CN110761351A - 路堑边沟清理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了路堑边沟清理装置及方法，它包括用于对路堑边沟淤泥进行振动分离的岩泥分离装置，所述岩泥分离装置与用于分离泥浆的泥水分离装置相连，所述泥水分离装置和岩泥分离装置都与用于提供动力的动力装置相连，并带动整个清理装置移动。清理方式采用了加水和振动液化等较为柔和的方式，不会像其他机械挖掘或破碎於土清理时对边沟结构本身造成破坏。

Description

路堑边沟清理装置及方法

技术领域

本发明涉及道路施工设备技术领域，尤其是一种路堑边沟清理装置及方法。

背景技术

目前，针对路堑边坡防护处理时流行用到植草喷播技术，但在植物发育成熟前边坡泥土得不到有效固结容易脱落是造成路堑边沟於土的主要因素，加之以边坡坡顶的风化岩石滚落，边沟内淤积问题频繁出现。而现阶段道路工程的维护保养过程中没有较为合理有效的边沟清理装置，通常的机械装置体积庞大结构复杂，针对沟较这样断面较小的尺寸往往难以施作。故清理边沟时主要还需人力来完成，其过程也较为繁琐费时费力。

发明内容

本发明目的是提供路堑边沟清理装置及方法，通过水将於土软化，再有振动使於土发生砂土液化增加其流动性，通过抽吸的方式将於土收集。大粒径石块由于不能液化而由传送带分离出去，剩余於土泥浆则依靠半透膜分离成水和残渣，过程中通过提升泥浆拍打在半透膜上的速度而加快分离的速率，实现水的快速循环利用，残渣则可通过鼓风装置收集处理。在装置的移动过程中依靠人力推进，机械自动抽吸清理，实现了清理工作的半自动化，对比以往的人工清理有了较大的效率提升。清理方式采用了加水和振动液化等较为柔和的方式，不会像其他机械挖掘或破碎於土清理时对边沟结构本身造成破坏。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：路堑边沟清理装置，它包括用于对路堑边沟淤泥进行振动分离的岩泥分离装置，所述岩泥分离装置与用于分离泥浆的泥水分离装置相连，所述泥水分离装置和岩泥分离装置都与用于提供动力的动力装置相连，并带动整个清理装置移动。

所述岩泥分离装置包括振动底板，所述振动底板的顶部支撑有支架，所述支架上布置有倾斜的传送带，相邻传送带之间设置有传动带缝，所述在支架的背部并位于传动带末端对接设置有反向斜坡，所述反向斜坡的底端与倾斜布置的横向输送带相对接，所述振动底板的底板侧壁上连通有抽吸管道，所述振动底板、反向斜坡和传送带相配合，并共同构成中空区，所述抽吸管道的另一端连接着岩泥分离装置和泥水分离装置；所述底板侧壁与泥水分离装置之间通过弹性连接杆固定连接。

所述传动带和横向输送带的输送方向呈垂直布置。

所述泥水分离装置包括底板，所述底板的顶部固定有外壳，所述外壳的内部设置有钢网，并在两者之间形成环形空间，所述钢网的内侧壁上粘贴有半透膜，所述外壳的顶部设置有顶盖，所述顶盖的顶部固定有离心泵，所述离心泵的进液口与岩泥分离装置的抽吸管道相连，所述离心泵的出液口连接有单向阀，所述单向阀穿过设置在顶盖上的孔洞并位于钢网的内部；所述底板的中心部位，并位于钢网的内部设置有搅拌装置；所述半透膜上连通有排出管道，并依次穿过钢网和外壳；所述外壳上连通有排水管；整个泥水分离装置支撑在动力装置的顶部，在外壳外部链接有支撑杆，所述支撑杆底部安装有轮子，所述支撑杆和扶手连接固定。

所述搅拌装置包括安装在底板中心部位的转轴，所述转轴的穿过底板并与其电机的主轴相连，在转轴上安装有浆叶。

所述动力装置包括电机、鼓风机和传动装置，所述电机固定安装在泥水分离装置的底板底端，所述鼓风机通过通风管与泥水分离装置的半透膜相连通，所述传动装置分别于岩泥分离装置的传送带和横向传送带相连，并驱动其传送，在电机的底部安装有用于驱动装置移动的轮子。

所述路堑边沟清理装置进行边沟清理的方法，它包括以下步骤：

步骤1：首先对淤积的边沟进行初步观察评估，对于含水量较少的於土，先在边沟开始清理的一侧里注入一定量的水，之后把路堑边沟清理装置布置在水沟之中，启动装置；对于含水量较多流动性较好的於土，可以直接布置装置并启动；

步骤2：人力推动路堑边沟清理装置行进，过程中岩泥分离装置把较大石块经传送带抬升至反向斜坡，石块再经横向传送带牵引到边沟外，泥浆由于振动底板的振动作用下发生砂土液化不会被传送带带到反向斜坡上，而是通过传送带之间的传送带缝流入中空区，随后在离心泵的抽吸作用下被抽吸管道抽入泥水分离装置；

步骤3：进入泥水分离装置的泥浆被旋转的桨叶拍击在半透膜上，泥浆被分离为水和残渣，当底部堆积的残渣重量到达一定程度停止前进，鼓风机开始工作，风压迫使单向阀关闭，不再有泥浆流入，风力吹动残渣从排出管道排向边沟外，水透过半透膜进入外壳和钢网之间的空间后，经过排水管汇集后排放到前方还未浸润的於土上；

步骤4：残渣排出后，鼓风机关闭，单向阀打开，装置开始重新工作，重复开始步骤1的工作。

本发明有如下有益效果：

1.本发明的岩泥分离装置中：振动底板能充分振动於土，将固结的泥块破碎成泥浆，让泥浆发生砂土液化现象从而增大泥浆的流动性，更容易被抽吸管道吸入。

2.本发明的岩泥分离装置中：带动传送带的高频振动可以有效的让传送带上面的泥浆通过传送带之间的缝隙流入中空区；传送带能将较大粒径的石块传送到反向斜坡上，使之与泥浆分离；反向斜坡能防止传送带抬升的石块跌落回边沟於土里；倾斜的横向传送带可以避免石块因为惯性而滚落到岩泥分离装置的后方，同时可以把石块运向人行道的一侧方便收集清理；抽吸管道与底板侧壁之间的紧密相连能更充分的吸收中空区的泥浆；支架可以保证岩泥分离装置的稳定性；弹性连接杆可以将前进动力传到岩泥分离装置上，在遇到转弯的边沟岩泥分离装置触碰边沟侧壁时，弹性连接杆能发生弹性变形从而调整岩泥分离装置的工作面方向。

3.本发明的泥水分离装置中：离心泵吸入的泥浆跌落在高速旋转的桨叶上，再被桨叶拍击到侧壁的半透膜上，半透膜可以把泥浆分离成水和残渣，水通过半透膜透出，而残渣留在底板上；钢网为半透膜提供支撑，防止半透膜被泥浆冲击发生破坏，高速转动的桨叶可以为泥浆提供较快速度拍击到半透膜上从而提高泥水分离过程的速率，布置多层桨叶可以使泥浆得到充分的拍击。

4.发明的泥水分离装置中：鼓风机提供的风压到达一定程度时，单向阀受到泥水分离装置内的风压力作用而关闭，可以防止空气倒灌进抽吸管道。

5.发明的泥水分离装置中：支撑杆作用是保证装置的稳定性，装置向前推进过程中受到阻力时支撑杆能保证装置不会向后倾覆失稳；人力可以依靠扶手来对装置施加推进力和转向力。

6.本发明的泥水分离装置中：半透膜透过的水经过延伸的排水管排到前方为浸湿的於土区域，实现水的重复利用。

7.本发明的动力装置中：轮子能确保装置整体的可移动性，通风管能够高效率的把鼓风机提供的风力鼓进泥水分离装置，进而有效的排出残渣，电机为桨叶的转动和传送带的运行提供提供动力。

8.本发明一种路堑边沟清理装置：在装置的移动过程中依靠人力推进，机械自动抽吸清理，实现了清理工作的半自动化，对比以往的人工清理有了较大的效率提升。

9.本发明一种路堑边沟清理装置：清理方式采用了加水和振动液化等较为柔和的方式，不会像其他机械挖掘或破碎於土清理时对边沟结构本身造成破坏。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的侧视图。

图2为本发明的岩泥分离装置示意图。

图3为本发明的泥水分离装置示意图。

图4为本发明的泥水分离装置俯视图。

图中：振动底板1、传送带2、横向输送带3、抽吸管道4、中空区5、支架6、传动带缝7、反向斜坡8、外壳9、钢网10、半透膜11、浆叶12、排水管13、排出管道14、顶盖15、底板16、离心泵17、转轴18、单向阀19、电机20、鼓风机21、通风管22、底板侧壁26、孔洞27、支撑杆28、轮子29、传动装置30、弹性连接杆31。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-4，路堑边沟清理装置，它包括用于对路堑边沟淤泥进行振动分离的岩泥分离装置，所述岩泥分离装置与用于分离泥浆的泥水分离装置相连，所述泥水分离装置和岩泥分离装置都与用于提供动力的动力装置相连，并带动整个清理装置移动。所述岩泥分离装置包括振动底板1，所述振动底板1的顶部支撑有支架6，所述支架6上布置有倾斜的传送带2，相邻传送带2之间设置有传动带缝7，所述在支架6的背部并位于传动带2末端对接设置有反向斜坡8，所述反向斜坡8的底端与倾斜布置的横向输送带3相对接，所述振动底板1的底板侧壁26上连通有抽吸管道4，所述振动底板1、反向斜坡8和传送带2相配合，并共同构成中空区5，所述抽吸管道4的另一端连接着岩泥分离装置和泥水分离装置；所述底板侧壁26与泥水分离装置之间通过弹性连接杆31固定连接。进一步的，所述传动带2和横向输送带3的输送方向呈垂直布置。

通过采用上述的岩泥分离装置布置结构，振动底板1在传送带的下方，振动底板1端部有一定倾斜度，所述振动底板1会带动传送带2在运行过程中高频振动，振动底板1能充分振动於土，将固结的泥块破碎成泥浆，让泥浆发生砂土液化现象从而增大泥浆的流动性，更容易被抽吸管道4吸入；传送带2中间有多条的传送带缝7，带动传送带2的高频振动可以有效的让传送带2上面的泥浆通过传送带之间传送带缝7流入中空区5；传送带2上端连接着反向斜坡8且与反向斜坡8形成一定夹角，传送带2能将较大粒径的石块传送到反向斜坡8上，使石块与泥浆分离，反向斜坡8能防止传送带抬升的石块跌落回边沟於土里；所述抽吸管道4的首段与底板侧壁26的侧壁密封连接，抽吸管道4与底板侧壁26之间的紧密相连能更充分的吸收中空区5的泥浆，支架6和传送带2两侧相连，支架6可以保证岩泥分离装置的稳定性；支架6上部和反向斜坡8相连；横向传送带3下部和反向斜坡8相连，倾斜的横向传送带3可以避免石块因为惯性而滚落到岩泥分离装置的后方，同时可以把石块运向人行道的一侧方便收集清理；抽吸管道4连接着岩泥分离装置和泥水分离装置；底板侧壁26与泥水分离装置24之间通过弹性连接杆31固定连接，弹性连接杆31可以将前进动力传到岩泥分离装置上，在遇到转弯的边沟岩泥分离装置23触碰边沟侧壁时，弹性连接杆31能发生弹性变形从而调整岩泥分离装置23的工作面方向。

进一步的，所述泥水分离装置包括底板16，所述底板16的顶部固定有外壳9，所述外壳9的内部设置有钢网10，并在两者之间形成环形空间，所述钢网10的内侧壁上粘贴有半透膜11，所述外壳9的顶部设置有顶盖15，所述顶盖15的顶部固定有离心泵17，所述离心泵17的进液口与岩泥分离装置的抽吸管道4相连，所述离心泵17的出液口连接有单向阀19，所述单向阀19穿过设置在顶盖15上的孔洞27并位于钢网10的内部；所述底板16的中心部位，并位于钢网10的内部设置有搅拌装置；所述半透膜11上连通有排出管道14，并依次穿过钢网10和外壳9；所述外壳9上连通有排水管13；整个泥水分离装置支撑在动力装置的顶部，在外壳9外部链接有支撑杆28，所述支撑杆28底部安装有轮子29，所述支撑杆和扶手30连接固定。所述搅拌装置包括安装在底板16中心部位的转轴18，所述转轴18的穿过底板16并与其电机20的主轴相连，在转轴18上安装有浆叶12。

通过采用上述的泥水分离装置，鼓风机21提供的风压到达一定程度时，单向阀19受到泥水分离装置内的风压力作用而关闭，可以防止空气倒灌进抽吸管道4；钢网10布置在半透膜11外侧，与半透膜11紧密相粘，半透膜11透过的水经过延伸的排水管13排到前方为浸湿的於土区域，实现水的重复利用；钢网10与外壳9有一定的空间；桨叶12围绕转轴18布置，离心泵17吸入的泥浆跌落在高速旋转的桨叶12上，再被桨叶12拍击到侧壁的半透膜11上，半透膜11可以把泥浆分离成水和残渣，水通过半透膜11透出，而残渣留在底板16上，钢网10为半透膜11提供支撑，防止半透膜11被泥浆冲击发生破坏，高速转动的桨叶12可以为泥浆提供较快速度拍击到半透膜11上从而提高泥水分离过程的速率，布置多层桨叶12可以使泥浆得到充分的拍击；转轴18可带动桨叶12转动；转轴18穿过底板16连接在电机20上，排出管道14从半透膜11内伸出；排水管13从钢网10和外壳9侧壁的空间中伸出；泥水分离装置安置在动力装置上；外壳9外部连接着支撑杆28，支撑杆28底部安装有轮子29，支撑杆28和扶手30连接固定，支撑杆28作用是保证装置的稳定性，装置向前推进过程中受到阻力时支撑杆28能保证装置不会向后倾覆失稳，人力可以依靠扶手来对装置施加推进力和转向力，支撑杆28优选为有弹性的金属材料。

进一步的，所述动力装置包括电机20、鼓风机21和传动装置30，所述电机20固定安装在泥水分离装置的底板16底端，所述鼓风机21通过通风管22与泥水分离装置的半透膜11相连通，所述传动装置30分别于岩泥分离装置的传送带2和横向传送带3相连，并驱动其传送，在电机20的底部安装有用于驱动装置移动的轮子29。

在具体工作过程中，电机20牵引转轴19转动，电机20为桨叶12的转动和传送带2的运行提供动力；鼓风机21向泥水分离装置内通过通风管22股入空气，通风管22能够高效率的把鼓风机21提供的风力鼓进泥水分离装置，进而有效的排出残渣；传动装置30分别连接着传送带2和横向传送带3；动力装置25下部安装有轮子29，轮子29能确保装置整体的可移动性。

实施例2：

所述路堑边沟清理装置进行边沟清理的方法，它包括以下步骤：

步骤1：首先对淤积的边沟进行初步观察评估，对于含水量较少的於土，先在边沟开始清理的一侧里注入一定量的水，之后把路堑边沟清理装置布置在水沟之中，启动装置；对于含水量较多流动性较好的於土，可以直接布置装置并启动；

步骤2：人力推动路堑边沟清理装置行进，过程中岩泥分离装置把较大石块经传送带2抬升至反向斜坡8，石块再经横向传送带3牵引到边沟外，泥浆由于振动底板1的振动作用下发生砂土液化不会被传送带2带到反向斜坡8上，而是通过传送带2之间的传送带缝7流入中空区5，随后在离心泵17的抽吸作用下被抽吸管道4抽入泥水分离装置；

步骤3：进入泥水分离装置的泥浆被旋转的桨叶12拍击在半透膜11上，泥浆被分离为水和残渣，当底部堆积的残渣重量到达一定程度停止前进，鼓风机21开始工作，风压迫使单向阀19关闭，不再有泥浆流入，风力吹动残渣从排出管道14排向边沟外，水透过半透膜11进入外壳9和钢网10之间的空间后，经过排水管13汇集后排放到前方还未浸润的於土上；

步骤4：残渣排出后，鼓风机21关闭，单向阀19打开，装置开始重新工作，重复开始步骤1的工作。

Claims (7)

1.路堑边沟清理装置，其特征在于：它包括用于对路堑边沟淤泥进行振动分离的岩泥分离装置，所述岩泥分离装置与用于分离泥浆的泥水分离装置相连，所述泥水分离装置和岩泥分离装置都与用于提供动力的动力装置相连，并带动整个清理装置移动。

2.根据权利要求1所述路堑边沟清理装置，其特征在于：所述岩泥分离装置包括振动底板（1），所述振动底板（1）的顶部支撑有支架（6），所述支架（6）上布置有倾斜的传送带（2），相邻传送带（2）之间设置有传动带缝（7），所述在支架（6）的背部并位于传动带（2）末端对接设置有反向斜坡（8），所述反向斜坡（8）的底端与倾斜布置的横向输送带（3）相对接，所述振动底板（1）的底板侧壁（26）上连通有抽吸管道（4），所述振动底板（1）、反向斜坡（8）和传送带（2）相配合，并共同构成中空区（5），所述抽吸管道（4）的另一端连接着岩泥分离装置和泥水分离装置；所述底板侧壁（26）与泥水分离装置之间通过弹性连接杆（31）固定连接。

3.根据权利要求2所述路堑边沟清理装置，其特征在于：所述传动带（2）和横向输送带（3）的输送方向呈垂直布置。

4.根据权利要求1所述路堑边沟清理装置，其特征在于：所述泥水分离装置包括底板（16），所述底板（16）的顶部固定有外壳（9），所述外壳（9）的内部设置有钢网（10），并在两者之间形成环形空间，所述钢网（10）的内侧壁上粘贴有半透膜（11），所述外壳（9）的顶部设置有顶盖（15），所述顶盖（15）的顶部固定有离心泵（17），所述离心泵（17）的进液口与岩泥分离装置的抽吸管道（4）相连，所述离心泵（17）的出液口连接有单向阀（19），所述单向阀（19）穿过设置在顶盖（15）上的孔洞（27）并位于钢网（10）的内部；所述底板（16）的中心部位，并位于钢网（10）的内部设置有搅拌装置；所述半透膜（11）上连通有排出管道（14），并依次穿过钢网（10）和外壳（9）；所述外壳（9）上连通有排水管（13）；整个泥水分离装置支撑在动力装置的顶部，在外壳（9）外部链接有支撑杆（28），所述支撑杆（28）底部安装有轮子（29），所述支撑杆和扶手（30）连接固定。

5.根据权利要求4所述路堑边沟清理装置，其特征在于：所述搅拌装置包括安装在底板（16）中心部位的转轴（18），所述转轴（18）的穿过底板（16）并与其电机（20）的主轴相连，在转轴（18）上安装有浆叶（12）。

6.根据权利要求1所述路堑边沟清理装置，其特征在于：所述动力装置包括电机（20）、鼓风机（21）和传动装置（30），所述电机（20）固定安装在泥水分离装置的底板（16）底端，所述鼓风机（21）通过通风管（22）与泥水分离装置的半透膜（11）相连通，所述传动装置（30）分别于岩泥分离装置的传送带（2）和横向传送带（3）相连，并驱动其传送，在电机（20）的底部安装有用于驱动装置移动的轮子（29）。

7.采用权利要求1-6任意一项所述路堑边沟清理装置进行边沟清理的方法其特征在于它包括以下步骤：

步骤1：首先对淤积的边沟进行初步观察评估，对于含水量较少的於土，先在边沟开始清理的一侧里注入一定量的水，之后把路堑边沟清理装置布置在水沟之中，启动装置；对于含水量较多流动性较好的於土，可以直接布置装置并启动；

步骤2：人力推动路堑边沟清理装置行进，过程中岩泥分离装置把较大石块经传送带（2）抬升至反向斜坡（8），石块再经横向传送带（3）牵引到边沟外，泥浆由于振动底板（1）的振动作用下发生砂土液化不会被传送带（2）带到反向斜坡（8）上，而是通过传送带（2）之间的传送带缝（7）流入中空区（5），随后在离心泵（17）的抽吸作用下被抽吸管道（4）抽入泥水分离装置；

步骤3：进入泥水分离装置的泥浆被旋转的桨叶（12）拍击在半透膜（11）上，泥浆被分离为水和残渣，当底部堆积的残渣重量到达一定程度停止前进，鼓风机（21）开始工作，风压迫使单向阀（19）关闭，不再有泥浆流入，风力吹动残渣从排出管道（14）排向边沟外，水透过半透膜（11）进入外壳（9）和钢网（10）之间的空间后，经过排水管（13）汇集后排放到前方还未浸润的於土上；

步骤4：残渣排出后，鼓风机（21）关闭，单向阀（19）打开，装置开始重新工作，重复开始步骤1的工作。

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