一种水利工程维护用施工装置及方法与流程

1.本发明涉及水利工程维护技术领域，尤其是涉及一种水利工程维护用施工装置及方法。


背景技术：

2.水利工程，是为了控制、利用和保护地表及地下的水资源与环境而修建的各项工程建设的总称，以防洪、除涝、灌溉、发电、供水、围垦、水土保持、移民、水资源保护等工程(包括新建、扩建、改建、加固、修复)及其配套和附属工程的统称。
3.随着时间的流失，河道中出现大量的淤泥，淤泥的存放，严重的影响了水源的排放效率，这时就需要相对应的淤泥处理装置对河底的淤泥进行处理，然而淤泥在长期的堆积过程中，里面参杂大量的污染物，如果处理不当，极易造成污染物充斥整个河水，造成二次环境破坏；另一方面，淤泥中还参杂了大量的碎石，碎石卷入清淤装置中，很容易对装置造成损坏。
4.授权公告号为cn107246042b的中国发明专利公开了一种河道清淤装置，涉及河道清淤技术领域。它包括拖载平台，还包括下端开口的清淤罩、倾斜固定在清淤罩前端底部的阻挡板、均匀分布在清淤罩左右两侧的支撑滚轮；所述拖载平台上固定安装有储泥箱；拖载平台通过线缆与清淤罩连接；清淤罩后侧壁底部配合安装有弹簧伸缩板；清淤罩内设置有除淤装置和输送装置；所述的除淤装置包括与清淤罩后侧壁相配合的中转箱、固定在清淤罩顶部的高压气泵、固定在清淤罩内部顶端的电动推杆。该发明的有益效果是：其适用性广，施工过程简单，施工效率高，而且能够降低对河水的影响。但是，该装置使用除淤绞龙来搅动并移动淤泥，对河道的水质环境造成很大的破坏，淤泥中的污染物在搅动过程中会扩散到整个河道，造成污染。并且淤泥中的石头被卷入清淤装置中容易卡住绞龙，对绞龙的刀刃造成损坏。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种水利工程维护用施工装置，减少在施工期间对河道水质的破坏，保护河道生态环境。
6.本发明要解决的另一个问题是提供一种水利工程维护用施工装置的使用方法，能够延长装置的使用寿命，重新构建河道底部的结构，恢复河道正常的生态水平。
7.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种水利工程维护用施工装置，包括平台、清淤箱和多个支撑杆，多个支撑杆均为管状结构，多个支撑杆的下半部均开设有多个孔一，清淤箱开口向下，多个支撑杆连接并支撑起平台，清淤箱活动套设在多个支撑杆上，平台上设置有拉升装置、泥浆泵和多个插入式振动器，拉升装置连接至清淤箱，用于控制升降清淤箱，多个插入式振动器的振动棒分别设置在多个支撑杆的内部，泥浆泵进口通过软管一连通清淤箱内部，泥浆泵出口通过软管二连通至淤泥处理装置。
8.进一步地，淤泥处理装置包括固液分离器和烘干机，泥浆泵出口通过软管二连通至固液分离器的进口，固液分离器的出泥口连接烘干机进口。
9.进一步地，多个支撑杆的底部均连接有圆锥块。
10.进一步地，圆锥块与支撑杆底部螺纹连接。
11.进一步地，拉升装置包括电机、收线辊和拉绳，电机驱动收线辊转动，拉绳尾部固定在收线辊上，拉绳头部连接清淤箱。
12.进一步地，平台四周设置有多个拉环。
13.进一步地，软管一入口处设置有过滤网。
14.一种上述水利工程维护用施工装置的使用方法，包括以下步骤：s1、使用吊具拉动平台将整个装置放置在河道中，多个支撑杆伸入河道的淤泥中直至接触到淤泥底部并支撑起平台；s2、控制拉升装置放下清淤箱，清淤箱向下移动至淤泥表面；s3、启动多个插入式振动器，插入式振动器的振动棒将淤泥中的碎石震动到河道底部；s4、启动泥浆泵，泥浆泵将清淤箱内的淤泥通过泥浆泵的进口排出河道，清淤箱逐步下陷，清淤箱下方的淤泥继续进入清淤箱内，清淤箱内的淤泥逐步被排出；s5、观察泥浆泵出口的淤泥含石量，当泥浆泵出口的淤泥含石量大于之前泥浆泵出口的淤泥含石量时，表明该区域的淤泥被清理干净，关闭泥浆泵，控制拉升装置升高清淤箱并锁止；s6、启动淤泥处理装置对混合有淤泥和河水的混合物进行固液分离和淤泥烘干处理。
15.本发明的有益效果是：1.本发明提供一种水利工程维护用施工装置，包括平台、清淤箱和多个支撑杆，多个支撑杆连接并支撑起平台，清淤箱活动套设在多个支撑杆上，清淤箱底部开口，使用时将清淤箱覆盖在淤泥表面，在重力作用下清淤箱逐渐陷入淤泥中，淤泥也逐渐进入清淤箱内部。平台上设置有拉升装置、泥浆泵和多个插入式振动器，拉升装置连接至清淤箱，用于控制升降清淤箱。泥浆泵进口通过软管一连通清淤箱内部，泥浆泵将清淤箱内部的淤泥抽走，整个清淤过程都在清淤箱的箱体内部进行，不会造成淤泥中的污染物在搅动过程中会扩散到整个河道，不会造成污染。泥浆泵出口排出的混合有淤泥和河水的混合物通过固液分离器进行分离，分离出来的淤泥再经过烘干机烘干处理，便于运输和后期再处理。多个支撑杆均为管状结构，多个支撑杆的下半部均开设有多个孔一，多个插入式振动器的振动棒分别设置在多个支撑杆的内部，通过支撑杆内部将插入式振动器与河道底部的淤泥接触，启动插入式振动器将淤泥中的碎石沉降到河道底部，防止泥浆泵吸入碎石对整个装置造成破坏。支撑杆的底部连接有圆锥块，便于支撑杆能深入淤泥底部固定整个装置。圆锥块与支撑杆底部螺纹连接，便于根据淤泥的软硬程度或其他不同的使用情况更换不同规格的圆锥块，淤泥较软的时候可以轻松深入河道底部，淤泥较硬时则需要头部更尖锐的圆锥块才能保障下沉到河道底部，只有深入河道底部才能固定好整个装置。平台四周设置有多个拉环，便于使用吊具钩吊平台。软管一入口处设置有过滤网，可以进一步过滤淤泥中的碎石和其他大型杂物。
16.2.本发明还提供一种水利工程维护用施工装置得使用方法，使用吊具将整个装置放置在河道中，多个支撑杆伸入河道的淤泥中直至接触到淤泥底部并支撑起平台，控制拉升装置放下清淤箱，清淤箱向下移动至淤泥表面，利用插入式振动器的振动棒将淤泥中的碎石通过震动沉降到河道底部，将淤泥和碎石分离，防止泥浆泵吸入大量的碎石对装置产生破坏。泥浆泵将清淤箱内的淤泥通过泥浆泵的进口排出河道，清淤箱逐步下陷，清淤箱下方的淤泥继续进入清淤箱内，清淤箱内的淤泥逐步被排出。鉴于在清淤过程中环境的影响，无法看出淤泥的清理情况，通过观察泥浆泵排出淤泥的含石量来判断淤泥的清理程度，当泥浆泵出口的淤泥含石量大于之前泥浆泵出口的淤泥含石量时，表明该区域的淤泥被基本清理干净，继续清淤将会导致碎石会被大量吸入泥浆泵中，进而对装置产生破坏，因此应该在泥浆中含石量变大时关闭泥浆泵，停止作业，才能保护好河道的生态环境，将碎石沉降到河道底部，可以重新构建河道底部结构，还原以石头为河床主体的河道底部生态环境。再将泥浆泵出口排出的混合有淤泥和河水的混合物通过固液分离器进行分离，分离出来的河水经过过滤可以重新排入河道，分离出来的淤泥再经过烘干机烘干处理，经过处理后的泥块和水不会对环境造成污染。
附图说明
17.图1为本发明水利工程维护用施工装置的整体结构示意图；图2为本发明平台及清淤箱的组合结构示意图之一；图3为本发明平台及清淤箱的组合结构示意图之二；图4为本发明清淤箱的结构示意图；图5为本发明支撑杆与振动棒的结构分解示意图。
18.图中：1-平台、2-清淤箱、201-孔二、202-孔三、3-支撑杆、301-孔一、302-圆锥块、4-拉升装置、401-电机、402-收线辊、403-拉绳、5-泥浆泵、6-插入式振动器、601-振动棒、7-软管一、8-过滤网、9-淤泥处理装置、901-固液分离器、902-烘干机、10-软管二。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.参照图1-图5，本发明提供的水利工程维护用施工装置，包括平台1、清淤箱2和四个支撑杆3，平台1四周设置有多个拉环101，便于使用吊具钩吊平台1来移动整个装置。使用四个支撑杆3来支撑起平台1使其位于河面之上，四个支撑杆3的底部均连接有圆锥块302，便于支撑杆3能深入淤泥底部固定整个装置。圆锥块302与支撑杆3底部螺纹连接，便于根据淤泥的软硬程度或其他不同的使用情况更换不同规格的圆锥块302，淤泥较软的时候可以轻松深入河道底部，淤泥较硬时则需要头部更尖锐的圆锥块302才能保障下沉到河道底部，只有深入河道底部才能固定好整个装置。
21.四个支撑杆3均为管状结构，内部可以安装其他零件，四个支撑杆3的下半部均开设有多个孔一301，清淤箱2开口向下，用来覆盖在淤泥上形成密闭空间，使用泵吸附清淤箱
2内部的淤泥时，除了淤泥，仅有少量河水会从清淤箱2底部与淤泥的接触点、孔二201与支撑杆3配合处的缝隙进入清淤箱2内部，少量河水跟随泵排出可以起到润滑的作用，但是从泵中排出河水太多就造成了不必要的浪费，通过使用开口向下的清淤箱2可以避免大量河水一块被泵抽走，清淤箱2覆盖在淤泥表面后，在重力作用下淤泥将会逐渐进入清淤箱2内部。四个支撑杆3连接并支撑起平台1，四个支撑杆3分别穿过清淤箱2上的四个孔二201，然后与清淤箱2活动连接，清淤箱2可沿着支撑杆3轴向方向上下滑动。平台1上设置有拉升装置4、泥浆泵5和四个插入式振动器6，拉升装置4包括电机401、收线辊402和拉绳403，电机401驱动收线辊402转动，拉绳403尾部固定在收线辊402上，拉绳403头部连接清淤箱2，通过收放拉绳403控制升降清淤箱2。四个插入式振动器6的振动棒601分别设置在四个支撑杆3的内部，支撑杆3内部将插入式振动器6通过孔一301与河道底部的淤泥接触传递震动，支撑杆3深入淤泥后，淤泥通过孔一301进入支撑杆3内部，振动棒601与淤泥可以直接接触，可以更好地传递动力，启动插入式振动器6将淤泥中的碎石沉降到河道底部，防止吸入碎石对整个装置的内部结构造成破坏。泥浆泵5进口通过软管一7穿过清淤箱2顶部的孔三202连通清淤箱2内部，使用软管一7可以在升降清淤箱2时将管道弯折，使用起来更加灵活，在软管一7入口处设置过滤网8，可以进一步过滤淤泥中的碎石和其他大型杂物，如果较大的石块或者异物进入泥浆泵5，将会直接导致泵体造成损坏，设置过滤网8不会正常妨碍淤泥的清理工作，具有很好的适用性。泥浆泵5出口通过软管二10连通至淤泥处理装置9，使用软管确保在移动平台1时管道不会因为弯折而损坏，淤泥处理装置9包括固液分离器901和烘干机902，泥浆泵5出口通过软管二10连通至固液分离器901的进口，固液分离器901的出泥口连接烘干机902进口，将混合有淤泥和河水的混合物通过固液分离器901进行分离，分离出来的河水经过过滤可以重新排入河道，分离出来的淤泥再经过烘干机烘干处理，便于运输和后期再处理。
22.目前针对于河道淤泥清理的装置很多，但是在实际使用过程中使用泵抽取淤泥除外，其他清淤方式或多或少都会造成污染物在河道中扩散和蔓延，不但造成河水变得极为浑浊，将沉积到河底的有害元素激起，对河道中动植物的生存造成很大的影响。另外淤泥的深浅紧靠肉眼是无法辨别的，贸然使用清淤车之类的载具进入河道中很容易出现陷入其中的问题，本发明使用吊具钩吊来完成作业，可以保障操作人员和装置的安全。使用泵来吸附淤泥需要面对的一个问题是在吸附淤泥的过程中，会将大量的河水跟随淤泥一块被排出，这样不仅造成了浪费，对后续淤泥处理也造成了困扰，需要将与淤泥混合在一块的河水澄清，然后重新排回河道中，降低了工作效率，本发明通过使用开口向下的清淤箱2可以避免大量河水一块被泵抽走，不会浪费水资源。本发明使用清淤箱2覆盖在淤泥上面，泥浆泵5再将清淤箱2内部的淤泥逐步抽走，整个清淤过程都在清淤箱2的箱体内部进行，不会造成淤泥中的污染物在清理过程中会扩散到整个河道造成污染，减少了对河道水质的影响。
23.本发明装置的工作原理如下：使用吊具钩吊平台1上的拉环101，将整个装置放置在待清理的淤泥正上方，然后向下移动整个装置，四个支撑杆3逐步伸入淤泥中，最后到达淤泥底部使四个支撑杆3固定住，并保持四个支撑杆3支撑平台1使其位于河面之上，然后四个插入式振动器6的振动棒601将通过孔一301与河道中的淤泥接触直接传递震动，放下清淤箱2，使清淤箱2覆盖在淤泥表面，在重力作用下清淤箱2逐渐陷入淤泥中，淤泥逐渐进入清淤箱2内部，启动插入式振
动器6，振动棒601工作将淤泥中的碎石沉降到河道底部，然后启动泥浆泵5将清淤箱2内部的淤泥抽走，清淤箱2不断下陷进淤泥中，底部的淤泥不断进入清淤箱2内，直到将下方的淤泥清理干净，完成清淤工作，泥浆泵5出口通过软管二10连通至淤泥处理装置9的固液分离器901进口，将混合有淤泥和河水的混合物通过固液分离器901进行分离，分离出来的河水经过过滤重新排入河道，分离出来的淤泥再经过烘干机902烘干处理，方便后续处理。
24.本发明还提供上述水利工程维护用施工装置的使用方法，包括以下步骤：s1、使用吊具拉动平台1将整个装置放置在河道中，四个支撑杆3伸入河道的淤泥中直至接触到淤泥底部并支撑起平台1，使用吊具可以方便移动整个装置，不会因为河道底部情况复杂导致装置卡在水中无法移动，使用清淤车进入河道中，不仅容易污染河水，破坏水中生态平衡，采用吊具钩吊，不与河道底部直接接触，排出来的淤泥通过软管二10可以直接集中输送到处理点，最大程度保护河道的原生态环境。
25.s2、控制拉升装置4放下清淤箱2，清淤箱2向下移动至淤泥表面，在重力的作用下清淤箱2逐渐陷入淤泥中，淤泥也会进入清淤箱2内部，使用拉升装置4控制清淤箱2的升降动作，保证清淤箱2能适用于不同深度的河道，并且整个清淤过程都在清淤箱2内部进行，环保无污染。
26.s3、启动四个插入式振动器6，插入式振动器6的振动棒601将淤泥中的碎石震动到河道底部，插入式振动器6的本体安装在平台1上，避免与河水接触造成电器故障，然后将振动棒601放在支撑杆3的内部，支撑杆3伸入淤泥中，振动棒601通过支撑杆3下端的孔一301与河道中的淤泥接触直接传递震动，利用插入式振动器6的振动棒601将淤泥中的碎石通过震动沉降到河道底部，将淤泥和碎石分离，淤泥的密度小于石块的密度，在振动棒601振动的过程中，密度小的淤泥上浮，密度大的石块下沉，然后再将上面的淤泥使用泥浆泵5给逐步抽走，防止泥浆泵5吸入大量的碎石对装置产生破坏。
27.s4、启动泥浆泵5，泥浆泵5将清淤箱2内的淤泥通过泥浆泵5的进口排出河道，利用清淤箱2自身的重力和淤泥密度小的特点，随着清理深度的增加，清淤箱2下方的淤泥不断被清理吸走，清淤箱2会自动向下滑动逐步下陷，清淤箱2下方的淤泥继续进入清淤箱2内，清淤箱2内的淤泥逐步被排出。
28.s5、观察泥浆泵5出口的淤泥含石量，当泥浆泵5出口的淤泥含石量大于之前泥浆泵5出口的淤泥含石量时，表明该区域的淤泥被基本清理干净，关闭泥浆泵5，控制拉升装置4升高清淤箱2并锁止，河道底部的淤泥无法被彻底清除干净，继续清淤将导致之前沉降到底部的碎石被泥浆泵5吸入，可能对装置造成破坏，将清淤箱2下方的大部分淤泥清除干净就可以保证河道恢复其正常流量，吸入过多的碎石对河道底部的生态可能造成影响，因此将沉降的大量碎石留在河道底部，可以重新构建河道底部结构，还原以石头为河床主体的河道底部生态环境。
29.s6、启动淤泥处理装置9对混合有淤泥和河水的混合物进行固液分离和淤泥烘干处理，将混合有淤泥和河水的混合物通过固液分离器901进行分离，分离出来的河水经过过滤重新排入河道，分离出来的淤泥再经过烘干机902烘干处理，方便进行后续处理。
30.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。