專利名稱：絞吸挖泥船使用的泥沙分選方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及絞吸挖泥船采沙技術(shù)。
背景技術(shù)：
沿海大中城市通過圈圍及吹填淺海灘涂的方式，不斷形成新的陸域以滿足社會經(jīng) 濟(jì)發(fā)展的需求，此過程在疏浚工程中稱為吹填造陸。目前國內(nèi)吹填造陸施工以絞吸挖泥船 為主，該類船舶配備泵機(jī)揚(yáng)程較高。在吹填造陸過程中，首要的步驟是通過建設(shè)圍堰用于堵 截泥沙，而沿海由于筑提材料的匱乏，目前多采用土工織物充填袋的形式來構(gòu)筑圍堰。我國 沿海細(xì)顆粒泥沙較多，鑒于細(xì)顆粒含量較多的泥沙沉降緩慢、排水固結(jié)速度慢、短期固結(jié)強(qiáng) 度低等不利因素，滿足吹填造陸或土工織物充填沙袋土質(zhì)要求的沙源較少。吹填造陸及土工織物充填袋均對其所用充填料有一定的要求。如吹填工程一般要 求吹填料粒徑0. 05mm以上顆粒含量應(yīng)超過50%，粒徑小于0. 005mm含量少于15%。而《水 運(yùn)工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，“充填料宜選用沙性土，粒徑大于0. 075mm的顆粒 含量應(yīng)大于50%，粘粒(粒徑< 0.005mm)含量應(yīng)控制在10%以內(nèi)”。由于沿海河(海)床底質(zhì)以泥夾沙為主，一般細(xì)顆粒泥沙含量較多，大多數(shù)工程中 很難就近獲取滿足吹填造陸或充填沙袋沙質(zhì)要求的沙源。對于充填袋筑提，一般多采用周 邊地區(qū)符合條件的沙源作為充填料，這使得筑提的成本大幅增加。對于吹填造陸，由于所需 泥沙方量較多，只能就近取材，但不利沙質(zhì)形成的陸域往往需要花費(fèi)大量的人力財力進(jìn)行 進(jìn)一步的地基處理。如果可以直接從已有沙源中分離出符合要求的充填料，則可節(jié)約工程 成本。水力旋流器是一種根據(jù)不同相密度差來分離非均相液體混合物的成熟設(shè)備，一般 由圓柱筒段、圓錐筒體段、溢流口、底流口與進(jìn)流口組成，其基本原理是多相組成的混合物 在圓柱筒體上部沿著側(cè)面切線方向進(jìn)入圓柱筒腔內(nèi)，從而在圓柱筒腔內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)的流場， 混合物中密度大的組分在離心力作用下沿著徑向向外運(yùn)動，同時沿軸向向下運(yùn)動，最后由 底流口排出，這樣就形成了外旋流；密度小的組分向中心軸線方向運(yùn)動，并在軸線中心形成 一向上運(yùn)動的內(nèi)旋流，然后由溢流口排出，這樣就達(dá)到了兩相分離的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種絞吸挖泥船配套使用的泥沙分選方法。本發(fā)明的技術(shù)方案通過在絞吸挖泥船的排岸管線出口上加裝水力旋流器，將挖泥 船所挖掘的低濃度的、細(xì)顆粒含量較多的泥漿注入水力旋流器，利用水力旋流器所產(chǎn)生的 離心作用對泥漿進(jìn)行分選和濃縮；經(jīng)分選和濃縮后，濃度較高的泥漿從水力旋流器的底流 口排入充填區(qū)或用于充填沙袋，而大部分水和細(xì)顆粒泥沙則經(jīng)過水力旋流器的溢流口外 排。為了使水力旋流器的處理量與絞吸挖泥船泥泵的流量、揚(yáng)程相匹配，可采用多個水力旋 流器并聯(lián)成組，并聯(lián)形式可采用圓周排列或線性排列。本發(fā)明利用水力旋流器分選和濃縮較粗泥沙顆粒的技術(shù)，可以從工程區(qū)域內(nèi)不適用沙源中分選出可供利用的優(yōu)質(zhì)沙源，從而避免高成本的遠(yuǎn)距離取沙，可達(dá)到就近取材、節(jié) 約成本的目的。本發(fā)明所使用的水力旋流器沒有任何運(yùn)動部件，結(jié)構(gòu)簡單、簡便易行，具有 制造及維護(hù)方便、能耗及成本低、經(jīng)濟(jì)可靠等優(yōu)點(diǎn)，對于沿海吹填造陸及土工織物充填袋筑 提具有非常積極的意義。


圖1是與絞吸挖泥船配套使用的泥沙分選及濃縮裝置示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是水力旋流器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明(見圖1、圖2)在絞吸挖泥船8的排岸管線10出口上加裝水力旋流器2， 水力旋流器2采用支撐框架1放置在絞吸挖泥船排岸管線10出口附近的陸地上。泥泵9 將挖泥船2所挖掘的低濃度的、細(xì)顆粒含量較多的泥漿經(jīng)絞吸挖泥船排岸管線10和水力旋 流器入口 5注入水力旋流器2。利用水力旋流器2所產(chǎn)生的離心作用，泥漿在水力旋流器圓 柱筒段11和水力旋流器圓錐筒段12中分選和濃縮，之后濃度較高的泥漿從水力旋流器的 底流口 7排入充填區(qū)或用于充填沙袋，而大部分水和細(xì)顆粒泥沙則經(jīng)過水力旋流器的溢流 口 6和溢流集流管4外排。為了使水力旋流器的處理量與絞吸挖泥船泥泵的流量、揚(yáng)程相 匹配，可采用多個水力旋流器并聯(lián)成組，絞吸挖泥船排岸管線10則經(jīng)集流分配進(jìn)口 3連接 各水力旋流器入口 5，多個水力旋流器并聯(lián)形式可采用圓周排列或線性排列。
權(quán)利要求
絞吸挖泥船使用的泥沙分選方法，其特征是在絞吸挖泥船的排岸管線出口上加裝水力旋流器，將挖泥船所挖掘的低濃度的、細(xì)顆粒含量較多的泥漿注入水力旋流器，利用水力旋流器所產(chǎn)生的離心作用對泥漿進(jìn)行分選和濃縮；經(jīng)分選和濃縮后，濃度較高的泥漿從水力旋流器的底流口排入充填區(qū)或用于充填沙袋，而大部分水和細(xì)顆粒泥沙則經(jīng)過水力旋流器的溢流口外排。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絞吸挖泥船使用的泥沙分選方法，其特征是采用多個水力旋 流器并聯(lián)成組，絞吸挖泥船排岸管線經(jīng)集流分配進(jìn)口連接各水力旋流器入口。
全文摘要
絞吸挖泥船使用的泥沙分選方法，涉及挖泥船采沙技術(shù)，需要解決的技術(shù)問題是提供一種絞吸挖泥船配套使用的泥沙分選方法，本發(fā)明的技術(shù)方案其特征是在絞吸挖泥船的排岸管線出口上加裝水力旋流器，將挖泥船所挖掘的低濃度的、細(xì)顆粒含量較多的泥漿注入水力旋流器，利用水力旋流器所產(chǎn)生的離心作用對泥漿進(jìn)行分選和濃縮；經(jīng)分選和濃縮后，濃度較高的泥漿從水力旋流器的底流口排入充填區(qū)或用于充填沙袋，而大部分水和細(xì)顆粒泥沙則經(jīng)過水力旋流器的溢流口外排。本發(fā)明用于絞吸挖泥船的泥沙分選。
文檔編號E02F7/06GK101956412SQ20091005517
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者周海, 林風(fēng), 江帥, 洪國軍, 王費(fèi)新, 王超, 蔣基安, 趙天彪, 陳海英 申請人:中交上海航道勘察設(shè)計研究院有限公司