河道淤泥清理系统及清理方法与流程

本发明涉及一种淤泥清理系统，特别是河道淤泥清理系统及清理方法。

背景技术：

我国水环境面临着水体污染、水资源短缺等多方面压力。水体污染加剧了水资源短缺，水生态环境破坏促使洪涝灾害频发。

水体污染的主要体现在河流污染，污染的河流不仅失去了资源功能和使用价值，而且严重破坏周围的环境景观，甚至危害到河流居民的健康。

由于大量的污染物经过长年累月的积累，沉淀并累积在底泥中，吸附在底泥颗粒上的污染物与孔隙水发生交换，从而向外释放污染物，造成水体的二次污染，并且大量的底泥为微生物提供了繁殖的温床，加剧了河流的污染。因此在河道的整治过程中，底泥的清理非常重要。

采用传统的河道清淤技术和装备耗能高、效率低、施工缓慢，还会扰乱水体，造成水体的二次污染，淤泥体量大处理成本高造成处理场周围环境污染。同时采用机械设备进行河道淤泥清理的方法，尽管这些方法结构简单、操作方便，但其在使用过程中维修和保养成本较高，由于机械设备本身较为庞大，只能适用于宽大和深的河道，对于较浅和狭窄的河道并不适用。特别是城市中小河道、农村河道的清、挖工程，由于河道狭窄，先进的大型设备无法进行作业，缺乏小型的专业设备。

另外，由于目前常用的环保清淤方法清淤出的淤泥浓度在15%～20%左右，水分子的体积要远大于土颗粒的体积，清淤泥浆的体积大约为颗粒的4～5倍。这些高含水泥浆往往需要较大的堆场进行放置，很多清淤工程因为堆场场地的问题而受到严重制约。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种可供中小河道淤泥清理的、可防止扰动和扩散、防止水体二次污染的河道淤泥清理系统及清理方法。

为了实现上述目的，本发明所设计的河道淤泥清理系统，包括浮板船，所述浮板船上依次放置有挖掘机、淤泥倒运罐、塔吊、淤泥滤水箱和水深探测器，所述挖掘机的机械臂上连接有螺旋挖泥器，所述塔吊垂直延伸并固定于河底，在塔吊上设有能够将淤泥倒运罐提起到上述淤泥滤水箱上方的吊臂；

其中所述螺旋挖泥器包括外壳以及与外壳相连接的上盖体，所述上盖体上设有液压旋转马达，该液压旋转马达上连接有螺旋轴，所述螺旋轴穿过上盖体伸向外壳内部，在螺旋轴上连接着螺旋片，所述螺旋片的末端连接有切割片，在螺旋轴的末端设有切削尖端；

所述淤泥滤水箱包括箱体，所述箱体的两侧设有吊装扣，在箱体的下方依次设有排水滤布和滤水垫板，在箱体的上方设有真空被，所述真空被上设有真空吸管，所述真空吸管末端连接有真空水泵。

所述液压旋转马达是挖泥器的动力，以转速每分钟不能超过60转的低速运行，其中切割收泥器的切割功能是对遇有植物枝叶等垃圾时能顺利进行收泥工作，螺旋桨片完成装泥与卸泥程序。

所述螺旋片由主螺旋叶片和引导螺旋叶片组成，其中主螺旋叶片的作用是传泥，引导螺旋叶片的作用是收泥，在引导螺旋叶片上设有切削截齿，所述主螺旋叶片的旋距为10-15厘米，所述引导螺旋叶片的旋距为5-10厘米，螺旋片旋距过小淤泥不易进入，旋距过大淤泥收泥与上传费劲。另外螺旋片与圆柱体外壁的间隙不易过大，间隙过大会容易漏落淤泥。

所述螺旋片的上倾角度为3度，便于收泥与传泥。

为了便于观察以及后期清洗螺旋挖泥器，在上盖体上还设有溢水观察口和清洗泵。

所述外壳的上半段呈圆柱形，下半段呈圆台形。

所述螺旋挖泥器的体型可大可小，一般高度是直径的1.5~2倍，装泥容量可视挖掘机大小而定。

其中在使用螺旋挖泥器进行清理淤泥时，要求垂直使用，平稳接触淤泥层，入水、出水必须平稳，不能给水面造成大的波动，否则就会扰动淤泥与水体混合，造成水体污染，就可能失去“环保清淤”效果。上述螺旋挖泥器运作平稳，操作简单，使用安全，非常适合清理含固率高的固态淤泥。定位准确，残留少（＜30%），无须扰动淤泥，水体污染小。同时淤泥含固率高（＞80%），清淤数量低，适用复杂河道清理。

在使用淤泥滤水箱时，当淤泥放置到淤泥滤水箱的箱体后，在淤泥的上方放置真空被，然后开启真空水泵，通过真空吸管将箱体中的空气吸走，当内部压力小于外部大气压时，真空被下压，淤泥中的水从底部经过排水滤布和滤水垫板后排出。所述排水滤布能把水吸出而将泥阻隔。为了增加吸水效果滤水箱体不易太大，一般体积4m³左右为宜，为了防备清洗周转，每个清淤机械8~10个滤水箱为宜。上述淤泥滤水箱应用了高浓度原位环保清淤能够降低清淤过程中泥浆的增容率，在中间输送过程中可以使泥浆含水率得到降低。因此，节省了占地和降低整个清淤和淤泥处理的成本。

一种河道淤泥清理方法，包括采用上述的河道淤泥清理系统，其具体步骤如下：首先利用水深探测器测定水深、以及精确淤泥所在位置，然后运行挖掘机，利用机械臂将螺旋挖泥器缓慢并垂直地放入河道的淤泥中，接着开启液压旋转马达，从而带动螺旋轴转动，通过螺旋轴末端的切削尖端对需要收集的淤泥进行前期开垦作业，同时带动螺旋片以及切割片进行转动，其中切割片是对淤泥中的植物枝叶等垃圾进行切割工作，螺旋片则完成装泥与卸泥程序；

当淤泥装满螺旋挖泥器后，用挖掘机的机械臂提出螺旋挖泥器并将其移动到淤泥倒运罐的上方，通过液压旋转马达反转达到卸泥目的，通过静置排除大量的水，

接着用塔吊上的吊臂将淤泥倒运罐提起到淤泥滤水箱上方，当淤泥放置到淤泥滤水箱的箱体后，在淤泥的上方放置真空被，然后开启真空水泵，通过真空吸管将箱体中的空气吸走，当内部压力小于外部大气压时，真空被下压，淤泥中的水从底部经过排水滤布和滤水垫板后排出。

本发明得到的河道淤泥清理系统及清理方法，其技术效果是在清理淤泥过程中清淤设备具有较高的定位精度和挖掘精度，防止漏挖和超挖，不伤及原生土；在清淤过程中，防止扰动和扩散，不造成水体的二次污染，降低水体的混浊度。另外淤泥经过淤泥滤水箱滤水，从而进一步降低淤泥的含水率，淤泥含水量低运输处理体量小，能够达到真正意义上的“环保清淤”目的。

附图说明

图1是实施例1的河道淤泥清理系统的结构示意图；

图2是实施例1的河道淤泥清理系统中螺旋挖泥器的结构示意图；

图3是实施例1的河道淤泥清理系统中淤泥滤水箱的结构示意图；

图4是实施例2的河道淤泥清理系统中螺旋挖泥器的结构示意图。

图中：浮板船1、挖掘机2、淤泥倒运罐3、塔吊4、淤泥滤水箱5、水深探测器6、机械臂7、螺旋挖泥器8、吊臂9、外壳11、上盖体12、液压旋转马达13、螺旋轴14、螺旋片15、切割片16、切削尖端17、主螺旋叶片18、引导螺旋叶片19、切削截齿20、箱体21、吊装扣22、排水滤布23、滤水垫板24、真空被25、真空吸管26、真空水泵27、溢水观察口28、清洗泵29。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

如图1-图3所示，本实施例提供的河道淤泥清理系统，包括浮板船1，所述浮板船1上依次放置有挖掘机2、淤泥倒运罐3、塔吊4、淤泥滤水箱5和水深探测器6，所述挖掘机2的机械臂7上连接有螺旋挖泥器8，所述塔吊4垂直延伸并固定于河底，在塔吊4上设有能够将淤泥倒运罐3提起到上述淤泥滤水箱5上方的吊臂9；

其中所述螺旋挖泥器8包括外壳11以及与外壳11相连接的上盖体12，所述上盖体12上设有液压旋转马达13，该液压旋转马达13上连接有螺旋轴14，所述螺旋轴14穿过上盖体13伸向外壳11内部，在螺旋轴14上连接着螺旋片15，所述螺旋片15的末端连接有切割片16，在螺旋轴14的末端设有切削尖端17；

所述淤泥滤水箱5包括箱体21，所述箱体21的两侧设有吊装扣22，在箱体21的下方依次设有排水滤布23和滤水垫板24，在箱体21的上方设有真空被25，所述真空被25上设有真空吸管26，所述真空吸管26末端连接有真空水泵27。

所述螺旋片15由主螺旋叶片18和引导螺旋叶片19组成，在引导螺旋叶片19上设有切削截齿20，所述主螺旋叶片18的旋距为10-15厘米，所述引导螺旋叶片19的旋距为5-10厘米。

所述螺旋片15的上倾角度为3度。便于收泥与传泥。

所述外壳11的上半段呈圆柱形，下半段呈圆台形。

所述外壳11的高度是直径的2倍。

一种河道淤泥清理方法，包括采用上述的河道淤泥清理系统，首先利用水深探测器6测定水深、以及精确淤泥所在位置，然后运行挖掘机2，利用机械臂7将螺旋挖泥器8缓慢并垂直地放入河道的淤泥中，接着开启液压旋转马达13，从而带动螺旋轴14转动，通过螺旋轴14末端的切削尖端17对需要收集的淤泥进行前期开垦作业，同时带动螺旋片15以及切割片16进行转动，其中切割片16是对淤泥中的植物枝叶等垃圾进行切割工作，螺旋片15则完成装泥与卸泥程序；

当淤泥装满螺旋挖泥器8后，用挖掘机2的机械臂7提出螺旋挖泥器8并将其移动到淤泥倒运罐3的上方，通过液压旋转马达13反转达到卸泥目的，通过静置排除大量的水；

接着用塔吊4上的吊臂9将淤泥倒运罐3提起到淤泥滤水箱5上方，当淤泥放置到淤泥滤水箱5的箱体21后，在淤泥的上方放置真空被25，然后开启真空水泵27，通过真空吸管26将箱体21中的空气吸走，当内部压力小于外部大气压时，真空被25下压，淤泥中的水从底部经过排水滤布23和滤水垫板24后排出。

实施例2：

如图4所示，本实施例提供的河道淤泥清理系统，其大体结构与实施例1相同，但在具体使用过程中，为了便于观察以及后期清洗螺旋挖泥器8，在上盖体12上还设有溢水观察口28和清洗泵29。