[发明专利]一种用于沉井施工的软土冲挖设备及其使用方法

说明书

本发明属于沉井施工设备领域，具体涉及一种用于沉井施工的软土冲挖设备及其使用方法。该软土冲挖设备包括潜水泥沙泵，潜水泥沙泵包括底部的进口和侧部的出口，出口与排泥管道相连，其特征在于，还包括安装在潜水泥沙泵上的高压水枪，所述高压水枪的喷射口朝下，高压水枪呈竖向设置并通过偏角调节器与潜水泥沙泵相连，高压水枪不少于2个且沿潜水泥沙泵的外壁周向上均匀部署，进一步，上述的用于沉井施工的软土冲挖设备，还包括空气箱、空气泵和混合管，使用时通过偏角调节器调整高压水枪的喷射角，使高压水从不同角度冲刷水泥沙泵下方的软土。本发明具有体积小、重量轻、适应范围广且施工成本低的优点。

技术领域

本发明属于沉井施工设备领域，具体涉及一种用于沉井施工的软土冲挖设备及其使用方法。

背景技术

沉井施工时利用自身重力驱动下沉，通过井内取土的方法使沉井平稳沉入土层内，依靠施工过程不同位置取土的先后顺序，不断调整沉井下沉姿态，以克服竖向地层差异性的不利影响并保证下沉的稳定性，其中淤泥层和淤泥质黏土层的强度低、渗透性低、高含水量、高压缩性等特性，较适宜采用空气吸泥法进行土方开挖施工。现有的沉井施工使用到的绞土冲挖一体化冲挖设备存在体积大重量大的特点，不适应尺寸小的沉井施工，并且需要配套庞大吊装机具，对于工程沿线较长的施工现场，大型机具转场会使施工成本显著提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、冲挖效果好、工况适应能力强的用于沉井施工的软土冲挖设备。

实现上述目的的技术方案包括如下内容。

一种用于沉井施工的软土冲挖设备，包括潜水泥沙泵，潜水泥沙泵包括底部的进口和侧部的出口，出口与排泥管道相连，还包括安装在潜水泥沙泵上的高压水枪，

所述高压水枪的喷射口朝下，高压水枪呈竖向设置并通过偏角调节器与潜水泥沙泵相连，高压水枪不少于2个且沿潜水泥沙泵的外壁周向上均匀部署。

进一步，所述偏角调节器包括伸缩气缸和悬臂连杆，所述伸缩气缸呈横向设置安装在潜水泥沙泵的上部，伸缩气缸的伸缩杆与高压水枪的上部铰接，所述悬臂连杆呈横向设置固定在潜水泥沙泵的下部，悬臂连杆末端与高压水枪的下部铰接。

进一步，所述高压水枪为4个。

进一步，所述高压水枪的喷射口直径为 10-20mm。

进一步，上述的用于沉井施工的软土冲挖设备，还包括空气箱、空气泵和混合管，所述高压水枪安装在空气箱上，所述空气箱竖向设置，空气箱通过进气管与空气泵的输出口相通，

所述潜水泥沙泵上部设置在空气箱内，潜水泥沙泵的进口处于空气箱下方，其出口处于空气箱内，

所述混合管连接在潜水泥沙泵出口与排泥管道之间并从空气箱中通过，混合管的管壁沿周向设有若干气孔，使得空气箱与混合管相通。

进一步，所述空气箱为圆柱形状。

进一步，所述气孔的直径为 3-8mm。合适的气孔直径可以保证空气从空气箱内进入混合管内同时降低泥沙从混合管内流出的可能。

基于上述的用于沉井施工的软土冲挖设备，本发明提供一种使用方法，包括如下步骤：

起重装备吊起所述软土冲挖设备并将其置于沉井水面下；

启动空气泵向空气箱内注入空气；

启动潜水泥沙泵抽吸沉井内泥沙；

开启高压水枪，高压水切割潜水泥沙泵下方的土体；

通过偏角调节器调整高压水枪的喷射角，使高压水从不同角度冲刷水泥沙泵下方的软土。

进一步，所述空气泵输出气压不少于5个标准大气压。有利于提供充足的压力使空气箱的空气从气孔中渗入到混合管中，实现与泥沙水充分混合。

进一步，所述高压水枪的射流压力不低于1.5 MPa，确保冲刷软土的冲击力。