一种布置在高桩码头后沿的定位式浮趸船取水方法

技术领域

本发明涉及给排水工程技术领域，更具体地说它是一种布置在高桩码头后沿的定位式浮趸船取水方法。

背景技术

许多临江企业在生产过程中的耗水量较大，大多企业在建设码头工程的同时都会考虑直接从江中取水作为工业生产用水。

现有江面上取水通常采用固定式和移动式泵船取水。固定式取水采用的泵站多为竖井泵房(分为干式和湿式二种)。移动式取水多采用“泵船(在浮趸船上布置取水泵)+缆车”方式。湿式竖井泵房是以深井井筒下部为集水井、上部在高于设计洪水位以上处建泵房,装设深井泵机组。干式深井泵房,多采用卧式或立式离心泵,机组多设在洪水位以下的井筒底部进行取水。

由于江面上水位变幅较大，河段之间的水位最大变幅可能超过15m，更有甚者最大水位变幅超过30m。现有江面固定式取水方式一般在岸边建立取水泵房、泵房下方设置集水井、垂直于水流方向埋设引水管(沿江底铺设、取水头部伸入江中最低水位处)或在江中建设取水泵房、垂直于水流方向设置排水管廊。常规固定式取水工艺的土建工程投资大、深井泵转轴长、高速旋转时深井泵转轴磨损大、维修工作量大等弊端。常规移动式取水将取水泵布置在浮趸船上(泵船)，通过多个浮囤支撑取水管连接岸边给水管，水位变化时，需要拆除(或增加)浮囤和取水管，通过缆车拽引(或放松)泵船靠近(或远离)岸边。常规移动式取水操作复杂、泵船容易被过往船只或漂浮物撞击、操作人员在借助小船上下取水趸船进行维护和检修时上下泵船检修困难或不安全等弊端。

因此，开发一种减小土建工程投资及维修工作量和设备磨损、取水操作简便、安全的江面取水方法很有必要。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种布置在高桩码头后沿的定位式浮趸船取水方法，为一种减小土建工程投资及维修工作量和设备磨损、投资成本低、取水操作简便、安全的江面取水方法，本发明考虑利用高桩码头平台对取水趸船的掩护、利用码头引桥布置取水管道，提高了取水组件的安全性，工程意义重大，且仅通过设置在取水趸船上的取水趸即可在江面最低水位与最高水位之间进行实时取水，节省工程、设备投资成本，操作简便，减小设备易磨损情况、降低维修工作量；同时，利用码头平台布置的稳固的人孔和楼梯，使操作人员上下取水趸船维护检修变得更加安全、便捷；克服了常规的取水操作复杂、泵船容易被过往船只或漂浮物撞击、土建工程投资大、设备易磨损及维修工作量大、操作人员在借助小船上下取水趸船进行维护和检修时由于码头水面起伏造成小船始终处于上下波动的不稳定状态、上下泵船检修困难、不安全等弊端。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种布置在高桩码头后沿的定位式浮趸船取水方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤一：安装布置在高桩码头后沿的定位式浮趸船取水系统；

依托高桩码头做掩护，在码头后沿布置多根定位桩，定位桩对取水趸船和浮趸船进行限位，取水泵布置在取水趸船船上，排水管分段沿取水趸船、浮趸船和码头引桥上布设；

且在取水趸船区域对应的码头面后沿布置人孔和楼梯；其中，楼梯紧贴取水趸船布置；

步骤二：取水泵取水；

当取水水位位于最低水位或位于中间水位与最低水位之间时，取水趸船浮于该水位的水面上，浮趸船通过限位装置固定在定位桩上、且位于取水趸船侧上方且位于水位上方，引桥面与浮趸船之间的排水管、浮趸船与取水趸船之间的排水管通过软管依次连接呈连续的倾斜取水结构；通过取水趸船上的取水泵取水、且所取水沿排水管输送至岸侧陆域；

当取水水位位于中间水位或取水水位位于最高水位与中间水位之间时，取水趸船和浮趸船均浮于该水位的水面上，引桥面与浮趸船之间的排水管、浮趸船与取水趸船之间的排水管通过软管依次连接呈连续的部分倾斜、部分水平的取水结构；通过取水趸船上的取水泵取水、且所取水沿排水管输送至岸侧陆域；

当取水水位位于最高水位时，取水趸船和浮趸船均浮于该水位的水面上，引桥面与浮趸船之间的排水管、浮趸船与取水趸船之间的排水管通过软管依次连接呈连续的水平取水结构；通过取水趸船上的取水泵取水、且所取水沿排水管输送至岸侧陆域；

步骤三：上下取水趸船维护、检修；

检修人员经码头面后沿的人孔、楼梯上下取水趸船，对取水趸船上的设备进行维护、检修。

在上述技术方案中，布置在高桩码头后沿的定位式浮趸船取水系统包括取水趸船、浮趸船、定位桩、取水泵、软管、排水管、人孔及楼梯；

取水趸船和浮趸船均浮于水面；取水趸船漂浮在水面，随长江水位上升而上升、随长江水位下降而下降，取水趸船在长江最低水和最高水位区间浮动；浮趸船受两根定位桩上的限位装置作用，在长江中间水位至最高水位区间升降；

定位桩布置在高桩码头后沿；高桩码头对取水趸船和浮趸船起到了良好的掩护作用；布置在高桩码头后沿的定位桩对取水趸船和浮趸船起到限位作用，取水趸船和浮趸船随水位升降而升降，布置在取水趸船上的取水泵其平面位置不变相对固定；

定位桩垂直插入泥面、且与引桥面的引桥桩基础呈平行设置；

定位桩有多根，多根定位桩呈平行间隔设置；

取水趸船、浮趸船处均设置定位桩；

取水趸船、浮趸船均受到定位桩的水平限位作用；

取水趸船、浮趸船均沿定位桩上下浮动；

水趸船与定位桩活动连接；浮趸船与定位桩活动连接；定位桩对取水趸船和浮趸船进行定位；

浮趸船受定位桩限位装置约束；

取水泵布置在取水趸船上；

取水泵通过软管与排水管连接；取水泵所取水经软管、排水管向后方陆域排放；

人孔布置在取水趸船区域对应的码头面后沿，楼梯布置在人孔下部的码头桩基区域、且紧贴取水趸船布置在人孔下方的码头桩基础之间；楼梯布置在最低水位与最高水位之间的区间。

在上述技术方案中，排水管包括第一排水管、第二排水管和第三排水管；

第一排水管位于取水趸船与浮趸船之间；

第二排水管位于浮趸船与引桥面之间；

第三排水管沿引桥面长度方向布置；利用引桥布设排水管进入陆域厂区；

软管分别布置在第一排水管与第二排水管的连接处、第二排水管与第三排水管的连接处；排水管之间通过软管进行连接，以适用水位变化情况下趸船和浮趸船上下浮动；在取水趸船和浮趸船浮动过程中，取水管倾斜角度发生变化，取水软管起到了连接和角度调整适应性作用，便于取水趸船上的取水泵在水位变化时仍然能正常取水以及输水；

第一排水管与取水泵通过软管连接。

在上述技术方案中，定位桩包括第一定位桩和第二定位桩；

第一定位桩设置在取水趸船处、且与取水趸船活动连接；

第二定位桩设置在浮趸船处、且与浮趸船活动连接。

在上述技术方案中，限位装置设置在第二定位桩上、且位于浮趸船下方，限位装置安装在第二定位桩中部对浮趸船起到限位顶托作用、且位于引桥面的侧下方，浮趸船受定位桩限位装置约束。

在上述技术方案中，第一定位桩上设置滑槽；取水趸船与第一定位桩通过滑槽结构滑动连接；

第一定位桩有多根，多根第一定位桩布置在取水趸船四周；便于取水趸船沿着第一定位桩稳定上下浮动；

第二定位桩上设置滑槽；浮趸船与第二定位桩通过滑槽结构滑动连接；

第二定位桩有多根，多根第二定位桩布置在浮趸船两侧，便于浮趸船沿着第二定位桩稳定上下浮动。

本发明具有如下优点：

(1)本发明考虑利用高桩码头平台对取水趸船的掩护、利用码头引桥布置取水管道，提高了取水组件的安全性，工程意义重大，且仅通过设置在取水趸船上的取水趸即可在江面最低水位与最高水位之间进行实时取水，节省工程、设备投资成本，操作简便，减小设备易磨损情况、降低维修工作量；克服了常规的取水操作复杂、泵船容易被过往船只或漂浮物撞击、土建工程投资大、设备易磨损及维修工作量大等弊端；

(2)本发明能降低建筑安装投资成本、提高取水效率、降低维修工作量；与现有固定式取水工艺相比，本发明具有以下特点：1)无需建设取水泵房、集水井、垂直于水流方向埋设引水管或垂直于水流方向设置排水管廊，大大降低了取水工程投资；2)在浮趸船上直接安装水泵，水泵的取水轴短、取水效率高；3)在浮趸船上直接安装水泵，水泵的取水轴短、高速旋转的水泵取水轴磨损小、维修工作量小、维修方便；

(3)本发明能降低设备投资成本、提高取水设备的安全性、操作简便；与现有移动式取水工艺相比，本发明具有以下特点：1)水位变化时、在河道边滩较宽区域，无需布置多个浮囤支撑取水管连接岸边给水管，取水管可以沿码头引桥布置输送至后方陆域、降低设备投资成本；2)可适用于水位变化15m～30m河段的江面取水，可在江面最低水位与最高水位之间进行实时取水，在水位变化时，无需拆除(或增加)浮囤和取水管，岸侧无需安装缆车拽引(或放松)泵船靠近(或远离)岸边，操作简便；3)所有取水设施布置在码头后沿，高桩码头对泵船等取水设施起到了良好的掩护作用，取水设施不会被过往船只或漂浮物撞击，提高取水设备的安全性；4)检修维护人员上下取水趸船维护检修安全、便捷；上下取水趸船的检修维护人员经码头面的人孔、楼梯上下取水趸船，适合在码头水位在最低水位和最高水位区间时对取水趸船进行检修维护。

附图说明

图1为本发明的俯视图。

图2为本发明的立视图一(顺水向取水工艺)。

图3为本发明的立视图二(顺水向上下楼梯工艺)。

图4为本发明的立视图三(垂直于水流向)。

图5为本发明的工艺流程图。

在图1中，A表示水流方向；B表示高桩码头面；C表示滑槽。

在图2中，L1表示最高水位；L2表示中间水位；L3表示最低水位；N表示泥面线；Y表示引桥桩基础。

在图3、图4中，B表示高桩码头面；L1表示最高水位；L3表示最低水位；N表示泥面线；M表示码头桩基础。

图中1-取水趸船，2-浮趸船，3-定位桩，3.1-第一定位桩，3.2-第二定位桩，3.21-限位装置，4-取水泵，5-软管，6-排水管，6.1-第一排水管，6.2-第二排水管，6.3-第三排水管，7-引桥面，8-人孔，9-楼梯。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：一种布置在高桩码头后沿的定位式浮趸船取水方法，包括布置在取水趸船1上的取水泵4和取水趸船周边布置的定位桩3，取水泵4所取水沿软管5和排水管6排放，排水管6分段布置，排水管6之间设置软管5连接，设置浮趸船2、支撑软管5、排水管6，

同时在取水趸船1区域对应的码头面后沿布置人孔8和楼梯9；其中，楼梯9紧贴取水趸船1布置。

所述取水趸船1漂浮在水面，定位桩3对取水趸船1起到水平面定位作用，使取水趸船1随长江水位的升降而升降。

所述浮趸船2周边设置有定位桩3，在定位桩3对应长江中水位高程处设置有限位装置3.21、对浮趸船2起到限位顶托作用，浮趸船2受定位桩限位装置3.21约束。

所述长江水位位于中水位以上时，浮趸船2漂浮在水面，定位桩3分别对取水趸船1、浮趸船2起到水平面定位作用，使取水趸船1、浮趸船2均沿定位桩3上下浮动、随长江水位的升降而升降。

所述长江水位位于中水位以下时，定位桩3对取水趸船1起到水平面定位作用，使取水趸船1沿定位桩3上下浮动、随长江水位的升降而升降；浮趸船2被定位桩3上的限位装置3.21进行限位，浮趸船2搁置在限位装置3.21上，浮趸船2不会随水位升降而升降。

当需要对取水趸船维护检修进行维护检修时，检修维护人员经人孔8以及楼梯9上下取水趸船1进行维护检修作业，操作便捷、安全。

本发明的定位式浮趸船取水工艺设施简单、工程投资小、取水效率高、设施安装和维修方便。

本发明的定位式浮趸船取水工艺顺水流方向布置在高桩码头后沿，能够得到码头结构的掩护，确保取水设施不受过往船只和漂浮物的撞击，排水管沿码头引桥面布置，无需另行设置垂直于水流方向的排水管道架，码头面设置人孔和楼梯，操作人员无需借助小船即可通过稳固的人孔8以及楼梯9上下取水趸船进行维护和检修、安全且便捷，充分依托了码头工程既有设施，工程经济效益明显。

其它未说明的部分均属于现有技术。