[发明专利]装载空间及用浆料装载该装载空间的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用疏浚物料装载船只的装载空间的方法，其中该方法包括将包括疏浚物料与水的浆料装载到装载空间中。本发明进一步涉及船只的装载空间以及涉及这样的船只，该装载空间适合于容纳疏浚物料与水的混合物。

背景技术

执行疏浚操作以维持航运通道的深度并且加深航运通道，以挖掘新航运通道以及用于提取沙砾与碎石，例如用于基础设施项目和土地开垦。取决于工作与地点的类型，挖掘出大不相同的疏浚物料：淤泥、粘土、细沙、粗沙、碎石、岩石以及常常它们的组合。

在疏浚操作过程中，疏浚物料可被输送到船只(例如挖掘船或耙吸式(trailing suction hopper)挖掘船)的装载空间，所述装载空间也被称作储料箱或储料器。疏浚物料混合有水，以便能将该疏浚物料向装载空间泵送并泵送到该装载空间。这种混合物也被称作浆料。

挖掘可使用合适的挖掘船只完成，例如耙吸式挖掘船(TSHD)或绞吸式挖掘船(CSD)。所述船只包括合适的推进装置。

疏浚周期以空的装载空间1开始，如图1示意性示出，装载空间通常被装载约1至2个小时。疏浚物料与水的混合物被泵送到该装载空间1。这种混合物可具有1200–1700 kg/m³的密度。

在疏浚操作过程中，当疏浚物料沉淀(即下沉至装载空间1的底部)时，装载空间1中的混合物的水平面上升。特别是细的物料，例如细沙，需要时间沉淀。

沉淀部分被称作沙床或沉淀床5(沉淀的沙子)。沉淀床上方的未沉淀的混合物被称作混合浆3。如果达到了最大装载空间水平，混合浆3的顶层经由所谓的溢流件7向外输送并且装载能继续进行又一个周期(该情形图1中未示出)。可继续进行疏浚直到穿过溢流件7流出的混合浆3的密度ρ_m太大以至于不再能有效地继续装载。

溢出物中包括的未沉淀物料越多，疏浚与装载过程的效率越低。因此，这形成了创造尽可能清洁的溢出物的动机。

在一些地区，由于环境条例而不允许存在溢出物，这是因为存在于溢出物中的未沉淀物料污染顶层水。因此，这形成了创造清洁的溢出物的另一动机，因为这可有助于在这些地区获得溢出物的许可，因为清洁的溢出物将不会污染顶层水或不会显著地污染顶层水。

装载空间1可包括用于卸载装载空间1的装置，例如装载空间1的底部中的门，所述门可打开以卸载疏浚物料；或者可以是泵与虹形装置，所述泵与虹形装置用于使疏浚物料从装载空间1虹形排出。图中未示出这些卸载设备。

疏浚操作尽可能高效是重要的。如果装载空间1被太快地填充，溢出物将包括相对大量的疏浚物料。而太慢的填充从成本视角没有吸引力。

JP2004261761描述了一种浆料处理系统，该系统在浆料的输送通路中执行浆料的固液分离。该系统包括反射板与用于驻波形成的超声波振动器，并且通过启动与停止用超声波进行的辐射来以规定的循环间隔激活与停止该系统。该系统安装在浆料的输送通路中。这使系统安装困难。而且，浆料处理只能在相对短的时间周期内应用，也就是只有当浆料经过反射板时才能进行浆料处理。

US3,606,036描述了将浆料泵送到船只中。允许浆料沉淀，产生基本清澈的上部或上层，多余的水覆盖沉淀的更浓缩的固体部分。为了促进浆料的增稠与沉淀，可应用声波振动并且这种振动的频率优选调节成促进沉淀的速度。

WO96/30727A1描述了通过容器(例如储藏箱或储料器)的底部开口促进基本不流动的物料卸载的方法与系统。值得注意的是，从该储料器卸载物料可能是困难的，因为当底部开口处的门打开时，物料可能没有流经该开口，而是将“搁浅”在储料器内，桥接或跨接在底部开口上。根据该文件，为了驱离所述物料并促使其大体上“流”过储料器的底部开口，在储料器内最深的区域处(此处物料最密集)，移动板定位得邻近开口。移动板具有可围绕该板的固定上端枢转的自由端，所述自由端经由细长的水平延伸铰链转动连接至该固定上端。该移动板的成角度的布置以及趋向于移动紧靠和远离块体的下侧，将造成物料内部的不稳定状态，这将引起物料在其自重下的碎裂与滚落，从开口落下。该板的首先向上然后向下的重复、缓慢的操作，从而重现了这种物料内部的不稳定性，引起连续的、相对小的物料块从而频繁碎裂，因此促进穿过储料器开口的流动。该文件因此涉及基本上不流动的物料的卸载。

DE3409205描述了使容器振动以增强固液两相混合物的分离。WO2009144031A2描述了通过移动包括流体与颗粒的容器而移动流体中的颗粒的方法与设备。

发明内容