CN2799674Y - 河道泥沙清理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种河道泥沙清理装置。这种河道泥沙清理装置，包括吸沙头、排沙管，吸沙头设于吸沙船上，吸沙船上设有提升架，该提升架上设有与吸沙头连接的牵绳；排沙管与吸沙头连通，位于水位以下，并通过悬绳吊于浮在水面上的浮桶；在河道的闸门上开有至上而下分布的一组通孔，该组通孔上设有将闸门两侧连通的泄沙管，泄沙管位于闸门外侧的一段设有阀门；排沙管与泄沙管成水平布置并且其末端与泄沙管连接。本实用新型有益的效果是：1)仅利用现有的吸沙船、闸门加以改装，即可。2)耗费能源小，无需外加力。3)操作方便，故障率。4)排沙吸力大，阻力小，排沙效果好。5)闸门上设的多根泄沙管也可起泄洪、抗旱引水的作用。

Description

河道泥沙清理装置

技术领域

本实用新型涉及一种清淤方法和设备，尤其是用于河床或水位高于两岸平原的河道的河道泥沙清理装置。

背景技术

目前，我国的一些河道，泥沙淤积已相当严重。尤其是黄河，长期以来，由于黄河中上游的黄土高原，其生态环境不是很理想，水土流失严重，使黄河下游泥沙不断淤积，大堤被迫不断加高，成为众人皆知的悬河，严重威胁两岸人民的生命和财产安全。但是，对于黄河下游泥沙淤积尚没有有效的清理方法，目前利用水库蓄水，冲淤冲沙，将泥沙排入渤海，其不仅投资和工程规模大，而且泥沙在长距离的输送过程中，受到泥沙自重及水流速度的双重制约，效果不十分显著，水资源浪费也大，沙资源也没得到充分利用。有些工程技术措施是直接在河底设一根排沙管排沙，但是其施工难度比较大，由于排沙管不能移动，其排沙范围小，只能将排沙口附近的泥沙冲走；而且不降低水位，淤积的泥沙很难排出来。另外，还有一些采用挖沙船、排污泥泵吸沙排沙，其耗费能源多、成本高、效率低，且机械庞大、易出事故、使用效果不好。

中国专利(专利号91106706)所公开的移动式吸沙器，包括吸沙头及其排沙管，利用的是常规虹吸原理。排沙管或爬过堤坝，或过溢流口，其水沙在排沙管运动过程中，都有一个向上移动过程。若排沙管爬过堤坝，则受到泥沙自重和水面以上管内水自重的制约，即水沙在管内向上移动距离越大，遇到的阻力也越大，需要的吸力也大。因此在吸力不够的情况下，需要不断加外加力。如果排沙管在水面以上部分出现漏气现象，就不能产生虹吸现象。而且，在使用前，必须向排沙管上的进水口灌满水，将管内空气排出，形成真空，才能产生虹吸现象。一旦停止使用，就必须按上述程序重复操作才能重新启动，操作麻烦。若排沙管过溢流口，管内排沙量主要受到泥沙自重的制约，以及泥沙向上移动距离制约。如前所述，泥沙向上移动距离越大，阻力也越大。另外，在较长的输沙过程中，需要获得多次外加力，增加能耗。一旦水位下降，低于溢流口情况如同输沙管过坝，出现诸多不便。

实验证明，如果排沙管与泄沙管全部置于水位以下，并且水平布置，依靠水的压力，水沙将自动排出排沙管内的空气，就可以产生永恒虹吸现象(区别于常规虹吸)，就像打开水龙头开关一样方便，将水沙自动排出。无需将排沙管抽成真空，也没有上述的诸多不便。

实用新型内容

本实用新型主要是要解决上述现有技术的缺点，根据永恒虹吸现象，提供一种将现有设备改造加以利用、排沙管全部位于水位以下的河道泥沙清理装置，解决目前泥沙清理装置清淤效果差、施工难度大的问题，可广泛应用于目前泥沙淤积严重的河道。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：

这种河道泥沙清理装置，包括吸沙头、排沙管，吸沙头设于吸沙船上，吸沙船上设有提升架，该提升架上设有与吸沙头连接的牵绳；排沙管与吸沙头连通，位于水位以下，并通过悬绳吊于浮在水面上的浮桶；在河道的闸门上开有至上而下分布的一组通孔，该组通孔上设有将闸门两侧连通的泄沙管，泄沙管位于闸门外侧的一段设有阀门；排沙管与泄沙管成水平布置并且其末端与泄沙管连接。

本实用新型有益的效果是：1)施工方便，应用范围广，仅利用现有的吸沙船、闸门，加以改装，即可。尤其适用于目前河床水位高、泥沙淤积的河道。2)耗费能源小，利用水位差的压力自动排、泄沙，可远距离输水沙，无需外加力。3)操作方便，排沙管、泄沙管全部位于水位以下，无需抽真空的过程，也不用担心由于漏气产生故障。4)使用效果好，排沙管与泄沙管成水平布置，且排沙管离水底很近，产生的吸力大，阻力小，排沙效果好。5)闸门上设的多根泄沙管也可起泄洪、抗旱引水的作用。

附图说明

图1是本实用新型吸沙头附近部分的结构示意图；

图2是本实用新型闸门附近部分的结构示意图；

图3是本实用新型闸门的主视结构示意图。

附图标记说明：吸沙船1，提升架2，牵绳2-1，横向推进器3，连杆4，万向节5，吸沙头6，排沙管7，浮桶8，悬绳8-1，泄沙管9，闸门10，通孔10-1，阀门11，绳索12。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

这种实现上述方法的设备，包括吸沙头6、排沙管7，吸沙头6设于吸沙船1上，吸沙船1可利用现有的耙吸式挖泥船，省去泥泵和泥舱，配以高压冲水管(备用)。将带齿型的耙头(即为吸沙头6)，与排沙管7连接即可。吸沙船1上设有提升架2，该提升架2上设有与吸沙头6连接的牵绳2-1；浮桶8之间用绳索12串联，一端系于吸沙船，另一端固定于闸门10附近。排沙管7与吸沙头6连通，位于水位以下，并通过悬绳8-1吊于浮在水面上的浮桶8。在河道的现有闸门10上开有至上而下分布的三个通孔10-1，分别对应于高水位、中水位、低水位。该组通孔10-1上设有将闸门10两侧连通的泄沙管9，泄沙管9位于闸门10外侧的一段设有阀门11；排沙管7与泄沙管9成水平布置并且其末端与泄沙管9连接。使用时，操纵提升架2，使吸沙头6接触泥沙，(遇中度密实沙，可塑、低硬塑粘土、沙土，用高压冲水管冲水)。打开阀门11，通过水的压力，水沙就自动排出。

吸沙船1可由目前现有的耙吸式吸沙船改装而成。吸沙船1上设有横向推进器7，吸沙头6设于轴接于船体的连杆5前端。吸沙头6上设有万向节4。通过提升架2拉动牵绳2-1可以提起吸沙头6。当排沙管7中沙子过多时，会引起堵塞现象。此时，提起吸沙头6，控制吸沙头6插入沙中的深度，或者将吸沙头6提至离河床80-100cm处(与排沙管平)，通过改变水沙的混合比例，将堵塞的沙子冲走，保证水沙源源不断排出。吸沙头6的吸沙口处设有滤网，避免杂物进入排沙管7，引起堵塞。吸沙船也可由一般的挖沙船改装，在挖沙船上安装提升架、连杆、万向节、牵绳及高压冲水管(备用)等。吸沙头6可以采用现有的各种吸沙头。

考虑到汛期防洪安全因素，以及实际操作方便，带通孔10-1的闸门10可另行新建，置于原闸门外侧渠道处，并保持一定间距(如同船闸间距)。如果河道的闸门10底部高于河床，可另建闸门，尽可能使闸门底部低于河床，以提高效率。带通孔10-1的闸门10，其孔的数目和设置与河床、水位相适应，最下部的通孔10-1应低于河床(或者低于湖底)。水沙的排放处低于河床，或者低于河流最低水位。经沙水分离后，水、沙可分别利用。

不需排沙时，关上阀门11。或者，只要将吸沙头6提升至水面，即可停止排沙。需要重新排沙时，打开阀门11即可，省去了反复抽真空的过程。在该处的泥沙吸得差不多时，将吸沙船1开到别处，再吸沙。这样，通过接长排沙管9，可将较大范围内的河道泥沙清理掉。

由于输沙量还与排沙管径相关，管径越大，输送水沙量也越大。因此，排沙管管径可略大于吸沙头6的进沙水口径，以获取更大的水压。另外，为了最大限度利用水位差的压力，与低水位对应的泄沙管9可设在离水底80-100CM的高度，排沙管9距离水底也大约80-100CM。目前，由于河道中的泥沙淤积过多，有些闸门10已经报废。泄沙管9可直接装在这些闸门10上，重新将其利用。或者，在河道上新设一个闸门10也可，将其建于原有闸门的外侧渠道处；使用时，先打开原有闸门，再吸沙。可在目前现有的河道上广泛应用。

本实用新型也适用于淤泥多、水位较高的湖泊，在湖泊水下泄处，建两个深及湖底的闸门，两闸门组合如同船闸：一闸门用于防洪，一闸门(多孔闸门)用于排泄淤泥。其它设备如同河道泥沙清理设备，即挖泥船、吸沙头、排沙管等。对于大型的水利工程(如水电站、水库)，在现有基础上进行改进，利用永恒虹吸原理，安装多个排沙管(带有阀门)，将水沙排到河流两岸的沙水分离处，水作为工业、农业、生活用水；沙用于建材。今后，新建水电站、水库时，也可利用“永恒虹吸”现象，在坝前库底预埋排沙管，泄沙管穿过大坝底部延伸至坝外低处排放。

水沙排放处也即水沙分离处。通过技术处理，将水沙分离，水进入渠道，作工业、农业或生活用水，沙用于建材，另外阐述。

Claims (3)

1、一种河道泥沙清理装置，包括吸沙头(6)、排沙管(7)，吸沙头(6)设于吸沙船(1)上，其特征是：吸沙船(1)上设有提升架(2)，该提升架(2)上设有与吸沙头(6)连接的牵绳(2-1)；排沙管(7)与吸沙头(6)连通，位于水位以下，并通过悬绳(8-1)吊于浮在水面上的浮桶(8)；在河道的闸门(10)上开有至上而下分布的一组通孔(10-1)，该组通孔(10-1)上设有将闸门(10)两侧连通的泄沙管(9)，泄沙管(9)位于闸门(10)外侧的一段设有阀门(11)；排沙管(7)与泄沙管(9)成水平布置并且其末端与泄沙管(9)连接。

2、根据权利要求1所述的河道泥沙清理装置，其特征是：所述排沙管(7)距离水底80-100cm。

3、根据权利要求1所述的河道泥沙清理装置，其特征是：所述浮桶(8)之间用绳索(12)串联，一端系于吸沙船(1)，另一端固定于闸门(10)附近。

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