本发明涉及疏浚工程中使用的排泥管线的设计 与制造技术领域，尤其涉及一种排泥管 浮体。 背景技术

河道、航道、 港池浚深、 海港浅滩、 码头基槽等机械疏浚工程都需要排泥管道连接 而 成的排泥管线来实现输送。作为排泥管线中的 排泥管， 至今一直使用各种不同的自浮式金 属排泥管， 由于自浮式金属排泥管一旦破损， 将导致整根管线报废， 费用较高。 为解决这 一技术问题， 捆绑式的托浮金属排泥管越来越多的得到应用 ， 而捆绑式托浮金属排泥管的 核心是排泥管浮体， 随着中密度聚乙烯浮体， 橡胶制品浮体相继投入市场， 较好地解决了 自浮式排泥管的技术缺陷， 但也存在易老化、 破损， 不耐碰撞的技术缺陷。 为了改进这些 浮体所存在的技术缺陷， 本申请人采取改进浮体结构和材料选用等不同 的技术方案，对浮 体进行改进，其中国家知识产权局 2009年 8月 26日公开的专利号为： ZL200820172143.0(授 权公告号为 CN201297445Y)的技术方案和 2009年 11 月 18 日授权公告的专利号为： ZL200820233371.4(授权公告号为 CN201347564Y)的技术方案都不仅较好地解决了背� �技 术中存在的技术缺陷， 而且在耐老化、 抗碰撞、 抗冲击、 耐磨损、 耐撕裂等技术性能指标 方面， 通过海港疏浚下水试验证明， 达到了前所未有的技术效果。但也存在有一些 不足之 处， 这就是金属加强骨架中的螺栓连接处、 内壁层与外壁层之间的空腔表面未进行防锈蚀 表面处理的部分耐腐蚀性能较差，特别是在海 水中浸泡和阳光的暴晒下， 锈蚀就显得尤为 突出，直接影响着浮体本体的使用寿命；另外 由于浮体本体体积较大，仅以内径为 Φ 800ιηιη 的排泥管为例， 其浮体本体的外径为 Φ 2000ιηιη， 浮体本体内径为 Φ 840mm， 长度为 2250mm, 搬运过程需吊车和绳索等专用设备和辅具， 给安装和运输过程带来许多不便。 因此如何在现有技术的基础上，提高金属加强 骨架的全面防腐性能和排泥管浮体的使用寿 命， 同时为安装运输过程提供更加方便快捷的条件 ， 这是一个亟待解决的课题。 发明内容

本发明的发明目的在于改进背景技术的不足， 而提供一种既能满足在恶劣环境下有较 好的使用性能要求， 又具有较强的耐腐蚀性能， 延长使用寿命并且具有安装运输方便快捷 的排泥管浮体。

为实现本发明的上述发明目的， 本发明是采用如下技术方案的： 一种排泥管浮体， 包 括由金属加强骨架层、弹性材料层所组成的呈 内壁层、外壁层及密闭空腔结构的两个半管 状的浮体本体， 其特殊之处是所述的金属加强骨架层的全部表 面包覆有一弹性材料层。

为进一步实现本发明的上述发明目的,其上述� �述的金属加强骨架层为金属板整体结 构、金属板部分整体与框架的组合结构或金属 框架结构。上述所述的弹性材料层内设有至 少为一层的环状纤维骨架。上述所述的浮体本 体的两端部设有封头，其封头为锥台形封头、 椭圆形封头、碟形封头、 半球形封头或球冠形封头。上述所述的浮体本 体外圆柱弧形面上 设有至少一个起吊装置。上述所述的弹性材料 层为硫化橡胶材料层、热塑性弹性体材料层 或聚氨酯材料层。上述所述的密闭空腔的腔内 设有泡沫填充材料； 上述所述的起吊装置为 吊带、 吊环或吊扣。上述所述的起吊装置为浮体本体 外圆柱弧形面的中心点的外壁层上设 一螺孔， 孔内设一与其相配的吊环螺钉或螺堵。上述所 述的螺孔为两个， 分别设置在浮体 本体两端的外圆柱弧形面的中心点的外壁层上 。

本发明与现有技术相比具有如下突出的实质性 特点和显著的进步：其一是由于本发明 所采用的技术方案是在现有技术的基础上采取 将金属加强骨架层的全部表面包覆一层弹 性材料层的技术方案， 以此来阻断各种作业条件可能给金属加强骨架 层的腐蚀， 提高其抗 腐蚀能力，延长浮体本体的使用寿命，从而达 到了既保持现有技术所具有的优良的耐老化、 抗碰撞、 抗冲击、 耐磨损、 耐撕裂的技术性能， 又具有全面的抗腐蚀能力， 不仅延长了产 品使用寿命， 而且降低了使用成本， 本发明所述的排泥管浮体经天津航道局在恶劣 的环境 和条件下， 进行试验证明： 抗腐蚀能力适应各种不同环境和条件， 使用寿命比现有技术产 品提高一倍， 这较现有技术相比确有显著的进步。其二是本 发明所述的浮体本体， 其外圆 柱面设一起吊装置的技术方案， 不仅为浮体本体的安装和运输过程中提供诸多 的便利， 提 高了工作效率， 而且不会因搬运过程造成卡碰和损坏， 同时起吊装置设计灵活多样， 既可 采取与浮体本体连接为一体， 隐蔽设计的吊带方案， 做到使用时方便快捷， 不用时也不会 因此而产生一些不必要的麻烦； 也可以采取在浮体本体外壁层上设置至少一个 螺孔， 并配 备平时状态的螺堵， 起吊时卸下螺堵安装上吊环螺钉的技术方案， 做到平时状态与使用状 态分别设置， 分别实施， 这与现有技术相比， 确实产生了积极的效果和具有突出的实质性 特点。 附图说明 图 1为本发明实施例 1的排泥管浮体的结构示意图。

图 2为图 1的 A-A剖视图。

图 3为本发明实施例 2的排泥管浮体的结构示意图。

图 4为图 3的 A-A剖视图。

图 5为本发明实施例 3的排泥管浮体的结构示意图。

图 6为图 5的 A-A剖视图。

图 7为本发明实施例 4的排泥管浮体的结构示意图。

图 8为图 7的 A-A剖视图。

附图标记说明： 1-浮体本体外壁层、 2-浮体本体端部、 3-浮体本体内壁层、 4-螺栓窝 孔、 5-密闭空腔、 6-浮体本体弹性材料层、 7-环状纤维骨架、 8-封头、 9-浮体本体相接处、 10-高分子泡沫填充材料层、 1 1-吊带、 12-螺孔、 13-吊环螺钉 具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明一种排泥管浮体 的具体结构细节和安装使用过程。 实施例 1 :

本发明实施例 1的排泥管浮体 （参见图 1、 图 2 ) ， 它是由两个半管状的浮体本体通 过穿插在螺栓窝孔 4中的螺栓紧固连接而成的。每个浮体本体的� �属加强骨架层是由钢板 经裁剪、 压型、焊接等工艺加强而成的半管状中空结构 的整体， 它包括有 1个半管状浮体 本体外壁层 1、 2个半圆环形的浮体本体端部 2， 1个半管状浮体本体内壁层 3以及它们加 工成一个整体后所构成的一个呈中空结构的密 闭空腔 5， 以上构成浮体本体的一个整体的 金属加强骨架层。 为了强化金属加强骨架层的耐腐蚀性能， 提高耐腐蚀能力， 将整个金属 加强骨架层的全部表面均包覆一经硫化的橡胶 材料层作为浮体本体弹性材料层 6， 达到在 提高耐腐蚀能力的同时保持背景技术耐老化、 耐磨损、抗碰撞的优良技术性能。 以上构成 本发明实施例 1的排泥管浮体的一静态结构。

本实施例所述的排泥管浮体较适用于内陆江河 、湖泊、码头等地域作业环境稍好一些、 抗风浪、 抗撞击能力要求偏低一些的作业条件下进行机 械疏浚工程而使用的排泥管浮体。

实施例 2:

本发明实施例 2的排泥管浮体 （参见图 3、 图 4) ， 它是由两个半管状的浮体本体通 过穿插在螺栓窝孔 4中的螺栓紧固连接而成的。每个浮体本体的� �属加强骨架层为： 半管 状的浮体本体内壁层 3、 浮体本体相接处 9为整体结构， 而半管状的浮体本体外壁层 1为 框架结构， 在横向剖面的两个螺栓窝孔 4的浮体本体外壁层 1的半圆弧形面上， 设立弧形 钢板并与浮体本体相接处 9的接点处进行焊接为一体，而非螺栓窝孔 4的半圆弧形面设立 间隔的弧形钢板结构。 2个浮体本体端部 2的半圆锥台状的封头 8与浮体本体外壁层 1、 浮体本体内壁层 3、 浮体本体相接处 9的相接处均通过焊接固接为一体而构成本实� �例中 的浮体本体金属加强骨架层的全部。 （浮体本体金属加强骨架层也可为浮体本体内 壁层 3 与浮体本体相接处 9为整体结构，浮体本体外壁层 1中的金属加强骨架层为金属网状结构， 以满足于浮体本体既具有一定的抗碰撞能力， 又需要有一定刚性的要求） 。

金属加强骨架层加工完毕后将其所有裸露的表 面进行清除锈蚀， 由内至外地对其所有 的表面包覆一层聚氨酯胶材料作为浮体本体弹 性材料层 6， 以达到其所有表面均应具有较 强的抗腐蚀能力， 以防止作业环境因接触海水而产生锈蚀影响其 使用寿命。在此基础上将 半管状浮体本体外壁层 1、 浮体本体相接处 9， 浮体本体内壁层 3的聚氨酯的材料层的外 侧表面整体缠绕有一层 （可根据抗碰撞耐撕裂要求增加至 3-7层） 呈环状的纤维骨架 7， 并用聚氨酯胶粘结交融为一体后再用聚氨酯胶 材料进行包覆，从而形成浮体本体外侧表面 紧固连接为一体的浮体本体弹性材料层 6。 为了提高浮体本体的浮重能力和抗碰撞能力， 对于浮体本体外壁层 1， 浮体本体内壁层 3之间形成的密闭空腔 5盛装有高分子泡沫填充 材料层 10。

本实施例是针对港口疏浚工程作业环境相对比 较差， 条件相对比较恶劣， 要求有一定 的抗风浪、抗碰撞能力， 特别是对于抗海水浸蚀的能力要求更高一些的 特定环境和条件而 进行设计和加工制造的排泥管浮体。

实施例 3 :

本发明实施例 3的排泥管浮体（参见图 5， 图 6 ) ， 它是以作业环境和条件更为恶劣， 要求排泥管具有抗风浪、 抗碰撞的能力强， 连续作业时间长、 排泥管线中维修方便快捷， 特别是更换排泥管效率快等多种特定要求而设 计的一种排泥管浮体。本实施例中所述的技 术方案除与实施例 1所述的技术方案相同外， 其它不同之处主要有如下几点： 其一是浮体 本体的金属加强骨架层沿轴线延长， 在其轴端部 2增设一椭圆形封头 8 (也可为半球形封 头， 或为球冠形封头） ， 以进一步分解减少风浪的冲撞力， 同时并在椭圆形封头 8上设有 螺栓连接用的螺栓窝孔 4， 以增加浮体本体与排泥管的捆绑力。 其二是两个半管状浮体本 体的外壁层 1、 浮体本体相接处 9、 浮体本体内壁层 3的全部表面硫化有一层橡胶材料作 为浮体本体弹性材料层 6的基础层， 再用聚烯烃热塑性弹性体材料进行表面处理后 ， 在外 侧表面整个缠绕有 5-7层呈环状纤维骨架 7并用聚烯烃热塑性弹性体材料粘结为一体进� � 固化后形成浮体本体弹性材料层 6。 其三是两个半管状浮体本体内的呈中空结构的 密闭空 腔 5盛装有高分子泡沫填充材料层 10。其四是浮体本体外圆柱弧形面的两端各设� ��一个与 呈环状纤维骨架 7连接为一体的强力纤维吊带 11， 吊带 11的横截面为扁平状（也可为椭 圆状或圆弧状） ， 吊带 11设置在圆柱弧形面的中部， 以保证在装运过程中重心不偏移， 便于安装。 吊带 11 的设置根据其特定的位置和使用特点， 宜采取吊带、 吊环、 吊扣等不 同的设计方案， 既做到不仅便于生产加工又便于隐蔽式结构设 计， 而且也达到不使用时吊 带也不会产生不必要的麻烦， 以达到便于排泥管线在海上进行更换维修， 提高维修效率。

实施例 4:

本发明实施例 4的排泥管浮体（参见图 7、 图 8 ) ， 它是以作业环境和特定条件一般， 要求排泥管具有一定的抗风浪、 抗碰撞能力， 连接作业时间长, 耐老化、 耐海水腐蚀能力 强等特殊要求而设计的一种排泥管浮体。本实 施例中所述的技术方案除与实施例 2所述的 技术方案相同外， 其它不同之处主要有如下几点： 其一是浮体本体外壁层 1、 浮体本体相 接处 9、 浮体本体内壁层 3全部采用钢板框架式焊接为一体而构成的浮� �本体的整体的金 属加强骨架层； 其二是浮体本体弹性材料层 6是由硫化橡胶材料层作为底层与其缠绕 5-6 层的呈环状的纤维骨架 7的外侧面的硫化橡胶层包覆而构成的。其三� �浮体本体圆柱弧形 面的中心点的外壁层 1上设处有一螺孔 12， 螺孔 12内安装一吊环螺钉 13。 （螺孔 12也 可以设置在浮体本体两端的圆弧形面的中心点 的外壁层上处并各安装一个吊环螺钉 13 )这 样在浮体本体的吊装过程中能做到更平稳， 不歪斜， 便于安装。 为了防止吊环螺钉 13在 海水中锈蚀， 可将组装好的排泥管浮体的吊环螺钉 13卸下， 用高强度的工程塑料加工成 螺堵套上垫圈封住螺孔 12， 防止海水和金属加强骨架层接触而产生锈蚀。

当本发明所述的排泥管浮体在投入使用时，首 先要根据使用环境和要求选择排泥管浮 体的类型、 规格， 在装载和运输时， 可用吊车挂住吊带 11 (或吊环螺钉 13 )将其直接装 入运输车辆运送到现场。 现场组装时， 由于吊带 11 的设置为现场安装提供了非常方便快 捷的条件， 因而大大加快了服务效率和质量， 本发明所述的排泥管浮体由于其全部表面均 采取包覆有弹性材料层， 不但在装载运输、现场安装， 还是在使用过程中不仅有较高的耐 碰撞、 耐冲击、 抗风浪能力， 而且在海水浸泡、 阳光直射等不同的恶劣环境和条件下， 具 有极强的防锈蚀、 防老化的能力， 大大地提高了使用寿命， 降低了使用成本。