[发明专利]码头下方疏浚作业系统

说明书

本发明属于疏浚工程技术领域或海洋工程技术领域，提供一种码头下方疏浚作业系统，包括船体本体、尾接箱、行车平台系统、绞车起重系统、横扫系统、疏浚设备系统、船体平衡系统和船体定位系统。可无限扩展的平台架构设计模式使疏浚作业平台能够广泛适用于各种类型码头的施工；集成化的疏浚设备系统满足小平台大挖深及多种类型土质的疏浚要求；可摆转机械臂结构对疏浚作业平台进行安全定位；行车平台系统与横扫系统相互配合，实现码头下方全方位疏浚作业；船体平衡系统可用于平衡施工过程中平台的重心变化，确保施工安全；通过模块化、集成化和全自动化的设计方法解决了码头下方有限空间作业施工难的问题，提高了清淤作业的安全性和经济性。

技术领域

本发明属于疏浚工程技术领域或海洋工程技术领域，尤其涉及到一种码头下方疏浚作业系统。

背景技术

随着国际贸易的高速发展，码头的建设及应用受到了前所未有的关注。其中，高桩码头作为现代码头形式中一种比较重要的结构形式，在河流下游、河口和海岸等地区有着十分广泛的应用。

高桩码头属透空结构，主要由上部结构和桩基两部分组成。高桩码头的桩基是阻水建筑物，在桩基施工过程中和码头建成之后，由于桩基对近岸区动力条件的影响，工程区一定范围内的海床发生冲刷和淤积。通过对大量高桩码头的监测结果表明，由于高桩码头桩基群区的阻尼作用，导致码头下方桩基内的局部流速减小，大大降低了水流的挟沙能力，造成建成后的码头下方均发生了严重的泥沙淤积，对高桩桩基产生了巨大的危害，有可能造成桩体断裂、码头承载力减弱、岸坡滑坡或塌方等现象，特别是近20年来，码头下方泥沙的淤积问题相当严重，所需清理的淤积泥沙量极大。为避免淤积后泥沙压力对码头桩基的影响，实施码头下方淤积泥沙的清理和维护变得十分的重要且迫切。

虽然对于码头前沿淤积的泥沙，采用传统的疏浚平台与设备进行清淤便能产生很好的效果。然而，由于高桩式码头下方的桩基结构比较复杂，对桩基群的保护性要求相对较高，这使得码头下方的清淤工作环境较为恶劣，采用传统的疏浚平台及设备进行施工十分困难，且相关清淤疏浚设备普遍存在技术落后、能耗高、工效低、泥浆浓度低、功能单一、对水深和土质的适应性差等缺陷。同时，传统的疏浚设备需要相关人员在码头下方进行现场操作施工，存在着较大的安全隐患。因此，研究开发出一套适合于码头下方清淤的高效节能安全的新型疏浚平台及设备来应对码头下方极大的清淤市场具有十分重要的经济价值和现实意义。

虽然，国内外研究机构均对相关疏浚平台及设备均有所研究，但研究产品无外乎小型绞吸船或带高压冲水的泵吸泥疏浚船。对于小型绞吸船或带高压冲水的泵吸泥疏浚船，船体的牵引与定位均采用定位桩或通过人工拉钢丝绳缠绕至高桩桩基上的方式，且每完成一个周期的施工，船体向前移动需要重新定位，从而导致疏浚施工效率较低，且由于码头下方的施工空间有限(通常水面至码头的有效空间高度2m左右)，船行波及水位变化的频率较大，因此，船体的牵引与定位及疏浚施工的作业难度较大，操作人员的人身安全保障性较低。同时，这些疏浚设备的技术相对较为落后、工效低、能耗高、泥浆浓度低、挖掘深度浅、对土质的适应性较差，且自动化程度不高，需要相关操作人员在码头下方狭小的空间进行实时操作，这对于在空间有限、环境恶劣的码头下方进行施工的操作人员来说极易产生较大的人身安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种码头下方疏浚作业系统，从码头下方特殊的环境出发，采用了行车平台系统与横扫系统相结合的施工方式来保障可在码头下方有限空间内高效地完成全方位的疏浚任务，并基于此施工方式进行平台各模块的设计。采用模块化与集成化的设计模式，可以满足不同码头疏浚作业的环境要求，同时，可无限扩展的平台架构设计能够尽最大限度地减少无效作业时间，提高疏浚效率，降低施工安全隐患。该码头下方疏浚作业系统适用于码头下方淤积泥沙的清理，可以解决码头下方狭小空间的清淤过程中所存在的技术问题，并通过全自动化的设计模式在保证人身及设备系统安全的条件下高效地完成码头下方淤积泥沙的清理工作。

为了实现上述目标，本发明提供了如下技术方案：