疏浚泥堆场立式气喷射防淤堵排水装置论文和设计-邓柏旺

全文摘要

疏浚泥堆场立式气喷射防淤堵排水装置,排水板接头(7)内部有十字形通道,纵向两端分别伸出有支管接头(16),横向两端分别为扁方形的排水板插槽(15),将卷绕成矩形环状的防淤堵排水板(6)的两端分别插接在排水板接头(7)上的排水板插槽(15)上构成滤排水单元;防淤堵排水板(6)内部有连通的内腔而且表面有可调渗透孔;该滤排水单元内侧角部分别穿过并固定水平向定位拉索(4)。通过进一步由排泥场水平向定位拉索呈矩阵布置的防淤堵排水板构建多维立体集排水体系,有效节能的排除堆场内水分,促进土体内部空气流通速度,加快土体的脱水干化。达到促使疏浚泥快速排水干化,有效减少疏浚泥堆场占地面积及占地时间。

主设计要求

1.疏浚泥堆场立式气喷射防淤堵排水装置,包括水平向定位拉索(4)、防淤堵排水板(6)和排水板接头(7);其特征在于,排水板接头(7)内部有十字形通道,纵向两端分别伸出有支管接头(16),横向两端分别为扁方形的排水板插槽(15),将卷绕成矩形环状的防淤堵排水板(6)的两端分别插接在排水板接头(7)上的排水板插槽(15)上构成滤排水单元;防淤堵排水板(6)内部有连通的内腔而且表面有可调渗透孔;该滤排水单元内侧角部分别穿过并固定水平向定位拉索(4)。

设计方案

1.疏浚泥堆场立式气喷射防淤堵排水装置,包括水平向定位拉索(4)、防淤堵排水板(6)和排水板接头(7);其特征在于,排水板接头(7)内部有十字形通道,纵向两端分别伸出有支管接头(16),横向两端分别为扁方形的排水板插槽(15),将卷绕成矩形环状的防淤堵排水板(6)的两端分别插接在排水板接头(7)上的排水板插槽(15)上构成滤排水单元;防淤堵排水板(6)内部有连通的内腔而且表面有可调渗透孔;该滤排水单元内侧角部分别穿过并固定水平向定位拉索(4)。

2.如权利要求1所述的疏浚泥堆场立式气喷射防淤堵排水装置,其特征在于,防淤堵排水板(6)用扎丝(14)绑扎固定在水平向定位拉索(4)上。

3.如权利要求1所述的疏浚泥堆场立式气喷射防淤堵排水装置,其特征在于,相互平行的相邻二滤排水单元的间距在0.5m~3m。

4.如权利要求1所述的疏浚泥堆场立式气喷射防淤堵排水装置,其特征在于,水平向定位拉索(4)张紧拴固在竖立固定的紧固方桩(2)之间。

5.如权利要求1所述的疏浚泥堆场立式气喷射防淤堵排水装置,其特征在于,防淤堵排水板(6)的可调渗透孔等效孔径为80um~320um,渗透系数大于5×10-3<\/sup>cm s -1<\/sup>。

6.如权利要求1所述的疏浚泥堆场立式气喷射防淤堵排水装置,其特征在于,滤排水单元用排水支管(8)通过插接支管接头(16)连接成串联形成支排水管网;将支排水管网接入排水主管(9),排水主管(9)进一步经过管路转换开关(11)连接安装高压气射流防淤堵装置(12)、水气一体抽排水装置(13)及高压供气装置(10)。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于水利工程河湖疏浚排泥场的快速干化处理技术,还涉及高压气射流防淤堵技术和相关装置的工作原理及其适用场景说明,尤其是疏浚泥堆场立式气喷射防淤堵排水装置。

背景技术

许多河道、水库、湖泊和灌渠都存在不同程度的泥沙淤积,特别是下游河段及河流入海口普遍有大量的泥沙淤积,需要通过疏浚工程来恢复它们水流宣泄、调蓄防洪及通航运输的功能。例如,近年来洞庭湖的水域面积严重缩小,就是由于上游水土流失,湘、资、沅、澧四水及长江四口的洪水携带高达1.75亿吨的泥沙入湖,使湖库出现泥沙淤积,抬高湖床,降低了入湖水量所致,这严重减弱了洞庭湖的蓄洪防洪能力,给人民生命财产带来了重大的安全隐患。

疏浚工程是一项长期工作,不是疏浚一次就能一劳永逸,需要进行周期性的维护疏浚,仅2016年一年,长江南京以下水道维护产生的疏浚泥体量就达2564.6万立方米。疏浚工程产生的为数巨大的疏浚泥对管理单位及施工单位带来了严峻的挑战。过去的一二十年间,受益于国家政策的大力支持,我国疏浚行业得到蓬勃发展,成为世界疏浚大国,但是目前我国的疏浚形式依然十分严峻,其中尤其突出的问题包括急需适用的疏浚泥处理等一系列疏浚技术。

疏浚泥以细颗粒土为主,受疏浚施工的扰动,淤泥常被搅浑形成高含水率的泥浆,具有含水率高、压缩性大、强度低的特点,其本质属于高含水率的固体废物。

现有的疏浚泥处理主要采用排泥场自然干化法,这需要占用大量的排泥场地,由于疏浚泥的干化速度十分缓慢,排泥场地占用时间需要几年甚至几十年,待疏浚泥固结沉降形成土地后才能恢复使用,大大增加了工程成本。例如,在南水北调东线的建设中,仅第一期工程产生的疏浚淤泥及弃土占地就需要20000多亩的排泥场地,征地费占该期工程总费用的60%。大型排泥场地难寻,租地费用高已成为制约河道疏浚整治,特别是城镇河道疏浚工程排泥场自然干化法应用的最关键因素。

经过多年实践和理论研究发现,疏浚泥快速脱水固结是解决排泥场自然干化法堆场占地面积大、占地时间久的有效途径。但是相关公开文献较少。

如上所述,现有技术主要是通过抽真空,依靠排泥场内外压差排除堆场内部水分。由于疏浚淤泥细颗粒含量占很大比重,在自然固结过程中,会沉积在排水板、渗水砾石、砂桩等滤水材料附近,造成滤水材料淤堵,截断排水路径,再加上抽真空的加持作用下,这种淤堵作用就会更加明显,单靠调节排泥场体系内的真空度,难以从根本上解决滤水材料的淤堵问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供疏浚泥堆场立式气喷射防淤堵排水装置,解决现有技术中存在的防淤堵效果不佳、排水效率低以及工程造价高的等问题。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现:包括水平向定位拉索、防淤堵排水板、排水板接头;排水板接头内部有十字形通道,纵向两端分别伸出有支管接头,横向两端分别为扁方形的排水板插槽,将卷绕成矩形环状的防淤堵排水板的两端分别插接在排水板接头上的排水板插槽上构成滤排水单元;防淤堵排水板内部有连通的内腔而且表面有可调渗透孔;该滤排水单元内侧角部分别穿过并固定水平向定位拉索。

尤其是,防淤堵排水板用扎丝绑扎固定在水平向定位拉索上。

尤其是,相互平行的相邻二滤排水单元的间距在0.5m~3m。

尤其是,水平向定位拉索张紧拴固在竖立固定的紧固方桩之间。

尤其是,防淤堵排水板的可调渗透孔等效孔径为80um~320um,渗透系数大于5×10-3<\/sup>cm s -1<\/sup>。

尤其是,滤排水单元用排水支管(8)通过插接支管接头连接成串联形成支排水管网;将支排水管网接入排水主管,排水主管进一步经过管路转换开关连接安装高压气射流防淤堵装置、水气一体抽排水装置及高压供气装置(。

本实用新型的优点和效果:通过进一步由排泥场水平向定位拉索呈矩阵布置的防淤堵排水板构建多维立体集排水体系,有效节能的排除堆场内水分,促进土体内部空气流通速度,加快土体的脱水干化。而且,方便通过高压气射流装置喷出高压气,并排除淤堵在排水体系上的细小颗粒;达到促使疏浚泥快速排水干化,有效减少疏浚泥堆场占地面积及占地时间,具有工程造价低、防淤堵效果好、排水效率高、操作简便的优势。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中防淤堵排水板连接水平向定位拉索结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中排水板接头结构示意图。

图4为本实用新型实施例1应用系统安装结构示意图

附图标记包括:

围堰1、紧固方桩2、支撑桩3、水平向定位拉索4、支撑竹竿5、防淤堵排水板6、排水板接头7、排水支管8、排水主管9、高压供气装置10、管路转换开关11、高压气射流防淤堵装置12、水气一体抽排水装置13、扎丝14、排水板插槽15、支管接头16。

具体实施方式

本实用新型原理在于,通过预先在排泥场安装水平向定位拉索4,在水平向定位拉索上固定防淤堵排水板6,从而在排泥场构建多维立体集排水体系;将集排水体系通过密闭管路与水气一体抽排水装置13及高压气射流防淤堵装置12连接,通过水气一体抽排水装置13排除堆场内水分,通过高压气射流装置12,喷出高压气,排除淤堵在排水体系上的细小颗粒;达到促使疏浚泥快速排水干化,减少疏浚泥堆场占地面积及占地时间的目的。

本实用新型无需在地表覆膜以创造真空环境,水分可在地表自然蒸发,水气一体抽排水装置13在抽吸土体水分的同时,可加快土体内部空气流通速度,进一步加快土体的脱水干化。本实用新型具有工程造价低、防淤堵效果好、排水效率高、操作简便的优势。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1:如附图1所示,相对二道围堰1内侧分别竖立一排紧固方桩2,在这两列紧固方桩2之间张紧拴固水平向定位拉索4;防淤堵排水板6用扎丝14绑扎在水平向定位拉索4上,防淤堵排水板6通过排水板接头7与排水支管8快装配连接;排水支管8穿过围堰1底部与排水主管9连接;水气一体抽排水装置13、高压气射流防淤堵装置12经过管路转换开关11安装在排水主管9上。

前述中,根据土层性质,紧固方桩2沿围堰1延伸方向横向间距在0.5m~3m,紧固方桩2底端深入围堰1土体,并在紧固方桩2露出地面的2\/3高度处倾斜固定设置支撑桩3;紧固方桩2长度根据堆场土质情况确定,须确保露出地面的紧固方桩2长度比1\/2~2\/3设计填土高度大10mm。

前述中,在紧固方桩2上距地面100mm及距桩顶100mm处分别设置两道水平向定位拉索4。

前述中,水平向定位拉索4每隔10m竖立设置一道支撑竹杆5,使水平向定位拉索4的挠度不大于5cm。

前述中,防淤堵排水板6上开有可调渗透孔,可调渗透孔等效孔径在80um~320um,可调渗透孔渗透系数大于5×10-3<\/sup>cm s -1<\/sup>,防淤堵排水板6弯制成矩形通过扎丝14绑扎在水平向定位拉索4上,邻接相对的二防淤堵排水板6间距为0.5m~3m。排水支管8为钢丝管。

前述中,如图2所示,用扎丝14将防淤堵排水板6呈矩形竖立绑扎在水平向定位拉索4上,相互平行的相邻二防淤堵排水板6的间距根据土层性质控制在0.5m~3m,如附图3、4所示,排水板接头7内部有十字形通道,纵向两端分别伸出有支管接头16,横向两端分别为扁方形的排水板插槽15,将卷绕成矩形环状的防淤堵排水板6的两端分别插接在排水板接头7上的排水板插槽15上构成滤排水单元;将各滤排水单元用排水支管8通过插接支管接头16连接成串联形成支排水管网;将支排水管网接入排水主管9,排水主管9进一步安装水气一体抽排水装置13及高压供气装置10,完成疏浚泥堆场气喷射防淤堵三维快速排水系统的组装。

本实用新型实施例中,排水板接头7可采用中国专利CN102720181A-软基处理工程中真空预压设备用接头给出产品;该软基处理工程中真空预压设备用接头,包括连接管段,其特征在于连接管段的外表面设置成若干个圆台的搭接体形状,各个圆台的上端面均朝向接头的接口方向;所述圆台,其大小从里到接口方向呈递减状;圆台外表面上另置有倒齿。

本实用新型实施例中,排水支管8为钢丝管,具有承载土压和自吸泵吸力的能力,排水支管8内径须与防淤堵排水板6接口的外径相对应。排水主管9为PVC管,排水主管9通过三通或大小头等转换接头与排水支管连接。水气一体抽排水装置13连接在排水主管9上,可实现单抽水、单抽气及水、气混抽,可空转不会发生气蚀。高压气射流防淤堵装置12上连接有空压机,并且通过三通连接到排水主管9上,当防淤堵排水板6发生淤堵时,可打开高压气射流防淤堵装置12上空压机,用高压气射流冲走堵在防淤堵排水板6滤网上的细小颗粒。水气一体抽排水装置13中包括自吸泵。管路转换开关11上并联安装有两个闭气球阀,保持其中一个闭气球阀打开,用以选择控制水气一体抽排水装置13中自吸泵或高压气射流防淤堵装置12上空压机开始工作。

本实用新型实施例,在吹填时,当疏浚泥没过防淤堵排水板6顶部时,启用水气一体抽排装置13,将滤出的水分抽排到排水沟渠;当发现防淤堵排水板6淤堵时,启用高压供气设备10,通过高压气射流喷射,破除淤堵在防淤堵排水板6附近的细小颗粒,保持排水管路的畅通。

本实用新型实施例,通过预先在排泥场依托水平向定位拉索4,将由防淤堵排水板6的两端分别插接在排水板接头7上构成滤排水单元呈矩阵布置构建多维立体集排水体系,通过水气一体抽排水装置排除堆场内水分,促进土体内部空气流通速度,加快土体的脱水干化。通过高压气射流装置喷出高压气,并排除淤堵在排水体系上的细小颗粒;达到促使疏浚泥快速排水干化。

设计图

疏浚泥堆场立式气喷射防淤堵排水装置论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920007910.0

申请日:2019-01-03

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:31(上海)

授权编号:CN209493935U

授权时间:20191015

主分类号:E02D 3/10

专利分类号:E02D3/10

范畴分类:36C;36E;

申请人:上海市水利工程集团有限公司

第一申请人:上海市水利工程集团有限公司

申请人地址:201400 上海市奉贤区南桥镇光明金骏路648号

发明人:邓柏旺;徐燚;沈达;姜春光;黄文兵

第一发明人:邓柏旺

当前权利人:上海市水利工程集团有限公司

代理人:郭春远

代理机构:31272

代理机构编号:上海申新律师事务所

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

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