一种疏浚工程技术领域的带有控制装置的码头后方及下方防淤系统，包括活动板、上部固定体、活动绕体、下部支撑体、高压冲水管路、高压喷嘴、高压水箱、高压柔性管、高压水泵、流速仪、控制系统、取沙器；上部固定体与下部支撑体连接在一起，下部支撑体位于上部固定体的下端，活动板通过活动绕体与上部固定体相连；多个高压水箱安装于活动板上，每个高压水箱上均布置多个高压喷嘴；流速仪、取沙器均布置在目标码头的港池内；流速仪、取沙器、高压水泵均通过线束与控制系统相连接。本发明专利技术基于流体力学理论和泥沙运动力学机理，从根本上解决码头后方及下方的泥沙淤积问题，同时辅助自动控制高压冲水系统，更加快速高效地解决码头防淤问题。题。题。
【技术实现步骤摘要】
带有控制装置的码头后方及下方防淤系统
[0001]本专利技术涉及的是一种疏浚工程
的防淤系统，特别是一种基于流体力学理论和泥沙运动力学机理的带有控制装置的码头后方及下方防淤系统。
技术介绍
[0002]随着世界经济与贸易的高速发展，码头的建设及应用受到了前所未有的关注。码头作为港口的重要组成部分，是供船舶停靠、装卸货物和上下旅客的水工建筑物。码头通常由上部结构和桩群组成，其中，码头的桩群作为阻水建筑物，常常会导致码头下方桩群内的局部流速减小，大大降低了水流的挟沙能力，造成码头下方桩群间及后方的港池内发生严重的泥沙淤积，这将会对码头产生巨大的危害。
[0003]目前，传统用于解决码头后方及下方泥沙淤积问题的方法有导流堤防沙法、绞吸挖泥船清淤法、耙吸挖泥船清淤法、机船拖淤疏浚法等。导流堤防沙法仅适用于码头建设初期，且建设成本高。其它三种方法都需要用到挖泥船，由于潮流的作用，通常码头下方的清淤空间有限，清淤环境十分恶劣，且码头下方的桩群比较密集，不适合较大型挖泥船的施工，同时，采用挖泥船清淤需定期性对码头后方及下方进行清淤处理，不能从根本上解决码头的淤积问题。
[0004]因此，设计一种新型的用于从根本上解决码头后方及下方泥沙淤积问题的防淤系统成了当务之急。
技术实现思路
[0005]本专利技术针对现有技术的不足，提出一种带有控制装置的码头后方及下方防淤系统，够防止码头后方港池内及码头下方桩群间的泥沙淤积，从根本上解决码头后方及下方的泥沙淤积问题。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现的，本专利技术包括活动板、上部固定体、活动绕体、下部支撑体、高压冲水管路、高压喷嘴、高压水箱、高压柔性管、高压水泵、流速仪、控制系统、取沙器；上部固定体与下部支撑体连接在一起，下部支撑体位于上部固定体的下端，下部支撑体插入港池的底部，活动板通过活动绕体与上部固定体相连；高压水泵的进水口布置在港口外侧的水域中，高压水泵安装于高桩码头上；多个高压水箱安装于活动板上，每个高压水箱上均布置多个高压喷嘴；高压柔性管布置在活动绕体处，高压冲水管路布置在上部固定体上；高压水泵的出水口与高压冲水管路的进水口相连接，高压柔性管的进水口与高压冲水管路的出水口相连接，高压柔性管的出水口与高压水箱的进水口相连接；流速仪、取沙器均布置在目标码头的港池内；流速仪、取沙器、高压水泵均通过线束与控制系统相连接。
[0007]进一步地，在本专利技术中，上部固定体与下部支撑体为一体式结构。
[0008]更进一步地，在本专利技术中，多个高压水箱为平行布置，每个高压水箱上的高压喷嘴均单排布置。
[0009]更进一步地，在本专利技术中，防淤系统安装在目标码头港池内的两侧，与高桩码头和岸边成一定角度安装。
[0010]更进一步地，在本专利技术中，涨潮时活动板绕活动绕体向内打开，形成一个开阔的流域；退潮时，活动板贴附在下部支撑体上与上部固定体形成一个整体平面，控制系统根据当天的退潮时间自动开启高压水泵，并根据取沙器所取得的泥沙粒径、流速仪所测得的港池内的流速，以及泥沙粒径与沉降速度的关系来控制高压水泵的转速和流量。
[0011]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果为：第一，本专利技术结构简单，制造和安装方便可靠；第二，本专利技术可以通过水流的冲击作用自动控制防淤系统的启闭，根据流体力学原理能够从根本上解决码头后方及下方泥沙淤积的问题；第三，本专利技术可根据目标码头的涨落潮时间及港池内的流速和泥沙粒径自动控制高压冲水系统，从高压喷嘴喷出的高压冲水在对港池内部的泥沙进行搅动的同时，增大了港池内的退潮水流流速，很大程度上增加了退潮水流的挟沙能力，起到了防淤的作用，同时在满足目标码头港池内泥沙搅动所需最小流速条件的情况下最大程度控制高压冲水系统的能耗。
附图说明
[0012]图1所示为现有高桩码头的结构示意图；
[0013]图2所示为本专利技术实施例提供的防淤系统内侧结构示意图；
[0014]图3所示为本专利技术实施例提供的防淤系统外侧结构示意图；
[0015]图4所示为安装有本专利技术实施例提供的防淤系统的高桩码头结构示意图；
[0016]图5所示为本专利技术实施例提供的高压冲水控制系统示意图；
[0017]图6所示为试验测量所得的泥沙粒径与沉降速度的关系图；
[0018]附图标记说明：
[0019]1、活动板，2、上部固定体，3、活动绕体，4、下部支撑体，5、高压冲水管路，6、高压喷嘴，7、高压水箱，8、高压柔性管，9、高压水泵，10、流速仪，11、控制系统，12、取沙器，13、引桥，14、高桩码头，15、桩群。
具体实施方式
[0020]下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例以本专利技术技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0021]实施例
[0022]参照图1，引桥13的两端分别与高桩码头14和岸边相连接，高桩码头14下方的桩群15是阻水建筑物，由于高桩码头桩群15的阻尼作用，常常会导致码头下方桩群内的局部流速减小，大大降低了水流的挟沙能力，造成高桩码头下方的桩群间及后方的港池内发生严重的泥沙淤积，对高桩码头产生了巨大的危害。
[0023]参照图2和图3，本专利技术主要包括活动板1、上部固定体2、活动绕体3、下部支撑体4、高压冲水管路5、高压喷嘴6、高压水箱7、高压柔性管8、高压水泵9、流速仪10、控制系统11、取沙器12。
[0024]下部支撑体4和上部固定体2为一体，下部支撑体4插入港池的底部，起到支撑整个防淤系统的作用，活动板1通过活动绕体3与上部固定体2相连。
[0025]高压冲水管路5、高压喷嘴6、高压水箱7、高压柔性管8和高压水泵9构成了整个高压冲水系统，高压冲水管路5一端与高压水泵9的出水口相连，高压水泵9的进水口放入港口外侧的水域中，从港口外侧水域中抽入高压水，高压水泵9安装于码头上，高压冲水管路5内的高压冲水通过高压柔性管8进入高压水箱7，多个高压水箱7安装于活动板1上，高压水箱7上布置了多个高压喷嘴6，高压冲水管路5内的高压水进入高压水箱7并从高压喷嘴6中喷出，实现对港池内的泥沙进行搅动，并增大港池内的水流流速，从而增加了退潮水流的挟沙能力。
[0026]参照图4，本专利技术实施例提供的防淤系统安装在目标码头港池内的两侧，与高桩码头和岸边成一定角度安装。
[0027]参照图5和图6，本专利技术实施例提供了一套控制系统11，控制系统11由流速仪10、取沙器12和控制算法组成；流速仪10安装于目标码头的港池内，对港池内的流速进行实时采集和监测，取沙器12定期对目标码头港池内的泥沙进行取沙，并分析目标码头港池内的泥沙粒径；流速仪10和取沙器12所采集的数据实时输入到控制系统11内；根据目标码头的涨落潮时间及泥沙粒径与沉降速度的关系编制控制系统11的控制算法；通过试验研究了不同粒径泥沙的沉降特性，分析得到了泥沙粒径与沉降速度的关系。
[0028]涨潮时，潮流从海域涌向高本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带有控制装置的码头后方及下方防淤系统，其特征在于，包括活动板、上部固定体、活动绕体、下部支撑体、高压冲水管路、高压喷嘴、高压水箱、高压柔性管、高压水泵、流速仪、控制系统、取沙器；所述上部固定体与下部支撑体连接在一起，下部支撑体位于上部固定体的下端，下部支撑体插入港池的底部，活动板通过活动绕体与上部固定体相连；所述高压水泵的进水口布置在港口外侧的水域中，高压水泵安装于高桩码头上；多个高压水箱安装于活动板上，每个高压水箱上均布置多个高压喷嘴；高压柔性管布置在活动绕体处，高压冲水管路布置在上部固定体上；高压水泵的出水口与高压冲水管路的进水口相连接，高压柔性管的进水口与高压冲水管路的出水口相连接，高压柔性管的出水口与高压水箱的进水口相连接；所述流速仪、取沙器均布置在目标码头的港池内；所述流速仪、取沙器、高压水泵均通过线束与控制系统相连接。...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹纪富，舒敏骅，周忠玮，张晴波，陆寅松，洪国军，王费新，冒小丹，程书凤，梁鑫，江帅，邢津，赵旭远，刘功勋，金鹏，
申请(专利权)人：中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：
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