[发明专利]潜水阶梯式挖沟机

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种水下各种管径的输油、输气、给排水管道的挖沟作业设备，尤其涉及一种适用于潜水阶梯式挖沟作业的设备。

 

背景技术

目前，水下挖沟作业领域采用的挖沟机，多设计为单次施工挖深度2米以内的浅沟。ZL201020104070.9公开的发明挖沟机采用的调整组合宽窄型挖沟虽然可以通过宽型挖浅沟、窄型挖深沟达到挖2米以上水深的目的，但是需要分两次挖沟作业，对于单次连续作业挖2米以上深沟无法实现。

 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述缺陷，对挖沟机采用阶梯式设计，实现挖沟机多个阶梯段单次连续作业，单次连续挖沟深度达4.5米以上。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是阶梯式挖沟机包括位于主框架中部的三个喷射泵，位于每个喷射泵两侧各一个抽吸泵，和位于主框架下部的阶梯式喷射抽吸架，其特征在于主框架分两层，每层由横向五排横梁和纵向四列侧梁组成，两层框架由竖向杆连接上下节点，连接最外侧两列侧梁的竖向杆向下延伸分别连接到两个滑靴上；三个喷射泵位于主框架上下两层中间，平均分布在中间两列侧梁之间，固定在下层框架上，每个喷射泵从后部吸水，前部出水口向下分成两股分别用法兰连接到下部阶梯式喷射抽吸架的两根竖向钢管；每个喷射泵两侧各一个抽吸泵呈竖直放置，下部抽吸口与阶梯式喷射抽吸架使用法兰连接，每个抽吸泵外侧有一个排放口，连接到平行于主框架横梁的一根排泥沙管；阶梯式喷射抽吸架为整体结构，用斜撑固定在主框架上；所述阶梯式喷射抽吸架可分为三部分：每部分都与其上的一个喷射泵及其两侧的抽吸泵的两个出水口和两个抽吸口相连，由四根钢管组成，前端两根钢管下部侧面设有高压喷射孔，钢管长度依次从前向后变长，呈阶梯式，前部四根钢管长度为1.5米，中部为3米， 后部为4.5米，每部分钢管之间都有横向和纵向支撑，高压喷射孔部分只有纵向支撑，没有横向支撑。

本发明的有益效果是，挖沟机采用阶梯式设计，通过每个阶梯段挖1.5米的途径实现整体三个阶梯段单次连续作业挖掘4.5米的目的，通过控制阶梯段个数或调整钢管长度可实现单次连续作业挖掘4.5米以上深度。同时挖沟机将导向、高压喷射除泥沙、抽泥沙等功能都集成在一个阶梯式喷射抽吸架上，整体结构更加稳定，坚固耐用。

 

附图说明

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

    图1是潜水阶梯式挖沟机主视图；

    图2是潜水阶梯式挖沟机侧视图；

图3是潜水阶梯式挖沟机三维图。

其中：1-主框架；2-喷射泵；3-抽吸泵；4-滑靴；5-阶梯式喷射抽吸架；6-排泥沙管；7a-前部钢管；7b-中部钢管；7c-后部钢管；8-出水口；9-抽吸口；10-高压喷射孔；11-法兰；12-海底管线。

 

具体实施方式

根据附图1-3所示，主框架1具有保护位于其内部设备的功能；喷射泵2由电驱动，下端固定在主框架1上，水从喷射泵2后部吸入后进行内部加压，形成高压水到达前端出水口8，在此处高压水进入阶梯式喷射抽吸架5，从下方底部喷冲海床，同时受阻的高压水从高压喷射孔10喷出横向切割海床；抽吸泵3也由电驱动，工作时产生抽吸力，从连接在抽吸口9下方的钢管吸入下方浮动的泥沙，泥沙吸入到抽吸口9后从其侧面的排泥沙管6排出；滑靴4可在水下泥面上滑动，减小摩擦阻力，并防止挖沟机陷入到泥中；阶梯式喷射抽吸架5为一个整体，可划分为三部分，前部、中部、后部，每部分长度都比前一部分长1.5m，阶梯式喷射抽吸架5横截面呈H型，可骑在海底管线12上进行挖沟，挖好后海底管线12直接进入到沟内；排泥沙管6分布在抽吸泵3两侧，可将抽出的泥沙排出沟外，阻止被高压水喷射产生的泥沙回填沟内；钢管之间有横向和纵向支撑固定，共同组成了阶梯式喷射抽吸架5，上部固定在主框架1上，增加了阶梯式喷射抽吸架5的强度；出水口8和抽吸口9都由法兰11连接到阶梯式喷射抽吸架5上，抽吸泵3和排泥沙管6也是使用法兰11连接；高压喷射孔10位于出水口8下方钢管下端，可进行高压冲水切割海床，挖出U型深沟。

在施工过程中，挖沟机可分为三段挖沟施工，前部的喷射泵2从高压喷射孔10喷出高压水切割海床，前部的两个抽吸泵3从前部钢管7a底部吸入泥沙从排泥沙管6排出，前段挖出1.5m浅沟后，挖沟机中段在此1.5m浅沟基础上继续挖沟作业，中部的喷射泵2从高压喷射孔10喷出高压水切割海床，中部的两个抽吸泵3从中部钢管7b底部吸入泥沙从排泥沙管6排出，此时可挖出3m深沟，同样后段挖沟机在3m基础上继续挖沟，后部的喷射泵2从高压喷射孔10喷出高压水切割海床，后部的两个抽吸泵3从后部钢管7c底部吸入泥沙从排泥沙管6排出，最终挖至4.5m，海底管线12从阶梯式喷射抽吸架5内部进入深沟中，如此可一次连续完成施工。