一種港口曝氣型清淤方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于港口施工工程技術領域，具體涉及一種港口曝氣型清淤結構及其清淤方法。
【背景技術】
[0002]在港口的運行過程中，港口的邊沿隨著時間的推移，會沉積大量的淤泥，對這些淤泥清理通常多是采用挖泥船和耙吸船來清除淤泥，但是其兩者都不能將淤泥清除干凈。
[0003]如一公開號為CN103806484A (公告日為2014年05月21日)的中國發明專利公開了:空氣提升水下清淤施工工法，步驟如下:(a)淤積物勘測分類:對清淤區域內的淤積物進行勘測，首先采用潛水員人工潛水方法勘測，對區域內的淤積物進行分類并記錄，記錄內容包括有:淤積物量，淤積物種類，淤積物粒徑范圍等，得到淤積物勘測記錄表；然后將γ射線密度儀及相關的儀器設備搬運至勘測船上，將相關儀器設備與γ射線密度相連接；連接完成后，深入水中，逐點向下測量，勘測最大清淤深度，水底各點的壓力等并記錄；(b)清淤系統設計:首先確定清淤設備，包括有:沉船、集渣船、空氣提升清淤主管、壓縮空氣輸送管路、壓縮空氣控制分配閥、壓縮空氣儲氣罐、空壓機、潛水供氣空壓機、多級高壓水栗、高壓水槍、壓縮空氣混流箱、起重設備；然后結合淤積物勘測記錄表，確定清淤設備的型號、口徑等，并設計清淤設備安裝圖紙，得到初步清淤系統；(C)清淤系統加工:組織工程監理、相關負責人等針對初步清淤系統進行討論加工，對不當之處進行調整得到完善的清淤系統；(d)施工準備:施工人員熟悉圖紙及施工要求；相關負責人根據施工組織設計中的施工人員、施工機械設備及物資材料等進行組織調遣；組織清淤設備保養、維修、租憑等工作，為工程順利實施做好充分的物質準備；將施工設備運送至沉船上并在沉船上搭建施工平臺；根據淤積物勘查記錄表，對集渣船進行改裝布置，做到集渣船結構滿足儲存及運輸淤積物的要求；(e)清淤主管安裝:根據工程設計要求，選擇合適的清淤主管，清淤主管上端為排放口，下端為吸淤口 ；清淤主管的長度根據最大清淤水深和排放口位置確定，清淤主管口徑根據淤積物的最大粒徑確定；然后對清淤主管管壁進行開孔作業，該孔為排氣孔，開孔位置設在清淤主管的吸淤口端，排氣孔孔徑和數量根據清淤主管的口徑和空壓機的排量而定，排氣孔沿管壁四周均勻布置；待管壁開孔結束后，將混流箱通過固定連接件焊接到主管開孔部位的外側，因此混流箱與管壁之間形成混流室；同時根據工程設計要求，在混流箱上布置相應數量的接口，接口用于接通供氣管路，安裝完成后存放于施工平臺上；(f)供氣系統組裝:供氣系統包括有:壓縮空氣輸送管路、壓縮空氣控制分配閥、壓縮空氣儲氣罐及空壓機，將供氣系統存放于施工平臺上；采用空壓機生成壓縮空氣，空壓機的排氣量根據清淤主管的口徑而定，空壓機的供氣壓力根據水深而定:口徑在200~250mm的清淤管，配套空壓機的排氣量在6~10M3/min ； 口徑在250~300mm的清淤主管配套空壓機的排氣量在12~20M3/min ; 口徑在300~500mm的清淤主管配套空壓機的排氣量在60~100M3/min ;空壓機的供氣壓力在0.7-1.5Mpa ;空壓機經壓縮空氣輸送管路連接壓縮空氣儲氣罐，壓縮空氣儲氣罐上出口處同樣連接壓縮空氣輸送管路，該空氣輸送管路為供氣管路，并在該供氣管路上安裝分配閥，分配閥控制壓縮空氣的排入量；該供氣管路的末端連接在混流箱的接口處，供氣管路的數量與混流箱的接口數量一致；連接完成后，先借助沉船將供氣系統與清淤主管運送至清淤位置，再依靠起重設備將清淤主管架至水底，吸淤口朝下對準淤積物，排放口對準集渣船并保持；(g)潛水設備組裝:潛水設備包括潛水供氣空壓機和通氣管，潛水供氣空壓機安裝于施工平臺上，并檢查安裝是否安裝穩固，通氣管與供氣空壓機相通，通氣管為潛水員提供空氣；(h)高壓水系統布置:高壓水系統包括高壓水槍和多級高壓水栗，多級高壓水栗安裝于施工平臺上，并且靠近潛水供氣空壓機，然后檢查是否安裝穩固；高壓水槍連接于多級高壓水栗上；(i)清淤系統試運行:首先開啟空壓機生成壓縮空氣，壓縮空氣儲存至壓縮空氣儲存罐內，同時潛水人員穿上潛水服，潛水服連接通氣管并架起高壓水槍，潛水員進入水底至清淤位置并開啟潛水供氣空壓機；然后開啟控制分配閥，清淤主管開始抽取淤積物，潛水員根據實際清淤情況，示意施工人員開啟高壓水栗，采用高壓水槍對淤積物進行水下沖擾，根據實際沖擾情況合理調整沖擾位置，輔助清淤工作；試運行期間每隔5min調節分配閥，改變供氣量，潛水員將實際清淤情況反饋給施工人員，同時施工人員檢查各設備的工作情況；試運行期間施工人員記錄所有過程，若試運行期間各設備運行狀況良好，清淤穩定，則進行下一道工序，否則檢查問題所在并解決，解決后，方能進行下一道工序；(j)淤積物抽排:首先開啟空壓機生成壓縮空氣，壓縮空氣儲存至壓縮空氣儲存罐內，同時潛水人員穿上潛水服，潛水服連接通氣管并架起高壓水槍，潛水員進入水底至清淤位置并開啟潛水供氣空壓機；然后開啟控制分配閥，分配閥調節至最理想的位置，此時壓縮空氣經供氣管路進入混流室；壓縮空氣在混流室內擠壓后經排氣孔進入清淤主管內，由于壓縮空氣壓強大于大氣壓，清淤主管內的壓縮空氣逐漸上升；上升過程中，清淤主管內形成負壓，清淤系統底部的淤積物隨水流進入吸淤口并逐漸提升至排放口，最后到達集渣船內，同時根據潛水員反饋的信息，借助起重設備合理調整清淤主管位置；潛水員根據實際清淤情況，示意施工人員開啟高壓水栗，采用高壓水槍對淤積物進行水下沖擾，根據實際沖擾情況合理調整沖擾位置，輔助清淤工作；清淤過程中，如果出現堵塞，采取閉氣重開的方法消除堵塞；區域內清淤完成后，關閉各設備，借助起重設備及沉船將清淤系統移至未清淤區域，然后重復上述清淤過程直至完成工程范圍內的清淤工作；(k)淤積物處理:在清淤工作工程中，集渣船上的淤積物逐漸增多，當淤積物的重量達到集渣船的額定承受重量時，首先停止清淤作業，再將集渣船運送至指定的淤積物處理點進行傾倒，然后回到清淤處繼續工作；如此循環往復直至完成工程范圍內的清淤工作；(I)測量控制:①建立測量控制網:根據設計道路總平面圖及施工現場地理環境等因素綜合考慮，合理布設測量控制粧；控制粧布好后再依據建設單位提供的坐標、高程控制點，將布設的導線控制點的坐標、高程測量出來，經復核無誤后就形成完整的能直接指導測量施工的坐標、高程控制網體系，并形成文字記錄；②控制點測設:首先項目部對測量控制點進行復核，再根據設計部門提供的水準點進行施工用臨時水準點的加密，臨時水準點設置于使用范圍外并檢查臨時水準點是否堅固穩定，施工期間每隔三個月對其進行復核；現場、使用的平面控制點及高程控制點在施工過程中每三個月復測一次；(m)清淤基面測量驗收:采用竹竿取樣的驗收方式，首先將竹竿深至水底，竹竿底端有淤積物進入，然后現場打開該竹竿，若不流動的淤積物不超過300mm，則視為驗收合格；否則對該取樣位置進行加密檢測，不合格的位置進行二次清淤直至驗收合格；現場取樣按每1m —個斷面進行，每個斷面3個點；并將驗收結果上報監理工程師，完成本工程驗收。
[0004]上述申請是最接近本申請的現有技術，它通過潛水員進入水底至清淤位置并開啟供氣空壓機對淤積物進行水下沖擾，沖擾之后通過泥漿栗輸送到達集渣船內，再借助起重設備及沉船將清淤系統移至未清淤區域，然后重復上述清淤過程直至完成工程范圍內的清淤工作。此方法的弊端如下:(1)前序部分需要勘測組織施工安裝，成本大，工程量繁瑣；
(2)水下的工作都是由潛水員判斷來完成，在水下安裝和移動設備很困難，作業難度很大；
(3)在清淤時，需要不斷調整設備的位置，由于水下的淤泥被高壓氣栗吹起，再吸入，這時被吹起的泥漿很容易亂跑，不能完全的清理干凈。
[0005]又如一申請公布號為CN102454178A的中國發明專利申請公開了一種碼頭底下清淤機具及其清淤方法，采用高壓水栗、潛水泥漿栗、清淤頭、噴嘴，其特征是高壓水栗裝在潛水泥漿栗上方，潛水泥漿栗下端連接清淤頭，清淤頭底部呈錐形并開有吸口，在清淤頭的上部裝有過渡水箱，高壓水栗出水口通過連接管連接過渡水箱進水口，過渡水箱通過連接管連接裝在清淤頭中部的高壓沖水水箱，高壓沖水水箱有多根水管垂直通到清淤頭底部，通到清淤頭底部的水管下端裝有噴嘴，在高壓沖水水箱邊沿均布與水平面呈45°的高壓沖水噴嘴；清淤機具的施工步驟是由帶有吊裝設備的清淤平臺將清淤機具置于泥土表面后，啟動高壓水栗，進行垂直和水平高壓沖水破土，形成泥漿，然后啟動潛水泥漿栗進行吸泥，泥漿由清淤頭吸入，通過潛水泥漿栗的輸泥管排至泥駁，當清淤達到指定深度，先停高壓水栗，后停潛水泥漿栗，再將清淤機具吊起，收好管線，移動清淤平臺到達下一指定位置，重復上述施工步驟。
[0006]上述申請和本申請的原理相同，通過高壓先將淤泥沖散，形成泥漿混合物，再利用泥漿栗將混合的泥漿吸起排出，達到清淤的目的，但是其不足之處與本文中第一篇對比文件相同，在高壓氣體將泥漿沖散形成泥漿混合物的時候，泥漿很容易被沖到其他地方，這樣往往清淤效果不太理想，不能徹底將泥漿清除。
【發明內容】
[0007]本發明針對以上缺點，立足于解決現有采用高壓氣體方法在清除港口底部淤泥時，泥漿很容易被沖跑，導致不能徹底將淤泥清除干凈的問題。提出了一種港口曝氣型清淤結構及其清淤方法。該結構通過合理的結構設計，將港口長時間沉積的泥沙截留在儲泥槽內，在密封操作，這樣吹氣的時候淤泥，泥漿混合物被擋在密封的區域內被吸走，到達徹底清除干凈的目的。
[0008]為實現本發明的目的，本發明采用的技術方案是:
一種港口曝氣型清淤結構，包括港口主體，其特征是:所述港口主體邊緣底部設有儲泥槽，多個吹氣管道和多個抽泥管道穿在港口主體內部，兩者的一端延伸在港口主體上方，另一端連通在儲泥槽底端平面；
儲泥槽側邊正前方均布設有軌道，軌道內部均布安裝有圓球，密封板夾在軌道之間的圓球上方；所述港口主體上面還安裝有電機，電機下方分別設有穿在港口主體內管道一和管道二，所述管道一出口處與密封板處于同一水平高度，管道二出口處延伸至軌道之間的后方；所述電機上面捆有連接鋼絲，連接鋼絲一路穿過管道一與密封板前方連接，另一路穿過管道二與密封板后方連接；管道一和管道二在連接鋼絲的拐彎處都安裝有過渡滑輪。
[0009]另外，在