[发明专利]空气提升水下清淤施工工法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水下清淤的施工工法，特别是空气提升水下清淤施工工法。

背景技术

我国幅员辽阔，河道、水库、电站等众多，它们都为我们生活的血脉担负着饮用、泄洪、排涝、旅游、航运、发电等不同功能。但是泥沙随水流汇集到河道、水库中常形成淤积物，淤积物容易造成河道堵塞，严重影响河道的使用功能。为减缓淤积，延长水库寿命，传统的清淤方法通常采用机械开挖，机械开挖需要配备大型的开挖设备。实际使用过程中，机械开挖在特定区域包括水库、电站、水工构建物内，无法展开工作，大型开挖设备无法进入；同时水深较大处，开挖设备清淤效率较低，常出现清淤不彻底，费时费力。

发明内容

本发明目的在于提供空气提升水下清淤施工工法，主要是利用压缩空气在水下密闭管道内上升减压过程中形成负压，将清淤系统底部的淤积物随水流提升至管口排出，达到对淤积物的搬移清除之目的的一个系统，正常情况下，它需要根据清淤对象的颗粒状态和清理对象不同，选择随机高压水枪或潜水员配合扰动水底淤积物以提高清淤的工作效率。本施工工法在深水处，由于水压增大，压缩空气释放减压过程中产生的负压将更加有利于水下清淤，因此能够实现在深水处有效清淤施工。同时本施工工法能够有效将需要清理的杂物、淤积物按照预定的要求搬移、清理掉，因此，整个系统还有在很多特殊场合使用的特殊作用和意义。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

空气提升水下清淤施工工法：其特征在于包括如下步骤：

（a）淤积物勘测分类：

对清淤区域内的淤积物进行勘测，首先采用潜水员人工潜水方法勘测，对区域内的淤积物进行分类并记录，记录内容包括有：淤积物量，淤积物种类，淤积物粒径范围等，得到淤积物勘测记录表；然后将γ-射线密度仪及相关的仪器设备搬运至勘测船上，将相关仪器设备与γ-射线密度相连接；连接完成后，深入水中，逐点向下测量，勘测最大清淤深度，水底各点的压力等并记录；

（b）清淤系统设计：

首先确定清淤设备，包括有：沉船、集渣船、空气提升清淤主管、压缩空气输送管路、压缩空气控制分配阀、压缩空气储气罐、空压机、潜水供气空压机、多级高压水泵、高压水枪、压缩空气混流箱、起重设备；然后结合淤积物勘测记录表，确定清淤设备的型号、口径等，并设计清淤设备安装图纸，得到初步清淤系统；

（c）清淤系统加工：

组织工程监理、相关负责人等针对初步清淤系统进行讨论加工，对不当之处进行调整得到完善的清淤系统；

（d）施工准备：

施工人员熟悉图纸及施工要求；相关负责人根据施工组织设计中的施工人员、施工机械设备及物资材料等进行组织调遣；组织清淤设备保养、维修、租凭等工作，为工程顺利实施做好充分的物质准备；将施工设备运送至沉船上并在沉船上搭建施工平台；根据淤积物勘查记录表，对集渣船进行改装布置，做到集渣船结构满足储存及运输淤积物的要求；

（e）清淤主管安装：

根据工程设计要求，选择合适的清淤主管，清淤主管上端为排放口，下端为吸淤口，清淤主管采用法兰连接；清淤主管的长度根据最大工作水深和排放口位置确定，清淤主管口径根据淤积物的最大粒径确定；然后对清淤主管管壁进行开孔作业，该孔为排气孔，开孔位置设在清淤主管的吸淤口端，排气孔孔径和数量根据清淤主管的口径和空压机的排量而定，排气孔沿管壁四周均匀布置；待管壁开孔结束后，将混流箱通过固定连接件焊接到主管开孔部位的外侧，因此混流箱与管壁之间形成混流室；同时根据工程设计要求，在混流箱上布置相应数量的接口，接口用于接通供气管路，安装完成后存放于施工平台上；

（f）供气系统组装：

供气系统包括有：压缩空气输送管路、压缩空气控制分配阀、压缩空气储气罐及空压机，将供气系统存放于施工平台上；采用空压机生成压缩空气，空压机的排气量根据清淤主管的口径而定，空压机的供气压力根据水深而定：口径在200～250mm的清淤主管，配套空压机的排气量在6～10M³/min；口径在250～300mm的清淤主管配套空压机的排气量在12～20M³/min；口径在300～500mm的清淤主管配套空压机的排气量在60～100M³/min；空压机的供气压力在0.7～1.5Mpa；