CN103015479B - 生态清淤平台及方法 - Google Patents

Abstract

本发明之生态清淤平台包括船体、定位桩、驾驶舱及清淤装置，定位桩包括由相应电动绞车和钢绳控制升降的前桩及后桩，船体上设有移动车，移动车带动后桩移动实现步进；所述清淤装置铰接在船体前侧，清淤装置的出泥口通过管道与泥浆泵连接，所述清淤装置由电动绞车四和钢绳四控制升降，还包括船体两侧的侧臂，钢绳五一端固定在所述清淤装置上，另一端绕经侧臂上的定滑轮与电动绞车五连接，电动绞车五与钢绳五控制所述清淤装置两相摆动；本发明之生态清淤方法主要是定位—扇形清淤作业—步进—定位—扇形清淤作业这种循环往复的方法。本发明可以实现清淤平台的步进、精准定位以及连续扇形清淤作业，清淤过程环保且清淤效率高。

Description

生态清淤平台及方法

技术领域

本发明涉及水利疏浚技术领域。具体涉及生态清淤技术领域，尤其涉及生态清淤平台以及通过该清淤平台进行定位步进并实现清淤的方法。

背景技术

清淤是将河道、湖泊、池塘等水环境的淤泥从水底切削、收集、抽取并输送至特定地点集中进行处理的底泥处理措施。针对水环境的清淤通常是采用清淤船，清淤船在工作时，由于绞、吸泥沙的工作幅宽远大于船宽，因此，一般需要定位机构，使船体左右往返扇形运动进行清淤作业，目前，常通过两侧抛锚定位或采用液压绞盘拉绳使船体定位，该种定位方式存在如下缺点：一是整船牵引作业繁琐且耗费人工，二是实用性较差，特别是在清淤水面较大时，不方便或者根本无法采用液压绞盘拉绳使船体定位。另外，现有的清淤船还受到作业点和作业面的限制，从而使清淤效率受到影响。

而从生态清淤的角度来讲，传统的疏浚、挖泥设备虽然能够把淤泥从河湖中清除，但挖掘、绞吸等传统的清淤方式中，由于旋转部件的存在，在清淤作业过程中不可避免会导致水体中淤泥的扩散，特别是淤泥表面包含大量富营养物质的胶着层会散发，从而扩散的这部分富营养物质很难随淤泥被挖出，如此则造成了清淤过程中的二次污染，使得清淤过程不彻底，无法达到生态清淤的目的，即在最大限度地清除底泥污染物的同时，还能去除沉积于河湖底部的富营养物质，为后续生物技术的介入创造条件。

发明内容

本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种生态清淤平台及方法，其可以实现清淤平台的步进、精准定位以及连续扇形清淤作业，清淤过程环保且清淤效率高。

本发明的技术方案如下：

本发明之生态清淤平台，包括船体、定位桩、驾驶舱及清淤装置，船体为双船体，所述双船体之间通过连接板固接；定位桩包括设置在船体前侧的前桩和船体尾部的后桩，前桩由电动绞车一和钢绳一控制升降；后桩由电动绞车二和钢绳二控制升降，电动绞车二设在移动车上，后桩由卡扣二卡接，卡扣二与移动车固接，移动车带有滚轮，滚轮与船体上的导轨配合；移动车由电动绞车三和钢绳三控制移动；所述清淤装置包括摆臂及清淤吸头，摆臂铰接在船体前侧，所述清淤装置的出泥口通过管道与船体上泥浆泵的进口连接；所述清淤装置由电动绞车四、支架和钢绳四控制升降，支架装在船体上，钢绳四一端固定在所述清淤装置上，另一端绕经支架上的定滑轮后与电动绞车四连接；还包括船体两侧的侧臂，侧臂固接在船体上，钢绳五一端固定在所述清淤装置上，另一端绕经侧臂上的定滑轮与电动绞车五连接。

其进一步技术方案为：

所述前桩的数量至少为两根，电动绞车一、钢绳一的数量与前桩的数量对应，钢绳一一端固定于前桩上，另一端绕经船体上的定滑轮后与电动绞车一连接，卡扣一固接在船体前侧，用于卡接前桩。

所述钢绳二一端固定于后桩上，另一端绕经移动车上的定滑轮后与电动绞车二连接。

所述钢绳三绕卷在电动绞车三上后，一端绕经船体上的定滑轮后与移动车前侧固接，另一端绕经船体尾部的定滑轮后与后桩连接。

所述清淤吸头上装有防护罩。

所述防护罩与清淤吸头之间装有轴承，防护罩上装有铰刀牙轮。

船体上还设有固定架，钢绳六一端与船体连接，另一端穿过固定架上端绳孔后，与固定架另一侧的船体连接，钢绳七一端固接在固定架上，另一端与摆臂连接。

本发明之生态清淤方法，包含以下步骤：

第一步，对清淤平台进行放桩定位：在清淤作业位置，由电动绞车一和钢绳一控制放下前桩，由电动绞车二和钢绳二控制放下后桩；

第二步，调节所述清淤装置至作业深度位置：由电动绞车四、支架和钢绳四控制所述清淤装置下放至作业深度位置；

第三步，扇形清淤作业：开启泥浆泵，由船体两侧的电动绞车五、钢绳五协同配合，牵引所述清淤装置在清淤作业位置进行两相摆动，在摆动的扇形面内，所述清淤装置通过清淤吸头进行清淤作业，并将收集的泥浆由出泥口通过管道及泥浆泵输送至指定位置；

第四步，清淤平台的步进：完成一次扇形面清淤作业后，由电动绞车二和钢绳二控制抬起后桩，由电动绞车三和钢绳三控制移动车移动，移动车带动后桩前进一个清淤作业距离，再由电动绞车二和钢绳二控制放下后桩，由电动绞车一和钢绳一控制抬起前桩，由电动绞车三和钢绳三控制船体相对后桩向前推进，推进的距离为后桩前进的距离，再由电动绞车一和钢绳一控制放下前桩，则完成清淤平台的步进以及定位；

第五步，重复第三步的扇形清淤作业。

其进一步技术方案为：

在所述第三步之前，先由电动绞车一和钢绳一控制抬起前桩，然后按照所述第三步进行扇形清淤作业，当所述清淤装置摆动至极限位置，再由船体两侧的电动绞车五、钢绳五协同配合，牵引所述清淤平台整体在清淤作业位置以后桩为支点进行两相摆动，所述清淤装置在摆动的扇形面内进行清淤作业。

本发明的技术效果：

本发明通过前桩和后桩的设置以及后桩可以移动的结构设计，可以实现整个清淤平台的步进以及精准定位；通过所述清淤装置两侧的钢绳五及电动绞车五的设置，可以实现所述清淤装置的扇形清淤作业，在船体定位不动的情况，所述清淤装置以与船体的铰接点为支点两相摆动进行扇形清淤作业，在整个清淤平台以后桩为支点两相摆动的情况下，所述清淤装置随着整个清淤平台的摆动进行扇形清淤作业，扇形清淤作业方式增加了清淤作业面，提高了清淤作业效率；防护罩上设有绞刀牙轮，不仅可以防止垃圾对设备的破坏，并且对河底泥层有一定的预切割作用，可以提高清淤效率；本发明以电能作为驱动能量，并以机械传动方式实现传动，从而避免了传统清淤方式中的油液泄露造成的水质二次污染，同时防护罩的设置，能在清淤作业时有效降低河泥中的垃圾对清淤装置造成的影响，严格控制二次污染，避免回淤，清淤过程环保，符合生态清淤要求。

附图说明

图1为本发明之生态清淤平台的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。

见图1、图2，本发明之生态清淤平台包括船体1、定位桩、驾驶舱25及清淤装置，船体1为双船体，所述双船体之间通过连接板31固接；定位桩包括设置在船体1前侧的前桩201和船体1尾部的后桩202，前桩201由电动绞车一3和钢绳一4控制升降，前桩201的数量至少为两根，电动绞车一3、钢绳一4的数量与前桩201的数量对应，钢绳一4一端固定于前桩201上，另一端绕经船体1上的定滑轮后与电动绞车一3连接，卡扣一5固接在船体1前侧，用于卡接前桩201；后桩202由电动绞车二6和钢绳二7控制升降，钢绳二7一端固定于后桩202上，另一端绕经移动车8上的定滑轮后与电动绞车二6连接；电动绞车二6设在移动车8上，后桩202由卡扣二9卡接，卡扣二9与移动车8固接，移动车8带有滚轮10，滚轮10与船体1上的导轨11配合；移动车8由电动绞车三12和钢绳三13控制移动，钢绳三13绕卷在电动绞车三12上后，一端绕经船体1上的定滑轮后与移动车8前侧固接，另一端绕经船体1尾部的定滑轮后与后桩202连接；所述清淤装置包括摆臂14及清淤吸头15，摆臂14通过十字联轴器铰接在船体1前侧，所述清淤装置的出泥口16通过管道与船体1上泥浆泵17的进口连接；所述清淤装置由电动绞车四18、支架19和钢绳四20控制升降，支架19装在船体1上，钢绳四20一端固定在所述清淤装置上，另一端绕经支架19上的定滑轮后与电动绞车四18连接；还包括船体1两侧的侧臂21，侧臂21固接在船体1上，钢绳五22一端固定在所述清淤装置上，另一端绕经侧臂21上的定滑轮与电动绞车五23连接。

优选地，清淤吸头15上装有防护罩26，防护罩26与清淤吸头15之间装有轴承27，防护罩26上装有铰刀牙轮24，清淤作业时，防护罩26能有效降低河泥中的垃圾对所述清淤装置造成的影响，严格控制二次污染，避免回淤，清淤过程环保；防护罩26上设有绞刀牙轮24，不仅可以防止垃圾对设备的破坏，并且对河底泥层有一定的预切割作用，可以提高清淤效率；船体1上还设有固定架28，钢绳六29一端与船体1连接，另一端穿过固定架28上端绳孔后，与固定架28另一侧的船体1连接，钢绳六29用于固定并支撑固定架28，钢绳七30一端固接在固定架28上，另一端与摆臂14连接，钢绳六29、固定架28及钢绳七30将船体1和所述清淤装置连接为一整体。

本发明之生态清淤平台通过钢绳五22及电动绞车五23可以控制所述清淤装置以与船体1的铰接点为支点做两相摆动，从而可以使得所述清淤装置在摆动的扇形面内进行清淤作业；抬起前桩201，钢绳六29、固定架28及钢绳七30将船体1和所述清淤装置连接为一整体，当所述清淤装置以与船体1的铰接点为支点摆动至极限位置时，则通过电动绞车五23和钢绳五22的牵引作用，可以使整个清淤平台以后桩202为支点做两相摆动，从而可以实现所述清淤装置在更大的扇形面内进行清淤作业，从而可以进一步增加清淤作业面、提高作业效率；通过前桩201和后桩202的设置以及后桩202可移动的结构设计，可以实现整个清淤平台的步进以及精准定位。

本发明之生态清淤方法包含以下步骤：

第一步，对清淤平台进行放桩定位：在清淤作业位置，由电动绞车一3和钢绳一4控制放下前桩201，由电动绞车二6和钢绳二7控制放下后桩202；

第二步，调节所述清淤装置至作业深度位置：由电动绞车四18、支架19和钢绳四20控制所述清淤装置下放至作业深度位置；

第三步，扇形清淤作业：开启泥浆泵17，由船体1两侧的电动绞车五23、钢绳五22协同配合，牵引所述清淤装置在清淤作业位置进行两相摆动，在摆动的扇形面内，所述清淤装置通过清淤吸头15进行清淤作业，并将收集的泥浆由出泥口16通过管道及泥浆泵17输送至指定位置；

第四步，清淤平台的步进：完成一次扇形面清淤作业后，由电动绞车二6和钢绳二7控制抬起后桩202，由电动绞车三12和钢绳三13控制移动车8移动，移动车8带动后桩202前进一个清淤作业距离，后桩202前进的距离为清淤吸头15上防护罩26的直径长度，再由电动绞车二6和钢绳二7控制放下后桩202，由电动绞车一3和钢绳一4控制抬起前桩201，此时，后桩202为整个清淤平台的支点，由电动绞车三12和钢绳三13控制船体1相对后桩202向前推进，推进的距离为后桩202前进的距离，再由电动绞车一3和钢绳一4控制放下前桩201，则完成清淤平台的步进以及定位；

第五步，重复第三步的扇形清淤作业。

具体地，本发明之生态清淤方法还包含以下步骤：

在所述第三步之前，先由电动绞车一3和钢绳一4控制抬起前桩201，然后按照所述第三步进行扇形清淤作业，当所述清淤装置以与船体1的铰接点为支点摆动至极限位置时，再由船体1两侧的电动绞车五23、钢绳五22协同配合，牵引所述清淤平台整体在清淤作业位置以后桩202为支点进行两相摆动，所述清淤装置在所述清淤平台摆动的扇形面内进行清淤作业。

由本发明之生态清淤方法可以总结为定位—清淤作业—步进—定位—清淤作业这种循环往复的清淤方法，不仅可以使所述清淤平台实现精准定位和步进，而且可以实现所述清淤装置的扇形清淤作业，在船体1定位不动的情况，所述清淤装置以与船体1的铰接点为支点两相摆动进行扇形清淤作业，在整个清淤平台以后桩202为支点两相摆动的情况下，所述清淤装置随着整个清淤平台的摆动进行扇形清淤作业，扇形清淤作业方式增加了清淤作业面，提高了清淤作业效率。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。 

Claims (8)

1.生态清淤平台，包括船体（1）、定位桩、驾驶舱（25）及清淤装置，其特征在于：船体（1）为双船体，所述双船体之间通过连接板（31）固接；定位桩包括设置在船体（1）前侧的前桩（201）和船体（1）尾部的后桩（202），前桩（201）由电动绞车一（3）和钢绳一（4）控制升降；后桩（202）由电动绞车二（6）和钢绳二（7）控制升降，电动绞车二（6）设在移动车（8）上，后桩（202）由卡扣二（9）卡接，卡扣二（9）与移动车（8）固接，移动车（8）带有滚轮（10），滚轮（10）与船体（1）上的导轨（11）配合；移动车（8）由电动绞车三（12）和钢绳三（13）控制移动；所述清淤装置包括摆臂（14）及清淤吸头（15），摆臂（14）铰接在船体（1）前侧，所述清淤装置的出泥口（16）通过管道与船体（1）上泥浆泵（17）的进口连接；所述清淤装置由电动绞车四（18）、支架（19）和钢绳四（20）控制升降，支架（19）装在船体（1）上，钢绳四（20）一端固定在所述清淤装置上，另一端绕经支架（19）上的定滑轮后与电动绞车四（18）连接；还包括船体（1）两侧的侧臂（21），侧臂（21）固接在船体（1）上，钢绳五（22）一端固定在所述清淤装置上，另一端绕经侧臂（21）上的定滑轮与电动绞车五（23）连接；船体（1）上还设有固定架（28），钢绳六（29）一端与船体（1）连接，另一端穿过固定架（28）上端绳孔后，与固定架（28）另一侧的船体（1）连接，钢绳七（30）一端固接在固定架（28）上，另一端与摆臂（14）连接。

2.按权利要求1所述的生态清淤平台，其特征在于：所述前桩（201）的数量至少为两根，电动绞车一（3）、钢绳一（4）的数量与前桩（201）的数量对应，钢绳一（4）一端固定于前桩（201）上，另一端绕经船体（1）上的定滑轮后与电动绞车一（3）连接，卡扣一（5）固接在船体（1）前侧，用于卡接前桩（201）。

3.按权利要求1所述的生态清淤平台，其特征在于：所述钢绳二（7）一端固定于后桩（202）上，另一端绕经移动车（8）上的定滑轮后与电动绞车二（6）连接。

4.按权利要求1所述的生态清淤平台，其特征在于：所述钢绳三（13）绕卷在电动绞车三（12）上后，一端绕经船体（1）上的定滑轮后与移动车（8）前侧固接，另一端绕经船体（1）尾部的定滑轮后与后桩（202）连接。

5.按权利要求1所述的生态清淤平台，其特征在于：所述清淤吸头（15）上装有防护罩（26）。

6.按权利要求5所述的生态清淤平台，其特征在于：所述防护罩（26）与清淤吸头（15）之间装有轴承（27），防护罩（26）上装有铰刀牙轮（24）。

7.利用权利要求1至6任一权利要求所述的生态清淤平台进行生态清淤的方法，其特征在于，包含以下步骤：

第一步，对清淤平台进行放桩定位：在清淤作业位置，由电动绞车一（3）和钢绳一（4）控制放下前桩（201），由电动绞车二（6）和钢绳二（7）控制放下后桩（202）；

第二步，调节所述清淤装置至作业深度位置：由电动绞车四（18）、支架（19）和钢绳四（20）控制所述清淤装置下放至作业深度位置；

第三步，扇形清淤作业：开启泥浆泵（17），由船体（1）两侧的电动绞车五（23）、钢绳五（22）协同配合，牵引所述清淤装置在清淤作业位置进行两相摆动，在摆动的扇形面内，所述清淤装置通过清淤吸头（15）进行清淤作业，并将收集的泥浆由出泥口（16）通过管道及泥浆泵（17）输送至指定位置；

第四步，清淤平台的步进：完成一次扇形面清淤作业后，由电动绞车二（6）和钢绳二（7）控制抬起后桩（202），由电动绞车一（3）和钢绳一（4）控制前桩（201）处于放下状态，由电动绞车三（12）和钢绳三（13）控制移动车（8）移动，移动车（8）带动后桩（202）前进一个清淤作业距离，再由电动绞车二（6）和钢绳二（7）控制放下后桩（202），由电动绞车一（3）和钢绳一（4）控制抬起前桩（201），由电动绞车三（12）和钢绳三（13）控制船体（1）相对后桩（202）向前推进，推进的距离为后桩（202）前进的距离，再由电动绞车一（3）和钢绳一（4）控制放下前桩（201），则完成清淤平台的步进以及定位；

第五步，重复第三步的扇形清淤作业。

8.按权利要求7所述的生态清淤方法，其特征在于：在所述第三步之前，先由电动绞车一（3）和钢绳一（4）控制抬起前桩（201），然后按照所述第三步进行扇形清淤作业，当所述清淤装置摆动至极限位置，再由船体（1）两侧的电动绞车五（23）、钢绳五（22）协同配合，牵引所述清淤平台整体在清淤作业位置以后桩（202）为支点进行两相摆动，所述清淤装置在摆动的扇形面内进行清淤作业。