一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置

1.本发明涉及码头清淤技术领域，尤其涉及一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置。


背景技术：

2.近年来，桩基码头建设发展正值高峰期,我国沿海重大港口桩基码头存在泥沙回淤问题，码头桩基损伤，维护费用昂贵，直接影响码头安全运行。码头泥沙清淤项目的实施对提高桩基码头服役寿命具有重大社会经济价值。
3.目前，传统的用于解决码头后方泥沙回淤问题的方法有导流堤防沙法、机船拖淤疏浚法、绞吸挖泥船清淤法、耙吸挖泥船清淤法等。以上这些传统的的码头清淤方法往往需要借助大型抓泥船如绞吸船或是耙吸船等装备开展清淤工作，这对于范围狭小的码头后方水域而言，可操作性极小且实施难度较大。对于后方淤积严重或者后方范围较大的码头，这种方法将耗费大量的人力物力和财力，并且不能从根本上解决问题，经过一段时间后泥沙又会再次回淤，又需要再次进行清淤处理。现有方法通常都为定期清淤减载，即每间隔一段时间就需要再次进行清淤处理，无法很好地从根本上解决码头后方清淤减载的问题。
4.因此，本领域人员需要提供一种适用于不同范围的码头清淤、操作性强、成本低的码头清淤导流装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，解决现有技术中的码头后方清淤操作性小且实施难度较大，疏浚频次频繁的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.本发明一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，包括浮筒、桁架平台外框和多个导流模块，多个桁架平台外框固定连接构成方形结构，多个所述浮筒固定连接在方形结构的外围，所述桁架平台外框的内部活动连接有多个蜗杆，所述导流模块连接在所述蜗杆上，且多个所述导流模块首尾连接在一起的整体宽度与整个方形结构相匹配。
8.优选的，所述桁架平台外框的中部固定连接有中央通道，所述中央通道将方形结构内部区域分割为两个导流区域，每个导流区域内安装有多个蜗杆且等间距布置，所述蜗杆的两端可旋转的连接在所述桁架平台外框的两端和所述中央通道上，两组导流模块对称设置在两个所述导流区域内，且所述导流模块的顶端连接在所述蜗杆上。
9.优选的，所述导流模块包括框架和挡板升降模块，所述挡板升降模块连接在所述框架的侧方，所述框架的顶部设置有滑块轨道，所述滑块轨道上滑动连接有蜗杆滑块，所述蜗杆嵌入所述蜗杆滑块的内部且所述蜗杆滑块通过螺纹与蜗杆连接在一起。
10.优选的，所述挡板升降模块包括柔性挡板、卷轴、卷轴轴承和减速电机，所述卷轴通过卷轴轴承转动连接在所述框架上，所述卷轴的一端和所述减速电机的输出端连接，所述柔性挡板的顶端固定在所述卷轴上，所述减速电机安装在所述框架的一端，所述减速电
机控制所述柔性挡板滚卷和展开，所述柔性挡板上安装有多个配重块。
11.优选的，所述配重块分为主配重块和辅助配重块，所述主配重块安装在所述柔性挡板的底部，所述辅助配重块均匀布置在所述主配重块的上方。
12.优选的，所述辅助配重块采用磁吸附或嵌入式连接在所述柔性挡板中下部。
13.优选的，相邻所述框架通过焊接在所述框架的端部的吊环首尾连接在一起。
14.优选的，所述桁架平台外框的四角固定连接有锚桩，所述锚桩上固定连接有锚链，所述锚链的另一端连接有卷扬机。
15.优选的，所述卷扬机安装在岸线或码头上，或安装于预先施工好的海岸附近的钢管桩上。
16.优选的，两组所述导流模块呈直线布置或曲线布置。
17.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
18.本发明一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，(1)该装置采用模块化、轻便灵活的浮式可移动导流堤模块建设导流堤装置，解决的工程中的施工问题；(2)框架用于悬吊固定柔性挡板，框架两端简单的铰链式连接器方便与其它模块连接并共同提供抗荷载稳定性；(3)挡板升降模块能够对柔性挡板进行上下调控，柔性挡板底部根据使用模式不同和来流工况不同配置不同的配重块提供稳定性；(4)整个装置采用锚链和卷扬机在码头后方水域流场中的定位，其中卷扬机用于控制锚链长度并将装置所受水动力荷载传递到岸上和码头上，并可兼容潮流反向的自动调整。本装置能显著改善码头后方泥沙淤积问题，有利于维持卸载沟地形稳定，减少疏浚频次和方量的目的。
附图说明
19.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
20.图1为本发明一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置整体示意图；
21.图2为本发明一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置侧向示意图；
22.图3为本发明挡板升降模块示意图；
23.图4为本发明框架连接示意图。
24.附图标记说明：1、浮筒；2、框架；3、柔性挡板；4、配重块；5、桁架平台外框；6、中央通道；7、蜗杆；8、蜗杆滑块；9、锚桩；10、锚链；11、滑块轨道；12、挡板升降模块；13、减速电机；14、导流模块。
具体实施方式
25.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
26.如图1-4所示，一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，包括浮筒1、桁架平台外框5和多个导流模块14，多个桁架平台外框5固定连接构成方形结构，多个所述浮筒1固定连接在方形结构的外围，所述桁架平台外框5的内部活动连接有多个蜗杆7，所述导流模块14连接在所述蜗杆7上，且多个所述导流模块14首尾连接在一起整体宽度与整个方形结构相匹配。
27.具体的，本导流装置作为浮式平台，可采用拖带、锚固方式方便地改变布署位置，实现导流装置的可移动性，适用于不同的落淤工作区域和工作范围。
28.所述桁架平台外框5的中部固定连接有中央通道6，所述中央通道6将方形结构内部区域分割为两个导流区域，每个导流区域内安装有多个蜗杆7且等间距布置，所述蜗杆7的两端可旋转的连接在所述桁架平台外框5的两端和所述中央通道6上，两组导流模块14对称设置在两个所述导流区域内，且所述导流模块14的顶端连接在所述蜗杆7上。
29.如图3所示，所述导流模块14包括框架2和挡板升降模块12，所述挡板升降模块12连接在所述框架2的侧方，所述框架2的顶部设置有滑块轨道11，所述滑块轨道11上滑动连接有蜗杆滑块8，所述蜗杆7嵌入所述蜗杆滑块8的内部且所述蜗杆滑块8通过螺纹与蜗杆7连接在一起。具体的，所述蜗杆7的一端连接有电机，电机驱动蜗杆7转动，进而调整蜗杆滑块8位置。
30.所述挡板升降模块12包括柔性挡板3、卷轴、卷轴轴承和减速电机13，所述卷轴通过卷轴轴承转动连接在所述框架2上，所述卷轴的一端和所述减速电机13的输出端连接，所述柔性挡板3的顶端固定在所述卷轴上，所述减速电机13安装在所述框架2的一端，所述减速电机13控制所述柔性挡板3滚卷和展开，所述柔性挡板3上安装有多个配重块4。
31.所述配重块4分为主配重块和辅助配重块，所述主配重块安装在所述柔性挡板3的底部，所述辅助配重块均匀布置在所述主配重块的上方。
32.所述辅助配重块采用磁吸附或嵌入式连接在所述柔性挡板3中下部。
33.具体的，配重块采用铅块、铁块或锌块，根据使用模式不同和来流工况不同配置不同的配重块提供稳定性；配重块采用铁块时，柔性挡板3的表面固定有磁铁，用来吸附铁块，或者，柔性挡板3的内部固定有卡套，配重块通过卡套嵌入柔性挡板3的内部。在以水平束流效应为主要减淤冲刷原理时，在柔性挡板3的底部布置大重量配重，减少柔性挡板3在水动力作用下的形变。
34.所述桁架平台外框5的四角固定连接有锚桩9，所述锚桩9上固定连接有锚链10，所述锚链10的另一端连接有卷扬机，所述卷扬机安装在岸线或码头上，或安装于预先施工好的海岸附近的钢管桩上。
35.具体的，卷扬机用于控制锚链长度，并将装置所受水动力荷载传递到岸上和码头上，并可兼容潮流反向的自动调整。
36.如图4所示，相邻所述框架2通过焊接在所述框架2的端部的吊环首尾连接在一起，具体的，两个框架2之间通过u型连接件穿过吊环孔连接在一起。
37.两组所述导流模块14呈直线布置或曲线布置，具体的，两组所述导流模块14呈对称的直线或曲线布置,或呈非对称的直线或曲线布置。
38.两组所述导流模块14有两种工作模式，第一种为束流冲沙模式，两组导流模块14均展开柔性挡板3，呈直线对称布置或曲线对称布置，约束来流，使其从由两组导流模块14的柔性挡板3构成的狭缝中加速流过，实现提升流速的效果；第二种为挑流冲沙模式，挡板升降模块12控制一侧的导流模块14滚卷收起柔性挡板3以不阻水，另一侧的导流模块14则展开柔性挡板3，呈直线布置并拦截来流，以挑流原理工作，实现局部减淤冲刷效果。
39.本发明的使用过程如下：
40.桩基码头建设后，桩基内因为桩群阻碍使得水流动力减弱,造成桩基内泥沙淤积,
严重影响到桩基码头结构稳定,甚至会导致码头不能正常运行，本发明通过多个浮式导流模块14首尾相接，并采用部署于岸边和码头上的锚链10和卷扬机控制其在码头后方水域中的具体形态、位置，实现以束流或挑流为主的减淤和冲刷效果，以达到维持卸载沟地形稳定，减少疏浚频次和方量的目的。
41.使用时，首先，针对已识别的落淤关键区域，确定浮式导流平台的工作区域和工作范围，将浮式导流平台拖带到位后，采用安装在岸边和码头、或者码头后方的定位钢管桩或其他锚固系统固定的卷扬机控制锚链10长度实现定位；其次，将多个导流模块14定位和对接，然后通过电机驱动蜗杆7来调整蜗杆滑块8位置，从而控制导流模块14的角度和形态；最后，根据实际需要，选择两组导流模块14处于束流冲沙模式或挑流冲沙模式，通过减速电机13控制展开和滚卷柔性挡板3，实现导流功能。
42.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
43.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，其特征在于：包括浮筒(1)、桁架平台外框(5)和多个导流模块(14)，多个桁架平台外框(5)固定连接构成方形结构，多个所述浮筒(1)固定连接在方形结构的外围，所述桁架平台外框(5)的内部活动连接有多个蜗杆(7)，所述导流模块(14)连接在所述蜗杆(7)上，且多个所述导流模块(14)首尾连接在一起的整体宽度与整个方形结构相匹配。2.根据权利要求1所述的一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，其特征在于：所述桁架平台外框(5)的中部固定连接有中央通道(6)，所述中央通道(6)将方形结构内部区域分割为两个导流区域，每个导流区域内安装有多个蜗杆(7)且等间距布置，所述蜗杆(7)的两端可旋转的连接在所述桁架平台外框(5)的两端和所述中央通道(6)上，两组导流模块(14)对称设置在两个所述导流区域内，且所述导流模块(14)的顶端连接在所述蜗杆(7)上。3.根据权利要求2所述的一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，其特征在于：所述导流模块(14)包括框架(2)和挡板升降模块(12)，所述挡板升降模块(12)连接在所述框架(2)的侧方，所述框架(2)的顶部设置有滑块轨道(11)，所述滑块轨道(11)上滑动连接有蜗杆滑块(8)，所述蜗杆(7)嵌入所述蜗杆滑块(8)的内部且所述蜗杆滑块(8)通过螺纹与蜗杆(7)连接在一起。4.根据权利要求3所述的一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，其特征在于：所述挡板升降模块(12)包括柔性挡板(3)、卷轴、卷轴轴承和减速电机(13)，所述减速电机(13)安装在所述框架(2)的一端，所述卷轴通过卷轴轴承转动连接在所述框架(2)上，所述卷轴的一端和所述减速电机(13)的输出端连接，所述柔性挡板(3)的顶端固定在所述卷轴上，所述减速电机(13)控制所述柔性挡板(3)滚卷和展开，所述柔性挡板(3)上安装有多个配重块(4)。5.根据权利要求4所述的一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，其特征在于：所述配重块(4)分为主配重块和辅助配重块，所述主配重块安装在所述柔性挡板(3)的底部，所述辅助配重块均匀布置在所述主配重块的上方。6.根据权利要求5所述的一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，其特征在于：所述辅助配重块采用磁吸附或嵌入式连接在所述柔性挡板(3)中下部。7.根据权利要求3所述的一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，其特征在于：相邻所述框架(2)通过焊接在所述框架(2)的端部的吊环首尾连接在一起。8.根据权利要求1所述的一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，其特征在于：所述桁架平台外框(5)的四角固定连接有锚桩(9)，所述锚桩(9)上固定连接有锚链(10)，所述锚链(10)的另一端连接有卷扬机。9.根据权利要求8所述的一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，其特征在于：所述卷扬机安装在岸线或码头上，或安装于预先施工好的海岸附近的钢管桩上。10.根据权利要求2所述的一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，其特征在于：两组所述导流模块(14)呈直线布置或曲线布置。

技术总结
本发明公开了一种适用于码头后方清淤减载的可移动式导流装置，涉及码头清淤导流领域，包括浮筒、桁架平台外框和多个导流模块，多个桁架平台外框固定连接构成方形结构，多个所述浮筒固定连接在方形结构的外围，所述桁架平台外框的内部活动连接有多个蜗杆，所述导流模块连接在所述蜗杆上，且多个所述导流模块首尾连接在一起的整体宽度与整个方形结构相匹配。本发明通过多个浮式导流模块首尾相接，并采用部署于岸边和码头上的锚链和卷扬机控制其在码头后方水域中的具体形态、位置，实现以束流或挑流为主的减淤和冲刷效果，以达到维持卸载沟地形稳定，减少疏浚频次和方量的目的。减少疏浚频次和方量的目的。减少疏浚频次和方量的目的。


技术研发人员：姚宇 肖澄璞 许从昊 陈龙 旷敏
受保护的技术使用者：长沙理工大学
技术研发日：2023.04.06
技术公布日：2023/7/12