浮坞泵站下方河床取水坑施工结构的制作方法

1.本实用新型涉及水利工程技术领域，尤其涉及浮坞泵站相关技术。


背景技术：

2.浮坞泵站用于水库、河道、湖泊等场所，浮于水中，将水抽出并通过摇臂输水管送往岸上。浮坞泵站取水时需要保证下方具有足够的取水高程。
3.有些河道水位较低，或者季节性水位变化较大，会有取水高程不足的隐患。河床较平，易淤积泥砂，使河床逐渐升高。为避免水位降低或河床升高时浮坞泵站的取水高程不足，发明人想到了在浮坞泵站正下方的河床上施工一个用于保证取水高程的取水坑的思路，但在实施这个思路时，却遇到了困难。
4.在河床上施工取水坑，发明人首先想到的有两种方式，一是水射流施工，二是围堰施工。
5.经过试验，水射流施工取水坑具有如下难点：射流作用时，冲起水底泥砂，超声波距离传感器难以有效测距，从而难以有效把握冲坑深度。如果冲坑过深，则一是能量消耗多，二是水位低时浮坞泵站落入取水坑时不安全；如果冲坑过浅，则在河道水位低时不能保证足够的取水高程，导致浮坞泵站不能正常运行。
6.在水底进行围堰施工的问题是：围堰施工，尤其是在河道中的流水内施工，本身难度较高，成本也较高，而且对水体形成污染。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种浮坞泵站下方河床取水坑施工结构，通过水射流进行施工，并且能够准确把握冲坑深度。
8.为实现上述目的，本实用新型的浮坞泵站下方河床取水坑施工结构包括浮坞泵站，浮坞泵站内设有取水泵，取水泵的进水管的末端设有取水口，取水口朝下设置并伸入水中；
9.取水口周边的浮坞泵站底面上设有扁状高压水箱，高压水箱的中部设有用于取水泵抽取河水的抽水孔，取水口通过抽水孔与下方的河水相通；
10.高压水箱向下设有若干高压喷头，其中三个高压喷头处分别设有超声波距离传感器，抽水孔位于三个超声波距离传感器所围区域的中心处；
11.高压水箱连接有变频高压泵，变频高压泵的进水管与水源相连接；变频高压泵连接有电控装置，高压水箱内设有压力传感器，电控装置连接所述压力传感器和各超声波距离传感器，电控装置连接有显示屏；
12.电控装置内存储有河床表面位置水压与最大冲坑深度的映射关系数据、变频高压泵的运行频率与高压水箱内水压的映射关系数据，以及高压喷头的喷射压力在水中的衰减数据。
13.抽水孔周向均匀设有若干高压喷头。
14.所述水源为河水；变频高压泵的进水管连接有滤网箱，滤网箱包括框架以及围绕在框架上的滤网。
15.滤网箱与高压水箱之间设有竖向挡板，竖向挡板通过螺栓连接在浮坞泵站上或者卡接在浮坞泵站上，竖向挡板的底端设有水平折板。
16.本实用新型具有如下的优点：
17.采用本实用新型的浮坞泵站下方河床取水坑施工结构，十分便于施工取水坑，对于需要移动浮坞泵站、更换取水地点的场合尤其适用。浮坞泵站移动到新的位置后，无须另外架设施工装置，直接就可以通过电控装置施工取水坑。
18.高压喷头喷出的水流是不含水底泥砂的清水，本实用新型通过将超声波距离传感器设置在高压喷头处，通过喷射水流测量水底距离，避免了水中泥砂的干扰，从而能够准确把握冲坑深度，解决水射流施工取水坑的难题，避免进行难度较高成本也较高的围堰施工，施工时冲起的泥砂会再次沉淀入河床，与围堰施工相比对水体没有污染。
19.抽水孔位于三个超声波距离传感器所围区域的中心处，通过多个超声波距离传感器同时测量的方法，测得的冲坑深度数据更为准确。抽水孔位于三个超声波距离传感器所围区域的中心处，从而使探测的孔深更准确地反映抽水孔正下方的冲孔深度。
20.本实用新型不仅适合于初次施工取水坑，还非常便于在浮坞泵站使用一段时间、取水坑因淤积而变浅后再次冲坑以维持取水坑深度，更加方便于时常需要更换取水点的使用场合，施工效率高，施工成本较低，无须临时架设施工设备，对环境无污染。
21.抽水孔周向均匀设有若干高压喷头，在抽水孔区域内没有高压喷头的情况下也可以保证抽水孔正下方的河床的冲孔深度。
22.滤网箱的设置，既保证变频高压泵正常工作，又有效防止杂物进入变频高压泵。
23.竖向挡板和水平折板使滤网箱所在区域与水射流作业区域分隔开来，减小水射流作业时激起来的浊水对变频高压泵的影响，缓解变频高压泵吸水时的过滤压力。
附图说明
24.图1是本实用新型的结构示意图；
25.图2是高压水箱的水平截面呈圆形时的仰视图；
26.图3是高压水箱的水平截面呈方形时的仰视图；
27.图4是滤网箱的结构示意图；
28.图5本实用新型的电控原理图。
具体实施方式
29.如图1至图5所示，本实用新型的浮坞泵站下方河床取水坑施工结构包括浮坞泵站1，浮坞泵站1内设有取水泵2，取水泵2的进水管的末端设有取水口3，取水口3朝下设置并伸入水中；
30.取水口3周边的浮坞泵站1底面上设有扁状高压水箱4，高压水箱4的中部设有用于取水泵2抽取河水的抽水孔5，取水口3通过抽水孔5与下方的河水相通；
31.高压水箱4向下均匀设有若干高压喷头6，其中三个高压喷头6处分别设有超声波距离传感器7，抽水孔5位于三个超声波距离传感器7所围区域的中心处，从而使探测的孔深
更准确地反映抽水孔5正下方的冲孔深度。
32.高压水箱4连接有变频高压泵8，变频高压泵8的进水管9与水源（如储水箱储存的水或河水）相连接；变频高压泵8连接有电控装置10，高压水箱4内设有压力传感器11，电控装置10连接所述压力传感器11和各超声波距离传感器7，电控装置10连接有显示屏12；变频高压泵8和电控装置10均设置在浮坞泵站1内。电控装置10为单片机、plc或工控计算机。
33.高压喷头6喷出的水流是不含水底泥砂的清水，本实用新型通过将超声波距离传感器7设置在高压喷头6处，通过喷射水流测量水底距离，避免了水中泥砂的干扰，从而能够准确把握冲坑深度，解决水射流施工取水坑的难题，避免进行难度较高成本也较高的围堰施工，施工时冲起的泥砂会再次沉淀入河床，与围堰施工相比对水体没有污染。
34.抽水孔5周向均匀设有若干高压喷头6。抽水孔5周向均匀设有若干高压喷头6，在抽水孔5区域内没有高压喷头6的情况下也可以保证抽水孔5正下方的河床的冲孔深度。
35.所述水源为河水（就地取材，不用预先准备水箱并向水箱内注水）；变频高压泵8的进水管连接有滤网箱13，滤网箱13包括框架14以及围绕在框架14上的滤网15。
36.滤网箱13的设置，既保证变频高压泵8正常工作，又有效防止杂物进入变频高压泵8。
37.滤网箱13与高压水箱4之间设有竖向挡板16，竖向挡板16通过螺栓连接在浮坞泵站1上或者卡接在浮坞泵站1上，竖向挡板16的底端设有水平折板17。
38.竖向挡板16和水平折板17使滤网箱13所在区域与水射流作业区域分隔开来，减小水射流作业时激起来的浊水增大变频高压泵8吸水时的过滤压力。
39.本实用新型还公开了使用上述浮坞泵站下方河床取水坑施工结构的施工方法，按以下步骤进行：
40.将浮坞泵站1移动至预定河道，超声波距离传感器7测量河床与高压喷头6的距离，电控装置将该距离信息显示在显示屏12上；工作人员根据该距离信息和预定的冲坑深度，通过电控装置10启动变频高压泵8；控制变频高压泵8的运行频率能够控制喷射压力、进而使冲坑深度与预定深度相匹配。工作人员通过显示屏12监测各项数据，当实际冲坑深度达到设计深度时，关闭变频高压泵，完成取水坑施工。
41.以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。