專利名稱：水利行業用的固定在水流底部淤沙表面的繞流清淤裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及水利行業用的清淤裝置，尤其為一種清除河流、渠道、水庫排沙口、入河口、入海口中的淤泥、淤沙的裝置。
目前，我國河流、渠道、水庫、入河口、入海口中淤積十分嚴重，尤其是黃河流域，對防洪抗旱、人身安全和國家財產都產生了不利的影響，大力進行疏浚清淤勢在必行。我國河流、渠道眾多，水文、氣候、地質條件、淤積情況等各不相同，需要門類品種比較齊全的各種系列疏浚清淤裝置。現有的清淤裝置很多，例如斗式挖掘機、斗式挖泥船、斗輪式挖泥船、絞吸式挖泥船、螺旋滾筒潛水式清淤機、射流泵清淤機、氣力泵清淤機等。它們有的利用機械元件直接挖出淤泥；有的先利用機械元件破淤制漿，再利用泵吸出淤泥；有的利用高壓流體(水、氣)破淤制漿，而后，或者用泵吸出淤泥、或者讓淤泥隨水流向下游。它們有的適用于江河、渠道，有的適用于魚塘、湖庫；有的可以在有水期清淤，有的可以在無水期清淤。但是它們的不足之處是設備投資大，例如一臺射流船投資人民幣近百萬元，它們均設有動力裝置，并且動力消耗大，工程投資大。
本發明的目的是克服現有技術的不足之處，提供一種利用水流自身能量極少部分作為動力源的繞流清淤裝置。該裝置不設動力裝置，適用于流動水域清淤，例如灌渠、水庫排沙口清淤，入河口、入海口整治，河道疏浚清淤工程。
本發明的目的可以通過下述技術方案予以實現。
一種水利行業用的固定在水流底部淤沙表面的繞流清淤裝置，該裝置主要由若干個繞流元件1和錨定元件2組成；繞流元件1與錨定元件2之間設有連接元件；連接元件包括斜連接件3-1、橫連接件3-2和縱連接件3-3。繞流元件1與橫連接件3-2采用活動連接，可以是鉸接，也可以是鏈接。錨定元件2與斜連接件3-1、斜連接件3-1與橫連接件3-2、橫連接件3-2和縱連接件3-3相互連接。
本發明中所述的若干個繞流元件1可以采用矩陣排列方式，也可以采用交錯排列方式，組成適應清淤區域長度和寬度的帶狀裝置。
本發明中繞流元件1可以采用柱形繞流元件，包括帶連接柄1-1的塞子1-2、密封墊1-3和繞流體1-4。連接柄1-1與塞子1-2可以制成一個整體；密封墊1-3采用薄型軟墊；繞流體1-4采用空心圓柱體。
本發明中繞流體1-4可以是球形、流線型，也可以采用其他形狀。
圖1是水利行業用的固定在水流底部淤沙表面的繞流清淤裝置工作狀態的主視示意圖。
圖2是水利行業用的固定在水流底部淤沙表面的繞流清淤裝置中的若干繞流元件交錯排列方案的俯視示意圖。
圖3是水利行業用的固定在水流底部淤沙表面的繞流清淤裝置中的若干繞流元件矩陣排列方案的俯視示意圖。
圖4是水利行業用的固定在水流底部淤沙表面的繞流清淤裝置中的空心圓柱形繞流元件結構示意圖。
圖5是水利行業用的固定在水流底部淤沙表面的繞流清淤裝置的清淤效果試驗曲線圖，x軸為清淤區域的長度(單位米)，y軸為清淤深度(單位毫米)。
本發明將結合附圖中的實施例作進一步說明。
本發明主要由若干個繞流元件1和錨定元件2組成。繞流元件1與錨定元件2之間設有連接元件。連接元件包括斜連接件3-1、橫連接件3-2和縱連接件3-3。繞流元件1與橫連接件3-2活動連接，斜連接件3-1與錨定元件2采用鏈接，為活動連接；斜連接件3-1與橫連接件3-2、橫連接件3-2與縱連接件3-3固定連接，也可以采用活動連接。斜連接件3-1和縱連接件3-3采用柔性材料，也可以采用剛性材料；橫連接件3-2采用設有連接環的金屬桿件，也可以采用曲線桿或者其它材質。
本發明中的若干繞流元件1采用矩陣排列方式以及交錯排列方式，也可以采用其它排列方式。附圖2為摘要附圖。
本發明中的繞流元件1采用球頭空心圓柱形繞流元件，包括帶連接柄1-1的塞子1-2、密封墊1-3和繞流體1-4。連接柄1-1采用金屬絲，還可以采用柔性材料。連接柄1-1與橫連接件3-2采用鏈接、為活動連接。連接柄1-1也可以與塞子1-2制成一個整體；塞子1-2與繞流體1-4固定連接，兩者之間設有密封墊1-3。
本發明中的繞流元件1也可以采用流線型、球形或其它形狀。
本發明中的繞流元件1，經過多次反復試驗、計算，采用特定的比重和特定的結構尺寸，并采用設有內空腔的空心體結構。利用其內空腔灌注比重調節劑，比重調節劑可以采用水、泥漿、沙、土、石粉等液態或散狀固態物質。繞流元件1也可以采用實心體結構。
本發明中的錨定元件2采用釬式錨，即設有連接環的金屬桿件，也可以采用船錨；錨定元件2可以設在該裝置的一端，也可以設在該裝置的兩端，還可以設在該裝置的兩側。
以黃河灌渠清淤為例首先測定該水域水流V的深度、寬度、水位、流速、含沙量、泥沙顆粒級配等有關參數；設計、計算繞流元件的結構尺寸和比重；將適量的水或者泥漿等流體灌入繞流元件的空腔，調整比重值，使之符合該水域的清淤要求，并密封之。
按照清淤區域要求的寬度和長度，利用連接元件，將若干個具有特定比重和特定結構尺寸的繞流元件連接成如圖2和圖3所示的排列組合方式；平鋪在渠內淤沙表面；將釬式錨插入淤沙之中。
本發明利用了已為學術界公認的繞流清淤原理。本發明固定在水流底部的淤沙表面；由于繞流元件的特定比重和特定結構尺寸，它能夠在水流V的作用下，在淤沙表面作上下浮動和左右擺動之復合運動；而水流V流過每個繞流元件時，流速和方向發生變化，在其周圍產生繞流，形成連續脈動壓力，使一定范圍內的表面淤沙獲得動能，發生位移，實現破淤；獲得動能的淤沙隨著水流V上揚形成懸移質，或者起動為推移質；在串聯成帶狀的若干繞流元件的連續作用下，淤沙不斷地向下游移動，達到清淤之目的。
繞流元件所采用的特定結構尺寸，保證了本發明幾乎不產生涌水現象。因此采用本發明進行疏浚清淤工程，完全可以保證在水流正常流動的情況下實施。改變了“水中放置裝置是加糙、設障、阻流”的傳統觀念，取得了傳統觀念所料想不到的積極效果。
本發明的積極效果1.本發明完全利用水流自身的能量作為動力源，無需設置動力裝置。
2.本發明結構簡單，制造容易，生產投資小，周期短。
3.清淤效果明顯。
4.操作簡單，實施方便，清淤工程投資小，見效快，5.應用范圍廣，既可以用于灌渠、水庫排沙口清淤，又可以用于入河口、入海口整治，還可以用于河道疏浚等清淤工程。
權利要求
1.一種水利行業用的固定在水流底部淤沙表面的繞流清淤裝置，其特征在于該裝置主要由若干個繞流元件[1]和錨定元件[2]組成，繞流元件[1]與錨定元件[2]之間設有連接元件，連接元件包括斜連接件[3-1]、橫連接件[3-2]和縱連接件[3-3]，繞流元件[1]與橫連接件[3-2]活動連接，錨定元件[2]與斜連接件[3-1]、斜連接件[3-1]與橫連接件[3-2]、橫連接件[3-2]與縱連接件[3-3]相互連接。
2.根據權利要求1所述的水利行業用的固定在水流底部淤沙表面的繞流清淤裝置，其特征是所述的若干個繞流元件[1]可以采用矩陣排列方式，也可以采用交錯排列方式，組成適應清淤區域長度和寬度的帶狀裝置。
3.根據權利要求1或2所述的水利行業用的固定在水流底部淤沙表面的繞流清淤裝置，其特征是所述繞流元件[1]可以是柱形繞流元件，包括帶連接柄[1-1]的塞子[1-2]、密封墊[1-3]和繞流體[1-4]，密封墊[1-3]采用薄型軟墊，繞流體[1-4]可以是空心圓柱體。
4.根據權利要求3所述的水利行業用的固定在水流底部淤沙表面的繞流清淤裝置，其特征是所述繞流體[1-4]可以是球形。
5.根據權利要求3所述的水利行業用的固定在水流底部淤沙表面的繞流清淤裝置，其特征是所述繞流體[1-4]可以是流線型。
全文摘要
一種水利行業用的固定在水流底部淤沙表面的繞流清淤裝置,包括若干個繞流元件、錨定元件和連接元件。利用水流自身能量的極少部分作為動力源,與繞流元件相互作用,實現繞流清淤。本發明克服了傳統觀念的制約,經過試驗,產生了意想不到的清淤效果。本發明結構簡單,制造容易,實施方便,投資小,見效快。適用于流動水域的清淤工程,例如:灌渠、水庫排沙口清淤,入河口、入海口整治,以及河道疏浚等清淤工程。
文檔編號E02F1/00GK1356433SQ0113550
公開日2002年7月3日 申請日期2001年10月3日 優先權日2001年10月3日
發明者沙國富, 高平安, 馬風波, 王紅瑛, 李茜 申請人:馬風波