清淤的方法，其特征是，所述的高频微幅振动发生器，振动频率大于10000次/分钟。

永久性局部水底吸泥清淤的方法
技术领域
本发明涉及的是一种水利工程技术领域的方法，具体地说，是一种永久性局部水底吸泥清淤的方法。
背景技术
港池和航道的泥沙淤积。各港口都有淤积现象。常是在多泥沙活动的海岸建港的严重问题。港池内泥沙的淤积导致港池变浅，严重影响船舶靠泊，直接降低码头的功能和效益。现在主要使用铰吸挖泥船疏浚港池，然而，由于港口作业繁忙，以至有时没有时间容许这类挖泥船进港池挖泥。因此，如何在港口作业情况下，同时疏浚港池的水下淤泥是有待开发的专项技术。
经对现有技术文献的检索发现，中国专利(申请)号：CN200410023299.9，名称：自进式无堵塞清淤机，公开(公告)号：CN1707037，公开(公告)日：2005.12.14。该专利自述为：“自进式无堵塞清淤机，包括浮体、柴油机、液压装置、疏浚机具、吸泥管、螺旋式无堵塞泵和排泥管，浮体浮在水面上，其他设备固定在浮体上，柴油机通过液压装置连接着疏浚机具，疏浚机具前端插入淤泥中，它的末端依次连接着吸泥管、螺旋式无堵塞泵和排泥管。本发明的疏浚机具前端设计采用圆形刀片加固定小刀片，可将大块状纤维质切破或压入泥底，不可能出现重复缠绕；中间设计有碾削装置，可将一般纤维质扭断、撕裂化整为碎；中后部分设计有泥轮，可排除一切超大和可粘附的物体；最后使用新型无堵塞泥浆泵，并通过卧式安装，实现水、泥浆、杂物三相流无堵塞输送。”该发明的在繁忙的港池清淤时，主要不足之处在于：1)浮体浮在港池水面上，妨碍船只靠泊和码头作业；2)每次清淤施工的前后期时间较长。因此，这种发明不宜繁忙港池水下清淤。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种永久性局部水底吸泥清淤的方法，使其实施简单，成本低，功效高，适用于繁忙港池水下清淤和工农业取水口防止淤积。
本发明是通过以下技术方案来实现的，本发明根据粘土质粉砂和粉砂为主的泥沙在高频微幅振动作用下产生液化的原理，在水底埋设管网，管网由主管道和众多小管道组成，小管道上布设小孔，用联结杆连接固定所有小管道，联结杆上布设高频微幅振动发生器，管网的主管道连接泥浆泵和排泥管道，排泥管道可设置在水底；在高频微幅振动发生器作用下，管网的小管道发生高频微幅振动，引起淤泥高频微幅振动变成稀泥，稀泥通过泥浆泵作用从小孔吸入管网的小管道，再汇入主管道，然后通过排泥管输送到远处的排泥场。
以下对本发明作进一步的描述，包括以下步骤：
(1)在水底设置管网，管网由主管道和众多小管道组成，小管道上布设众多小孔，主管道上垂直布设小管道，小管道对称分布在主管道两边，在小管道中部用联结杆连接固定所有小管道，小孔孔径为水底泥沙最大粒径的2-10倍，且必须大于1毫米，联结杆上布设高频微幅振动发生器；
(2)管网的主管道一端封闭，另外一端连接一条输泥管，再接到泥浆泵，泥浆泵的出口连接排泥管道，排泥管道布设到指定的排泥场；
(3)启动高频微幅振动发生器，使管道周围的床面泥沙不断与水掺混，将泥沙不断变成液态的泥浆；
(4)再开启泥浆泵，稀泥被不断从小孔吸入管网的小管道，再汇入主管道，然后通过排泥管输送到远处的排泥场。
(5)随淤泥不断被排除，水底高程不断下降，水底管网也随之下沉，当水底高程下降到所需位置时，关闭高频微幅振动发生器和泥浆泵，停止清淤工作。
本发明的基本原理是利用高频微幅振动将板结的泥沙与水快速掺混变成流性好的液态泥浆，然后利用水下管网、泥浆泵和排泥管道进行清淤。
本发明可以广泛应用于各类港池、码头前沿、航道以及工农业取水口附近的清淤。本发明的技术实施简单，成本低，功效高。尤其为繁忙港池提供创新的、经济适用的清淤方法。
具体实施方式
实施例1
(1)在港池水底设置4组管网，每组管网的主管长250米，平行布设，主管道间距9米，直径20厘米，主管道上垂直布设小管道，小管道对称分布在主管道两边；
(2)在小管道中部用联结杆连接固定所有小管道，联结杆上每隔8米设置1个高频微幅振动发生器，振动频率大于10000次/分钟；
(3)每条小管道间距1米，小管道长4米，管径2厘米，小管道上均匀布设小孔，小孔在小管道两边的对称布设，每组小孔间距20厘米，小孔孔径3毫米；
(4)管网的主管道一端封闭，另外一端连接一条长200到250米不等的输泥管，再接到泥浆泵，泥浆泵的出口连接排泥管道，排泥管道长600米，排泥管道布设到港池外指定的排泥场；
(5)启动所有高频微幅振动发生器，使管道周围的床面泥沙不断与水掺混，将泥沙不断变成液态的泥浆；
(6)再开启泥浆泵，稀泥被不断从所有小孔吸入管网的小管道，再汇入主管道，然后通过排泥管输送到港池外的排泥场。
(7)随淤泥不断被排除港池外，水底高程不断下降，水底管网也随之下沉，当水底高程下降到所需位置时，关闭高频微幅振动发生器和泥浆泵，停止清淤工作。
(8)清淤后随时间的推移，港池内又会淤积。重复上述步骤(5)到(7)，定期清淤，维持港池内设计水深。
通过上述技术方案，将港池水底设置的管网范围(35米×250米)内淤泥通过排泥管道排放到离港池700米以外的地方，水下淤泥高程降到所需位置，保证港池内设计水深，保障了船只靠泊和码头作业安全。
实施例2
(1)在港池水底设置20组管网，每组管网的主管长200米，分成10排，每排2组平行布设，该2组间距2米，主管道间距9米，主管道直径20厘米，主管道上垂直布设小管道，小管道对称分布在主管道两边；
(2)在小管道中部用联结杆连接固定所有小管道，联结杆上每隔5米设置1个高频微幅振动发生器，振动频率大于12000次/分钟；
(3)每条小管道间距1米，小管道长4米，管径2厘米，小管道上均匀布设小孔，小孔在小管道两边的对称布设，每组小孔间距10厘米，小孔孔径1.5毫米；
(4)管网的主管道一端封闭，另外一端连接一条长200到400米不等的输泥管，再接到泥浆泵，泥浆泵的出口连接排泥管道，排泥管道长500米，排泥管道布设到港池外指定的排泥场；
(5)启动所有高频微幅振动发生器，使管道周围的床面泥沙不断与水掺混，将泥沙不断变成液态的泥浆；
(6)再开启泥浆泵，稀泥被不断从所有小孔吸入管网的小管道，再汇入主管道，然后通过排泥管输送到港池外的排泥场。
(7)随淤泥不断被排除港池外，水底高程不断下降，水底管网也随之下沉，当水底高程下降到所需位置时，关闭高频微幅振动发生器和泥浆泵，停止清淤工作。
(8)清淤后随时间的推移，港池内又会淤积。重复上述步骤(5)到(7)，定期清淤，维持港池内设计水深。
通过上述技术方案，将港池水底设置的管网范围(约908米×402米)内淤泥通过排泥管道排放到离港池500米以外的地方，水下淤泥高程降到所需位置，保证港池内设计水深，保障了船只靠泊和码头作业安全。
实施例3
(1)在取水口前沿水底设置管网，管网地主管长200米，主管道直径15厘米，主管道上垂直布设小管道，所有管道在同一平面上，小管道对称分布在主管道两边；
(2)在小管道中部用一根联结杆连接固定所有小管道，联结杆上每隔5米设置1个高频微幅振动发生器，振动频率大于10000次/分钟；
(3)每条小管道间距0.8米，小管道长3米，管径2厘米，小管道上均匀布设小孔，小孔在小管道两边的对称布设，每组小孔间距15厘米，小孔孔径3毫米；
(4)管网的主管道一端封闭，另外一端连接一条长50米的输泥管，再接到泥浆泵，泥浆泵的出口连接排泥管道，排泥管道长100米，排泥管道布设到取水口下游指定的排泥场；
(5)启动所有高频微幅振动发生器，使管道周围的床面泥沙不断与水掺混，将泥沙不断变成液态的泥浆；
(6)再开启泥浆泵，稀泥被不断从所有小孔吸入管网的小管道，再汇入主管道，然后通过排泥管输送到取水口下游的排泥场。
(7)随淤泥不断被排除取水口外，水底高程不断下降，水底管网也随之下沉，当水底高程下降到所需位置时，关闭高频微幅振动发生器和泥浆泵，停止清淤工作。
(8)清淤后随时间的推移，取水口附近又会淤积。重复上述步骤(5)到(7)，定期清淤，维持取水口附近设计水深。
通过上述技术方案，将取水口前沿水底设置的管网范围(约200米×8米)内淤泥通过排泥管道排放到取水口下游200米以外的指定排泥场，水下淤泥高程降到所需位置，保证取水口前沿设计水深，保障了取水安全。