生態清淤平臺及方法
2023-05-13 01:54:36 1
專利名稱：生態清淤平臺及方法
技術領域：
本發明涉及水利疏浚技術領域。具體涉及生態清淤技術領域，尤其涉及生態清淤平臺以及通過該清淤平臺進行定位步進並實現清淤的方法。
背景技術：
清淤是將河道、湖泊、池塘等水環境的淤泥從水底切削、收集、抽取並輸送至特定地點集中進行處理的底泥處理措施。針對水環境的清淤通常是採用清淤船，清淤船在工作時，由於絞、吸泥沙的工作幅寬遠大於船寬，因此，一般需要定位機構，使船體左右往返扇形運動進行清淤作業，目前，常通過兩側拋錨定位或採用液壓絞盤拉繩使船體定位，該種定位方式存在如下缺點一是整船牽引作業繁瑣且耗費人工，二是實用性較差，特別是在清淤水面較大時，不方便或者根本無法採用液壓絞盤拉繩使船體定位。另外，現有的清淤船還受到作業點和作業面的限制，從而使清淤效率受到影響。而從生態清淤的角度來講，傳統的疏浚、挖泥設備雖然能夠把淤泥從河湖中清除，但挖掘、絞吸等傳統的清淤方式中，由於旋轉部件的存在，在清淤作業過程中不可避免會導致水體中淤泥的擴散，特別是淤泥表面包含大量富營養物質的膠著層會散發，從而擴散的這部分富營養物質很難隨淤泥被挖出，如此則造成了清淤過程中的二次汙染，使得清淤過程不徹底，無法達到生態清淤的目的，即在最大限度地清除底泥汙染物的同時，還能去除沉積於河湖底部的富營養物質，為後續生物技術的介入創造條件。
發明內容
本申請人針對現有技術中的上述缺點進行改進，提供一種生態清淤平臺及方法，其可以實現清淤平臺的步進、精準定位以及連續扇形清淤作業，清淤過程環保且清淤效率聞。本發明的技術方案如下
本發明之生態清淤平臺，包括船體、定位樁、駕駛艙及清淤裝置，船體為雙船體，所述雙船體之間通過連接板固接；定位樁包括設置在船體前側的前樁和船體尾部的後樁，前樁由電動絞車一和鋼繩一控制升降；後樁由電動絞車二和鋼繩二控制升降，電動絞車二設在移動車上，後樁由卡扣二卡接，卡扣二與移動車固接，移動車帶有滾輪，滾輪與船體上的導軌配合；移動車由電動絞車三和鋼繩三控制移動；所述清淤裝置包括擺臂及清淤吸頭，擺臂鉸接在船體前側，所述清淤裝置的出泥口通過管道與船體上泥漿泵的進口連接；所述清淤裝置由電動絞車四、支架和鋼繩四控制升降，支架裝在船體上，鋼繩四一端固定在所述清淤裝置上，另一端繞經支架上的定滑輪後與電動絞車四連接；還包括船體兩側的側臂，側臂固接在船體上，鋼繩五一端固定在所述清淤裝置上，另一端繞經側臂上的定滑輪與電動絞車五連接。其進一步技術方案為
所述前樁的數量至少為兩根，電動絞車一、鋼繩一的數量與前樁的數量對應，鋼繩一一端固定於前樁上，另一端繞經船體上的定滑輪後與電動絞車一連接，卡扣一固接在船體前側，用於卡接前樁。所述鋼繩二一端固定於後樁上，另一端繞經移動車上的定滑輪後與電動絞車二連接。所述鋼繩三繞卷在電動絞車三上後，一端繞經船體上的定滑輪後與移動車前側固接，另一端繞經船體尾部的定滑輪後與後樁連接。所述清淤吸頭上裝有防護罩。所述防護罩與清淤吸頭之間裝有軸承，防護罩上裝有鉸刀牙輪。船體上還設有固定架，鋼繩六一端與船體連接，另一端穿過固定架上端繩孔後，與固定架另一側的船體連接，鋼繩七一端固接在固定架上，另一端與擺臂連接。本發明之生態清淤方法，包含以下步驟
第一步，對清淤平臺進行放樁定位在清淤作業位置，由電動絞車一和鋼繩一控制放下前樁，由電動絞車二和鋼繩二控制放下後樁；
第二步，調節所述清淤裝置至作業深度位置由電動絞車四、支架和鋼繩四控制所述清淤裝置下放至作業深度位置；
第三步，扇形清淤作業開啟泥漿泵，由船體兩側的電動絞車五、鋼繩五協同配合，牽引所述清淤裝置在清淤作業位置進行兩相擺動，在擺動的扇形面內，所述清淤裝置通過清淤吸頭進行清淤作業，並將收集的泥漿由出泥口通過管道及泥漿泵輸送至指定位置；
第四步，清淤平臺的步進完成一次扇形面清淤作業後，由電動絞車二和鋼繩二控制抬起後樁，由電動絞車三和鋼繩三控制移動車移動，移動車帶動後樁前進一個清淤作業距離，再由電動絞車二和鋼繩二控制放下後樁，由電動絞車一和鋼繩一控制抬起前樁，由電動絞車三和鋼繩三控制船體相對後樁向前推進，推進的距離為後樁前進的距離，再由電動絞車一和鋼繩一控制放下前樁，則完成清淤平臺的步進以及定位；
第五步，重複第三步的扇形清淤作業。其進一步技術方案為
在所述第三步之前，先由電動絞車一和鋼繩一控制抬起前樁，然後按照所述第三步進行扇形清淤作業，當所述清淤裝置擺動至極限位置，再由船體兩側的電動絞車五、鋼繩五協同配合，牽引所述清淤平臺整體在清淤作業位置以後樁為支點進行兩相擺動，所述清淤裝置在擺動的扇形面內進行清淤作業。本發明的技術效果
本發明通過前樁和後樁的設置以及後樁可以移動的結構設計，可以實現整個清淤平臺的步進以及精準定位；通過所述清淤裝置兩側的鋼繩五及電動絞車五的設置，可以實現所述清淤裝置的扇形清淤作業，在船體定位不動的情況，所述清淤裝置以與船體的鉸接點為支點兩相擺動進行扇形清淤作業，在整個清淤平臺以後樁為支點兩相擺動的情況下，所述清淤裝置隨著整個清淤平臺的擺動進行扇形清淤作業，扇形清淤作業方式增加了清淤作業面，提高了清淤作業效率；防護罩上設有絞刀牙輪，不僅可以防止垃圾對設備的破壞，並且對河底泥層有一定的預切割作用，可以提高清淤效率；本發明以電能作為驅動能量，並以機械傳動方式實現傳動，從而避免了傳統清淤方式中的油液洩露造成的水質二次汙染，同時防護罩的設置，能在清淤作業時有效降低河泥中的垃圾對清淤裝置造成的影響，嚴格控制二次汙染，避免回淤，清淤過程環保，符合生態清淤要求。
圖1為本發明之生態清淤平臺的結構示意圖。圖2為圖1的俯視圖。
具體實施例方式下面結合附圖，說明本發明的具體實施方式
。見圖1、圖2，本發明之生態清淤平臺包括船體1、定位樁、駕駛艙25及清淤裝置，船體I為雙船體，所述雙船體之間通過連接板31固接；定位樁包括設置在船體I前側的前樁
201和船體I尾部的後樁202，前樁201由電動絞車一 3和鋼繩一 4控制升降，前樁201的數量至少為兩根，電動絞車一 3、鋼繩一 4的數量與前樁201的數量對應，鋼繩一 4 一端固定於前樁201上，另一端繞經船體I上的定滑輪後與電動絞車一 3連接，卡扣一 5固接在船體I前側，用於卡接前樁201 ;後樁202由電動絞車二 6和鋼繩二 7控制升降，鋼繩二 7 —端固定於後樁202上，另一端繞經移動車8上的定滑輪後與電動絞車二 6連接；電動絞車二 6設在移動車8上，後樁202由卡扣二 9卡接，卡扣二 9與移動車8固接，移動車8帶有滾輪10，滾輪10與船體I上的導軌11配合；移動車8由電動絞車三12和鋼繩三13控制移動，鋼繩三13繞卷在電動絞車三12上後，一端繞經船體I上的定滑輪後與移動車9前側固接，另一端繞經船體I尾部的定滑輪後與後樁202連接；所述清淤裝置包括擺臂14及清淤吸頭15，擺臂14通過十字聯軸器鉸接在船體I前側，所述清淤裝置的出泥口 16通過管道與船體I上泥漿泵17的進口連接；所述清淤裝置由電動絞車四18、支架19和鋼繩四20控制升降，支架19裝在船體I上，鋼繩四20 —端固定在所述清淤裝置上，另一端繞經支架19上的定滑輪後與電動絞車四18連接；還包括船體I兩側的側臂21，側臂21固接在船體I上，鋼繩五22 —端固定在所述清淤裝置上，另一端繞經側臂21上的定滑輪與電動絞車五23連接。優選地，清淤吸頭15上裝有防護罩26，防護罩26與清淤吸頭15之間裝有軸承27，防護罩26上裝有鉸刀牙輪24，清淤作業時，防護罩26能有效降低河泥中的垃圾對所述清淤裝置造成的影響，嚴格控制二次汙染，避免回淤，清淤過程環保；防護罩26上設有絞刀牙輪24，不僅可以防止垃圾對設備的破壞，並且對河底泥層有一定的預切割作用，可以提高清淤效率；船體I上還設有固定架28，鋼繩六29 —端與船體I連接，另一端穿過固定架28上端繩孔後，與固定架28另一側的船體I連接，鋼繩六29用於固定並支撐固定架28，鋼繩七30一端固接在固定架28上，另一端與擺臂14連接，鋼繩六29、固定架28及鋼繩七30將船體I和所述清淤裝置連接為一整體。本發明之生態清淤平臺通過鋼繩五22及電動絞車五23可以控制所述清淤裝置以與船體I的鉸接點為支點做兩相擺動，從而可以使得所述清淤裝置在擺動的扇形面內進行清淤作業；抬起前樁201，鋼繩六29、固定架28及鋼繩七30將船體I和所述清淤裝置連接為一整體，當所述清淤裝置以與船體I的鉸接點為支點擺動至極限位置時，則通過電動絞車五23和鋼繩五22的牽引作用，可以使整個清淤平臺以後樁202為支點做兩相擺動，從而可以實現所述清淤裝置在更大的扇形面內進行清淤作業，從而可以進一步增加清淤作業面、提高作業效率；通過前樁201和後樁202的設置以及後樁202可移動的結構設計，可以實現整個清淤平臺的步進以及精準定位。本發明之生態清淤方法包含以下步驟
第一步，對清淤平臺進行放樁定位在清淤作業位置，由電動絞車一 3和鋼繩一 4控制放下前樁201，由電動絞車二 6和鋼繩二 7控制放下後樁202 ；
第二步，調節所述清淤裝置至作業深度位置由電動絞車四18、支架19和鋼繩四20控制所述清淤裝置下放至作業深度位置；
第三步，扇形清淤作業開啟泥漿泵17，由船體I兩側的電動絞車五23、鋼繩五22協同配合，牽引所述清淤裝置在清淤作業位置進行兩相擺動，在擺動的扇形面內，所述清淤裝置通過清淤吸頭15進行清淤作業，並將收集的泥漿由出泥口 16通過管道及泥漿泵17輸送至指定位置；
第四步，清淤平臺的步進完成一次扇形面清淤作業後，由電動絞車二 6和鋼繩二 7控制抬起後樁202，由電動絞車三12和鋼繩三13控制移動車8移動，移動車8帶動後樁202前進一個清淤作業距離，後樁202前進的距離為清淤吸頭15上防護罩26的直徑長度，再由電動絞車二 6和鋼繩二 7控制放下後樁202，由電動絞車一 3和鋼繩一 4控制抬起前樁201，此時，後樁202為整個清淤平臺的支點，由電動絞車三12和鋼繩三13控制船體I相對後樁202向前推進，推進的距離為後樁202前進的距離，再由電動絞車一 3和鋼繩一 4控制放下前樁201，則完成清淤平臺的步進以及定位；
第五步，重複第三步的扇形清淤作業。具體地，本發明之生態清淤方法還包含以下步驟
在所述第三步之前，先由電動絞車一 3和鋼繩一 4控制抬起前樁201，然後按照所述第三步進行扇形清淤作業，當所述清淤裝置以與船體I的鉸接點為支點擺動至極限位置時，再由船體I兩側的電動絞車五23、鋼繩五22協同配合，牽引所述清淤平臺整體在清淤作業位置以後樁202為支點進行兩相擺動，所述清淤裝置在所述清淤平臺擺動的扇形面內進行清淤作業。由本發明之生態清淤方法可以總結為定位一清淤作業一步進一定位一清淤作業這種循環往復的清淤方法，不僅可以使所述清淤平臺實現精準定位和步進，而且可以實現所述清淤裝置的扇形清淤作業，在船體I定位不動的情況，所述清淤裝置以與船體I的鉸接點為支點兩相擺動進行扇形清淤作業，在整個清淤平臺以後樁202為支點兩相擺動的情況下，所述清淤裝置隨著整個清淤平臺的擺動進行扇形清淤作業，扇形清淤作業方式增加了清淤作業面，提高了清淤作業效率。以上描述是對本發明的解釋，不是對發明的限定，本發明所限定的範圍參見權利要求，在本發明的保護範圍之內，可以作任何形式的修改。
權利要求
1.生態清淤平臺，包括船體(I)、定位樁、駕駛艙(25)及清淤裝置，其特徵在於船體(I)為雙船體，所述雙船體之間通過連接板(31)固接；定位樁包括設置在船體(I)前側的前樁(201)和船體(I)尾部的後樁(202)，前樁(201)由電動絞車一(3)和鋼繩一(4)控制升降；後樁(202 )由電動絞車二( 6 )和鋼繩二( 7 )控制升降，電動絞車二( 6 )設在移動車(8 )上，後樁(202)由卡扣二(9)卡接，卡扣二(9)與移動車(8)固接，移動車(8)帶有滾輪(10)，滾輪(10)與船體(I)上的導軌(11)配合；移動車(8)由電動絞車三(12)和鋼繩三(13)控制移動；所述清淤裝置包括擺臂(14)及清淤吸頭(15)，擺臂(14)鉸接在船體(I)前側，所述清淤裝置的出泥口(16)通過管道與船體(I)上泥漿泵(17)的進口連接；所述清淤裝置由電動絞車四(18)、支架(19)和鋼繩四(20)控制升降，支架(19)裝在船體(I)上，鋼繩四(20)一端固定在所述清淤裝置上，另一端繞經支架(19)上的定滑輪後與電動絞車四(18)連接；還包括船體(I)兩側的側臂(21)，側臂(21)固接在船體(I)上，鋼繩五(22)—端固定在所述清淤裝置上，另一端繞經側臂(21)上的定滑輪與電動絞車五(23)連接。
2.按權利要求1所述的生態清淤平臺，其特徵在於所述前樁(201)的數量至少為兩根，電動絞車一(3)、鋼繩一(4)的數量與前樁(201)的數量對應，鋼繩一(4) 一端固定於前樁(201)上，另一端繞經船體(I)上的定滑輪後與電動絞車一(3 )連接，卡扣一(5 )固接在船體(I)前側，用於卡接前樁(201)。
3.按權利要求1所述的生態清淤平臺，其特徵在於所述鋼繩二(7)—端固定於後樁(202)上，另一端繞經移動車(8)上的定滑輪後與電動絞車二(6)連接。
4.按權利要求1所述的生態清淤平臺，其特徵在於所述鋼繩三(13)繞卷在電動絞車三(12)上後，一端繞經船體(I)上的定滑輪後與移動車(9)前側固接，另一端繞經船體(I)尾部的定滑輪後與後樁(202 )連接。
5.按權利要求1所述的生態清淤平臺，其特徵在於所述清淤吸頭(15)上裝有防護罩(26)。
6.按權利要求5所述的生態清淤平臺，其特徵在於所述防護罩(26)與清淤吸頭(15)之間裝有軸承(27)，防護罩(26)上裝有鉸刀牙輪(24)。
7.按權利要求1所述的生態清淤平臺，其特徵在於船體(I)上還設有固定架(28)，鋼繩六(29)—端與船體(I)連接，另一端穿過固定架(28)上端繩孔後，與固定架(28)另一側的船體(I)連接，鋼繩七(30) —端固接在固定架(28)上，另一端與擺臂(14)連接。
8.生態清淤方法，其特徵在於，包含以下步驟 第一步，對清淤平臺進行放樁定位在清淤作業位置，由電動絞車一(3)和鋼繩一(4)控制放下前樁(201)，由電動絞車二( 6 )和鋼繩二( 7 )控制放下後樁(202 ); 第二步，調節所述清淤裝置至作業深度位置由電動絞車四(18)、支架(19)和鋼繩四(20)控制所述清淤裝置下放至作業深度位置； 第三步，扇形清淤作業開啟泥漿泵(17)，由船體(I)兩側的電動絞車五(23)、鋼繩五(22)協同配合，牽引所述清淤裝置在清淤作業位置進行兩相擺動，在擺動的扇形面內，所述清淤裝置通過清淤吸頭(15)進行清淤作業，並將收集的泥漿由出泥口(16)通過管道及泥漿泵(17)輸送至指定位置； 第四步，清淤平臺的步進完成一次扇形面清淤作業後，由電動絞車二(6)和鋼繩二(7)控制抬起後樁(202)，由電動絞車三(12)和鋼繩三(13)控制移動車(8)移動，移動車(8 )帶動後樁(202 )前進一個清淤作業距離，再由電動絞車二( 6 )和鋼繩二( 7 )控制放下後樁(202)，由電動絞車一(3)和鋼繩一(4)控制抬起前樁(201)，由電動絞車三(12)和鋼繩三(13)控制船體(I)相對後樁(202)向前推進，推進的距離為後樁(202)前進的距離，再由電動絞車一(3)和鋼繩一(4)控制放下前樁(201)，則完成清淤平臺的步進以及定位； 第五步，重複第三步的扇形清淤作業。
9.按權利要求8所述的生態清淤方法，其特徵在於在所述第三步之前，先由電動絞車一(3)和鋼繩一(4)控制抬起前樁(201)，然後按照所述第三步進行扇形清淤作業，當所述清淤裝置擺動至極限位置，再由船體(I)兩側的電動絞車五(23)、鋼繩五(22)協同配合，牽引所述清淤平臺整體在清淤作業位置以後樁(202)為支點進行兩相擺動，所述清淤裝置在擺動的扇形面內進行清淤作業。
全文摘要
本發明生態清淤平臺包括船體、定位樁、駕駛艙及清淤裝置，定位樁包括由相應電動絞車和鋼繩控制升降的前樁及後樁，船體上設有移動車，移動車帶動後樁移動實現步進；所述清淤裝置鉸接在船體前側，清淤裝置的出泥口通過管道與泥漿泵連接，所述清淤裝置由電動絞車四和鋼繩四控制升降，還包括船體兩側的側臂，鋼繩五一端固定在所述清淤裝置上，另一端繞經側臂上的定滑輪與電動絞車五連接，電動絞車五與鋼繩五控制所述清淤裝置兩相擺動；本發明之生態清淤方法主要是定位—扇形清淤作業—步進—定位—扇形清淤作業這種循環往復的方法。本發明可以實現清淤平臺的步進、精準定位以及連續扇形清淤作業，清淤過程環保且清淤效率高。
文檔編號E02F3/90GK103015479SQ201210564188
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者羅榮彪, 高揚, 倪守高, 葛春康, 何寶, 薛路陽 申請人:中國船舶重工集團公司第七○二研究所