CN107059970A - 一种湖泊淤泥的清理装置及其清理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明主要公开了一种湖泊淤泥的清理装置及其清理方法，其技术方案：包括船体、探测装置、抓取装置和吸泥装置，探测装置包括探测器、升降绳和卷扬器，探测器通过升降绳缠绕在卷扬器上，抓取装置包括升降杆、第一抓斗和第二抓斗，升降杆与第一抓斗连接，第二抓斗位于第一抓斗的内部，吸泥装置包括集泥仓、离心式泥泵、吸泥管、钻头和支撑架，吸泥管通过离心式泥泵与集泥仓连接，支撑架固定在吸泥管下端的外侧，吸泥管内设有与钻头连接的封闭式电机。本发明采用抓取和吸泥相结合的方式进行湖底淤泥的处理，能根据实际水底的土壤情况进行不同的处理，避免了硬质物体对清理装置的损坏和堵塞，清理效率高，使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种湖泊淤泥的清理装置及其清理方法。
背景技术
湖泊中水一般是经雨水以及山体中的水流入，而雨水和山体水中常带有灰尘和泥土，经沉淀后在湖泊中形成淤泥，随着时间的推移，湖泊的面积因淤泥增加而减小，蓄水能力减弱，当大雨来临时，淤泥淤积会导致泄流不畅，甚至将会使洪水直接冲击河堤，严重的威胁当地居民的生命与财产安全，一些淤泥中还存在着污染物质，从而引起湖泊水体污染，导致湖泊自净能力下降，水体内的生物存活率降低。目前对于中小型水域，主要的清淤方式是把其中的水抽干，直接在无水的情况下，用挖掘机或清淤机进行清淤工作，工程量既大又繁琐，而且还会使清淤目标在较长一段时间内不能进行工作生产，造成了一定的经济损失，生产效率低，劳动强度大，方法原始，而且在很多情况下，由于河床地深、地形的原因，而无法使用大型工程机械，进行机械化作业。
还有使用机械臂入水挖除淤泥的方式处理淤泥，但是淤泥会从抓斗中的空隙漏出而沉在水底，导致抓取率低、清淤效果差，清理效率低，也有使用抽吸装置进行抽吸淤泥的方式处理淤泥，但是湖泊内难免存在一些带有棱角的石块等坚硬物质，遇到坚硬物块时就会无法抽取，造成清淤不彻底等问题，或者抽吸装置在抽吸淤泥的同时会将一些坚硬物体一同抽吸，极易造成抽吸管堵塞、破损以及抽吸装置的损坏。上述清淤设备普遍存在能耗高、使用寿命短、工效低、功能单一，对土质的适应性较差等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的诸多不足，提供一种湖泊淤泥的清理装置及其清理方法，采用抓取和吸泥相结合的方式进行湖底淤泥的处理，清理方式多样，能根据实际水底的土壤情况进行不同的处理，避免了硬质物体对清理装置的损坏和堵塞，清理效率高，使用寿命长，对不同的水体的适应性强，使用范围广。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种湖泊淤泥的清理装置，包括船体、探测装置、抓取装置和吸泥装置，探测装置、抓取装置和吸泥装置分别从左往右依次安装在船体的下方，探测装置包括探测器、升降绳和卷扬器，探测器通过升降绳缠绕在卷扬器上，抓取装置包括升降杆、第一抓斗和第二抓斗，升降杆与第一抓斗连接，第二抓斗位于第一抓斗的内部，吸泥装置包括集泥仓、离心式泥泵、吸泥管、钻头和支撑架，集泥仓位于船体的上方，吸泥管通过离心式泥泵与集泥仓连接，支撑架固定在吸泥管下端的外侧，吸泥管内设有封闭式电机，钻头的一端与封闭式电机连接，钻头的另一端向下穿出吸泥管。通过探测装置来探测湖底的土质情况，然后将探测结果告知工作人员，便于工作人员根据实际情况选择合适的清淤方式进行操作和处理，简化工程步骤，避免了不必要的操作，节省人力和时间，提高淤泥清理的速度和效率；当湖底为坚硬物质时，利用第一抓斗和第二抓斗进行抓取工作，将坚硬物质从湖底取走，设置两个抓斗，提高抓取效率，当湖底为泥层结构时，启动吸泥装置进行吸泥工作，通过离心式泥泵产生真空，使淤泥在大气压的作用下从吸泥管进入到集泥仓，通过支撑架支撑在湖底，保持吸泥装置的稳定工作，通过封闭式电机带动钻头转动，泥土在钻头的扭矩和轴向作用下被切削、破坏，形成松散结构，从而便于吸泥装置的吸取，提高吸泥效率。
进一步，船体上设有控制仓，控制仓内设有控制器，控制器分别与探测装置、抓取装置和吸泥装置连接。探测装置对湖底进行探测，并将探测到的信息传输到控制器，控制器根据接收到的信息进行分析，然后控制抓取装置或者吸泥装置进行处理。
进一步，第一抓斗和第二抓斗均由固定部和抓取部构成，第一抓斗的固定部与升降杆连接，第二抓斗的固定部与第一抓斗的固定部连接，第二抓斗的抓取部小于第一抓斗的抓取部。第二抓斗用来抓取体积较小的坚硬物质，第一抓斗用来抓取体积较大的坚硬物质，将不同体积大小的物质分别通过不同的抓斗来抓取，避免了抓取不牢的现象，两个抓斗同时抓取，也提高了抓取效率，即使其中一个抓斗出现问题，另一个抓斗仍能继续工作，无需延误清淤工作。
进一步，吸泥管的下端连接有吸泥罩，吸泥罩呈下大上小状，吸泥管的内壁上设有吸铁层，吸铁层上设有至少两对十字型挡架，两对挡架上下交错设置。设置的下大上小的吸泥罩，便于吸取淤泥，扩大淤泥的吸取范围，设置的吸铁层用来吸附泥土中的金属物质，将金属物质从淤泥中分离出来，使进入到集泥仓的淤泥更加纯净，减少后期处理步骤，便于淤泥的二次利用，同时也避免了金属物质随着淤泥进入到吸泥管内损坏、堵塞吸泥管，延长吸泥装置的使用寿命；设置的挡架用来阻挡淤泥中的大块物质，例如石块、塑料等，防止大块物质进入到吸泥管中堵塞吸泥管，也减少淤泥中的杂质，提高淤泥的纯净度。
进一步，钻头上设有粉碎刀片，粉碎刀片对称设置在钻头的外壁上，粉碎刀片设置有至少两对。设置的粉碎刀片用来粉碎湖底的淤泥，将大块的淤泥粉碎成小块的淤泥，使吸泥装置更好地抽吸淤泥，加大抽吸量，提高抽吸效率。
进一步，集泥仓内设有挤压装置，挤压装置包括挤压气缸、挤压板和刮泥板，挤压气缸固定在集泥仓的上方，挤压气缸的活塞杆伸入到集泥仓内与挤压板连接，刮泥板分别连接在挤压板的左右两侧，刮泥板的自由端与集泥仓的内壁相接触。设置的挤压装置用来挤压集泥仓内的淤泥，挤压板在挤压气缸的带动下上下移动，挤压淤泥，减少淤泥的体积，扩大集泥仓的容纳量，同时将淤泥中的水分挤出，对淤泥进行脱水处理，便于淤泥的保存，设置的刮泥板在挤压板的带动下沿着集泥仓的内壁上下移动，从而将粘附在集泥仓内壁上的淤泥刮落下来，使集泥仓内的淤泥全部受到挤压脱水处理，提高处理质量和效率。
进一步，集泥仓的底部设有进泥口，集泥仓内侧壁的上端设有溢流口，溢流口上均匀设有溢流挡板，溢流口的内侧设有过滤膜。从湖底吸取的淤泥从进泥口进入到集泥仓内，然后在集泥仓内沉淀，沉淀后的上层液体从溢流口流出，使淤泥进行脱水处理，设置的溢流挡板和过滤膜对流出的液体进行过滤，避免泥沙等颗粒物质随着液体流出。
采用如上述的一种湖泊淤泥的清理装置进行的清理方法，包括如下步骤：
步骤一、清淤准备
组织测量人员对湖泊布局、土质情况、河内淤泥厚度进行探测、测量，并按照25m间距进行绘制断面图和清淤施工设计图，每公里设置一个临时水位尺、水尺零点同河底设计高程一致，水深标尺精确到厘米，组织专业人员进行记录、整理、汇总，实时向清淤船汇报水位和泥底深度；
步骤二、船体的定位
根据清淤施工设计图，工程人员将需要挖掘的坐标发送到控制室内的驾驶人员，驾驶人员启动动力装置将船体行驶到指定位置附近3～5m，然后通过标尺和定位装置进行精确调整，将船体准确移动到指定位置的上方，然后放下固定锚和固定桩进行固定，接着利用超声波探测湖底的具体深度，并将探测到的信息发送到控制器内；
步骤三：探测器探测
1)、根据超声波测定的湖底深度，首先启动卷扬器，松开升降绳，将探测器放入到湖底，通过探测器探测该处地面是硬质石块还是软性泥土，并通过探测器中的摄像头对湖底影像进行拍摄，然后将探测到的数字信息和拍摄到的图像信息发送到控制器，控制仓内的工作人员对接收到的信息进行分析，根据湖底的地质情况选择启动抓取装置或者吸泥装置；
2)、探测器探测完成后，卷扬器收紧升降绳，将探测器向上提升，直到探测器达到指定位置，卷扬器停止工作；
步骤四、石块的清理
1)、当探测器探测到湖底是石块时，先利用移动装置将抓取装置横向移动到探测点的正上方，然后启动抓取装置，根据探测到的湖底深度，延长升降杆，将抓斗向下放入水中，利用开合气缸打开第一抓斗和第二抓斗，第一抓斗抓取大体积的石块，第二抓斗抓取小体积的石块；
2)、抓取完成后，提升第一抓斗和第二抓斗至船体上，然后翻转第一抓斗和第二抓斗，使第一抓斗和第二抓斗位于落石仓的正上方，再利用开合气缸打开第一抓斗和第二抓斗，使第一抓斗和第二抓斗内的石块落入到落石仓内，接着重复以上步骤，直至探测器探测到该处的石块已全部清理完全；
步骤五、淤泥的清理
当探测器探测到湖底是泥土时，先利用移动装置将吸泥装置横向移动到探测点的正上方，然后启动吸泥装置，根据探测到的湖底深度调节吸泥管的长度，使支撑架埋入到湖底的淤泥内，固定吸泥管，同时启动封闭式电机，转动钻头，使钻头向下挖掘，在垂直方向上破开硬质土壤，便于吸泥管向下钻入到土层中对淤泥进行吸取，然后启动离心式泥泵，使吸泥管内产生一定的真空，将挖掘所得的泥浆通过吸泥罩沿着吸泥管吸入到集泥仓内；
步骤六、淤泥的脱水处理
1)、淤泥进入到集泥仓内后，在集泥仓内沉淀，沉淀下来的上层清水通过集泥仓上端的溢流口流出；
2)、启动挤压装置，通过挤压气缸带动挤压板向下移动对集泥仓底部的淤泥进行挤压，减小淤泥之间的空隙，使淤泥变得紧密，减小淤泥的体积，扩大集泥仓的容纳面积，同时将淤泥中的水分挤出，使水分从溢流口流出；
3)、挤压板在移动的同时，带动两侧的刮泥板在集泥仓的侧壁上来回刮动，将集泥仓内壁上粘附的淤泥刮落下来，避免集泥仓因粘附的淤泥而减弱收纳量，影响淤泥的沉淀效果，同时也使淤泥能全部排除干净；
4)、待淤泥装满集泥仓后，通过输泥管线将淤泥排出，清空集泥仓，使集泥仓能重新装纳淤泥。
步骤七、船体的转移
当清淤到达指定深度后，停止离心式泥泵，再将吸泥装置收起，将船体移动到下一个指定位置，然后重复上述步骤二至步骤六。
进一步，在步骤五中，当采用钻头钻开淤泥时，粉碎刀片与钻头共同旋转，对淤泥进行水平方向的粉碎，使边坡塌陷，将块状的淤泥切碎成颗粒状，以便更好地使吸泥管吸取，防止堵塞。
进一步，在步骤五中，当采用吸泥管吸泥时，通过吸泥管上的观察口观察吸入的泥浆速度，并通过吸泥管内的泥浆检测器检测泥浆浓度，并将检测到的泥浆浓度发送到控制器，若泥浆浓度低于标准值，则提高钻头和粉碎刀片的旋转速度，加大钻头和粉碎刀片的工作力度，将吸泥罩继续下放，若泥浆浓度高于标准值，则降低钻头和粉碎刀片的旋转速度，减小钻头和粉碎刀片的工作力度，将吸泥罩向上提起，防止闷泵。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
通过探测装置来探测湖底的土质情况，然后将探测结果告知工作人员，便于工作人员根据实际情况选择合适的清淤方式进行操作和处理，简化工程步骤，避免了不必要的操作，节省人力和时间，提高淤泥清理的速度和效率；当湖底为坚硬物质时，利用第一抓斗和第二抓斗进行抓取工作，将坚硬物质从湖底取走，设置两个抓斗，提高抓取效率，当湖底为泥层结构时，启动吸泥装置进行吸泥工作，通过离心式泥泵产生真空，使淤泥在大气压的作用下从吸泥管进入到集泥仓，通过支撑架支撑在湖底，保持吸泥装置的稳定工作，通过封闭式电机带动钻头转动，泥土在钻头的扭矩和轴向作用下被切削、破坏，形成松散结构，从而便于吸泥装置的吸取，提高吸泥效率。
本发明采用抓取和吸泥相结合的方式进行湖底淤泥的处理，清理方式多样，能根据实际水底的土壤情况进行不同的处理，避免了硬质物体对清理装置的损坏和堵塞，清理效率高，使用寿命长，对不同的水体的适应性强，使用范围广。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种湖泊淤泥的清理装置的结构示意图；
图2为本发明中集泥仓的结构示意图；
图3为本发明中吸泥管的结构示意图。
附图标记：1、船体；11、控制仓；2、探测装置；21、探测器；22、升降绳；23、卷扬器；31、升降杆；32、第一抓斗；33、第二抓斗；34、固定部；35、抓取部；4、吸泥装置；41、集泥仓；42、吸泥管；43、钻头；44、支撑架；45、吸泥罩；46、吸铁层；47、挡架；48、粉碎刀片；5、挤压装置；51、挤压气缸；52、挤压板；53、刮泥板；54、进泥口；55、溢流口；56、溢流挡板；57、过滤膜。
具体实施方式
如图1-3所示，为本发明的一种湖泊淤泥的清理装置，包括船体1、探测装置2、抓取装置和吸泥装置4，探测装置2、抓取装置和吸泥装置4分别从左往右依次安装在船体1的下方，船体1上设有控制仓11，控制仓11内设有控制器，控制器分别与探测装置2、抓取装置和吸泥装置4连接。探测装置2包括探测器21、升降绳22和卷扬器23，探测器21通过升降绳22缠绕在卷扬器23上，探测装置2对湖底进行探测，根据湖底的深度，利用卷扬器23控制升降绳22的工作长度，从而将探测器21放入到湖底中，探测湖底的土质情况，并将探测到的信息传输到控制器，控制器根据接收到的信息进行分析，然后控制抓取装置或者吸泥装置4进行处理。
抓取装置包括升降杆31、第一抓斗32和第二抓斗33，升降杆31与第一抓斗32连接，第二抓斗33位于第一抓斗32的内部，第一抓斗32和第二抓斗33均由固定部34和抓取部35构成，第一抓斗32的固定部34与升降杆31连接，第二抓斗33的固定部34与第一抓斗32的固定部34连接，第二抓斗33的抓取部35小于第一抓斗32的抓取部35。第二抓斗33用来抓取体积较小的坚硬物质，第一抓斗32用来抓取体积较大的坚硬物质，将不同体积大小的物质分别通过不同的抓斗来抓取，避免了抓取不牢的现象，两个抓斗同时抓取，也提高了抓取效率，即使其中一个抓斗出现问题，另一个抓斗仍能继续工作，无需延误清淤工作。
吸泥装置4包括集泥仓41、离心式泥泵、吸泥管42、钻头43和支撑架44，集泥仓41位于船体1的上方，吸泥管42通过离心式泥泵与集泥仓41连接，支撑架44固定在吸泥管42下端的外侧，吸泥管42内设有封闭式电机，钻头43的一端与封闭式电机连接，钻头43的另一端向下穿出吸泥管42。钻头43上设有粉碎刀片48，粉碎刀片48对称设置在钻头43的外壁上，粉碎刀片48设置有至少两对，设置的粉碎刀片48用来粉碎湖底的淤泥，将大块的淤泥粉碎成小块的淤泥，使吸泥装置4更好地抽吸淤泥，加大抽吸量，提高抽吸效率。
吸泥管42的下端连接有吸泥罩45，吸泥罩45呈下大上小状，吸泥管42的内壁上设有吸铁层46，吸铁层46上设有至少两对十字型挡架47，两对挡架47上下交错设置。设置的下大上小的吸泥罩45，便于吸取淤泥，扩大淤泥的吸取范围，设置的吸铁层46用来吸附泥土中的金属物质，将金属物质从淤泥中分离出来，使进入到集泥仓41的淤泥更加纯净，减少后期处理步骤，便于淤泥的二次利用，同时也避免了金属物质随着淤泥进入到吸泥管42内损坏、堵塞吸泥管42，延长吸泥装置4的使用寿命；设置的挡架47用来阻挡淤泥中的大块物质，例如石块、塑料等，防止大块物质进入到吸泥管42中堵塞吸泥管42，也减少淤泥中的杂质，提高淤泥的纯净度。通过探测装置2来探测湖底的土质情况，然后将探测结果告知工作人员，便于工作人员根据实际情况选择合适的清淤方式进行操作和处理，简化工程步骤，避免了不必要的操作，节省人力和时间，提高淤泥清理的速度和效率；当湖底为坚硬物质时，利用第一抓斗32和第二抓斗33进行抓取工作，将坚硬物质从湖底取走，设置两个抓斗，提高抓取效率，当湖底为泥层结构时，启动吸泥装置4进行吸泥工作，通过离心式泥泵产生真空，使淤泥在大气压的作用下从吸泥管42进入到集泥仓41，通过支撑架44支撑在湖底，保持吸泥装置4的稳定工作，通过封闭式电机带动钻头43转动，泥土在钻头43的扭矩和轴向作用下被切削、破坏，形成松散结构，从而便于吸泥装置4的吸取，提高吸泥效率。
集泥仓41内设有挤压装置5，挤压装置5包括挤压气缸51、挤压板52和刮泥板53，挤压气缸51固定在集泥仓41的上方，挤压气缸51的活塞杆伸入到集泥仓41内与挤压板52连接，刮泥板53分别连接在挤压板52的左右两侧，刮泥板53的自由端与集泥仓41的内壁相接触。设置的挤压装置5用来挤压集泥仓41内的淤泥，挤压板52在挤压气缸51的带动下上下移动，挤压淤泥，减少淤泥的体积，扩大集泥仓41的容纳量，同时将淤泥中的水分挤出，对淤泥进行脱水处理，便于淤泥的保存，设置的刮泥板53在挤压板52的带动下沿着集泥仓41的内壁上下移动，从而将粘附在集泥仓41内壁上的淤泥刮落下来，使集泥仓41内的淤泥全部受到挤压脱水处理，提高处理质量和效率。集泥仓41的底部设有进泥口54，集泥仓41内侧壁的上端设有溢流口55，溢流口55上均匀设有溢流挡板56，溢流口55的内侧设有过滤膜57。从湖底吸取的淤泥从进泥口54进入到集泥仓41内，然后在集泥仓41内沉淀，沉淀后的上层液体从溢流口55流出，使淤泥进行脱水处理，设置的溢流挡板56和过滤膜57对流出的液体进行过滤，避免泥沙等颗粒物质随着液体流出，避免淤泥重新流出，保证集泥仓41内淤泥的数量。
采用如上述的一种湖泊淤泥的清理装置进行的清理方法，包括如下步骤：
步骤一、清淤准备
组织测量人员对湖泊布局、土质情况、河内淤泥厚度进行探测、测量，并按照25m间距进行绘制断面图和清淤施工设计图，每公里设置一个临时水位尺、水尺零点同河底设计高程一致，水深标尺精确到厘米，组织专业人员进行记录、整理、汇总，实时向清淤船汇报水位和泥底深度。
步骤二、船体1的定位
根据清淤施工设计图，工程人员将需要挖掘的坐标发送到控制室内的驾驶人员，驾驶人员启动动力装置将船体1行驶到指定位置附近3～5m，然后通过标尺和定位装置进行精确调整，将船体1准确移动到指定位置的上方，然后放下固定锚和固定桩进行固定，接着利用超声波探测湖底的具体深度，并将探测到的信息发送到控制器内。
步骤三：探测器21探测
1)、根据超声波测定的湖底深度，首先启动卷扬器23，松开升降绳22，将探测器21放入到湖底，通过探测器21探测该处地面是硬质石块还是软性泥土，并通过探测器21中的摄像头对湖底影像进行拍摄，然后将探测到的数字信息和拍摄到的图像信息发送到控制器，控制仓11内的工作人员对接收到的信息进行分析，根据湖底的地质情况选择启动抓取装置或者吸泥装置4；
2)、探测器21探测完成后，卷扬器23收紧升降绳22，将探测器21向上提升，直到探测器21达到指定位置，卷扬器23停止工作。
步骤四、石块的清理
1)、当探测器21探测到湖底是石块时，先利用移动装置将抓取装置横向移动到探测点的正上方，然后启动抓取装置，根据探测到的湖底深度，延长升降杆31，将抓斗向下放入水中，利用开合气缸打开第一抓斗32和第二抓斗33，第一抓斗32抓取大体积的石块，第二抓斗33抓取小体积的石块；
2)、抓取完成后，提升第一抓斗32和第二抓斗33至船体1上，然后翻转第一抓斗32和第二抓斗33，使第一抓斗32和第二抓斗33位于落石仓的正上方，再利用开合气缸打开第一抓斗32和第二抓斗33，使第一抓斗32和第二抓斗33内的石块落入到落石仓内，接着重复以上步骤，直至探测器21探测到该处的石块已全部清理完全。
步骤五、淤泥的清理
当探测器21探测到湖底是泥土时，先利用移动装置将吸泥装置4横向移动到探测点的正上方，然后启动吸泥装置4，根据探测到的湖底深度调节吸泥管42的长度，使支撑架44埋入到湖底的淤泥内，固定吸泥管42，同时启动封闭式电机，转动钻头43，使钻头43向下挖掘，在垂直方向上破开硬质土壤，便于吸泥管42向下钻入到土层中对淤泥进行吸取，当采用钻头43钻开淤泥时，粉碎刀片48与钻头43共同旋转，对淤泥进行水平方向的粉碎，使边坡塌陷，将块状的淤泥切碎成颗粒状，以便更好地使吸泥管42吸取，防止堵塞，然后启动离心式泥泵，使吸泥管42内产生一定的真空，将挖掘所得的泥浆通过吸泥罩45沿着吸泥管42吸入到集泥仓41内。
当采用吸泥管42吸泥时，通过吸泥管42上的观察口观察吸入的泥浆速度，并通过吸泥管42内的泥浆检测器检测泥浆浓度，并将检测到的泥浆浓度发送到控制器，若泥浆浓度低于标准值，则提高钻头43和粉碎刀片48的旋转速度，加大钻头43和粉碎刀片48的工作力度，将吸泥罩45继续下放，若泥浆浓度高于标准值，则降低钻头43和粉碎刀片48的旋转速度，减小钻头43和粉碎刀片48的工作力度，将吸泥罩45向上提起，防止闷泵。
步骤六、淤泥的脱水处理
1)、淤泥进入到集泥仓41内后，在集泥仓41内沉淀，沉淀下来的上层清水通过集泥仓41上端的溢流口55流出；
2)、启动挤压装置5，通过挤压气缸51带动挤压板52向下移动对集泥仓41底部的淤泥进行挤压，减小淤泥之间的空隙，使淤泥变得紧密，减小淤泥的体积，扩大集泥仓41的容纳面积，同时将淤泥中的水分挤出，使水分从溢流口55流出；
3)、挤压板52在移动的同时，带动两侧的刮泥板53在集泥仓41的侧壁上来回刮动，将集泥仓41内壁上粘附的淤泥刮落下来，避免集泥仓41因粘附的淤泥而减弱收纳量，影响淤泥的沉淀效果，同时也使淤泥能全部排除干净；
4)、待淤泥装满集泥仓41后，通过输泥管线将淤泥排出，清空集泥仓41，使集泥仓41能重新装纳淤泥。
步骤七、船体1的转移
当清淤到达指定深度后，停止离心式泥泵，再将吸泥装置4收起，将船体1移动到下一个指定位置，然后重复上述步骤二至步骤六。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种湖泊淤泥的清理装置，包括船体、探测装置、抓取装置和吸泥装置，所述探测装置、所述抓取装置和所述吸泥装置分别从左往右依次安装在所述船体的下方，其特征在于：所述探测装置包括探测器、升降绳和卷扬器，所述探测器通过所述升降绳缠绕在所述卷扬器上，所述抓取装置包括升降杆、第一抓斗和第二抓斗，所述升降杆与所述第一抓斗连接，所述第二抓斗位于所述第一抓斗的内部，所述吸泥装置包括集泥仓、离心式泥泵、吸泥管、钻头和支撑架，所述集泥仓位于所述船体的上方，所述吸泥管通过所述离心式泥泵与所述集泥仓连接，所述支撑架固定在所述吸泥管下端的外侧，所述吸泥管内设有封闭式电机，所述钻头的一端与所述封闭式电机连接，所述钻头的另一端向下穿出所述吸泥管。
2.根据权利要求1所述的一种湖泊淤泥的清理装置，其特征在于：所述船体上设有控制仓，所述控制仓内设有控制器，所述控制器分别与所述探测装置、所述抓取装置和所述吸泥装置连接。
3.根据权利要求1所述的一种湖泊淤泥的清理装置，其特征在于：所述第一抓斗和所述第二抓斗均由固定部和抓取部构成，所述第一抓斗的固定部与所述升降杆连接，所述第二抓斗的固定部与所述第一抓斗的固定部连接，所述第二抓斗的抓取部小于所述第一抓斗的抓取部。
4.根据权利要求1所述的一种湖泊淤泥的清理装置，其特征在于：所述吸泥管的下端连接有吸泥罩，所述吸泥罩呈下大上小状，所述吸泥管的内壁上设有吸铁层，所述吸铁层上设有至少两对十字型挡架，两对所述挡架上下交错设置。
5.根据权利要求1所述的一种湖泊淤泥的清理装置，其特征在于：所述钻头上设有粉碎刀片，所述粉碎刀片对称设置在所述钻头的外壁上，所述粉碎刀片设置有至少两对。
6.根据权利要求1所述的一种湖泊淤泥的清理装置，其特征在于：所述集泥仓内设有挤压装置，所述挤压装置包括挤压气缸、挤压板和刮泥板，所述挤压气缸固定在所述集泥仓的上方，所述挤压气缸的活塞杆伸入到所述集泥仓内与所述挤压板连接，所述刮泥板分别连接在所述挤压板的左右两侧，所述刮泥板的自由端与所述集泥仓的内壁相接触。
7.根据权利要求1所述的一种湖泊淤泥的清理装置，其特征在于：所述集泥仓的底部设有进泥口，所述集泥仓内侧壁的上端设有溢流口，所述溢流口上均匀设有溢流挡板，所述溢流口的内侧设有过滤膜。
8.采用如权利要求1所述的一种湖泊淤泥的清理装置进行的清理方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、清淤准备
组织测量人员对湖泊布局、土质情况、河内淤泥厚度进行探测、测量，并按照25m间距进行绘制断面图和清淤施工设计图，每公里设置一个临时水位尺、水尺零点同河底设计高程一致，水深标尺精确到厘米，组织专业人员进行记录、整理、汇总，实时向清淤船汇报水位和泥底深度；
步骤二、船体的定位
根据清淤施工设计图，工程人员将需要挖掘的坐标发送到控制室内的驾驶人员，驾驶人员启动动力装置将船体行驶到指定位置附近3～5m，然后通过标尺和定位装置进行精确调整，将船体移动到指定位置的上方，然后放下固定锚和固定桩进行固定，接着利用超声波探测湖底的具体深度，并将探测到的信息发送到控制器内；
步骤三：探测器探测
1)、根据超声波测定的湖底深度，首先启动卷扬器，松开升降绳，将探测器放入到湖底，通过探测器探测该处地面是硬质石块还是软性泥土，并通过探测器中的摄像头对湖底影像进行拍摄，然后将探测到的数字信息和拍摄到的图像信息发送到控制器，控制仓内的工作人员对接收到的信息进行分析，根据湖底的地质情况选择启动抓取装置或者吸泥装置；
2)、探测器探测完成后，卷扬器收紧升降绳，将探测器向上提升，直到探测器达到指定位置，卷扬器停止工作；
步骤四、石块的清理
1)、当探测器探测到湖底是石块时，先利用移动装置将抓取装置横向移动到探测点的正上方，然后启动抓取装置，根据探测到的湖底深度，延长升降杆，将抓斗向下放入水中，利用开合气缸打开第一抓斗和第二抓斗，第一抓斗抓取大体积的石块，第二抓斗抓取小体积的石块；
2)、抓取完成后，提升第一抓斗和第二抓斗至船体上，然后翻转第一抓斗和第二抓斗，使第一抓斗和第二抓斗位于落石仓的正上方，再利用开合气缸打开第一抓斗和第二抓斗，使第一抓斗和第二抓斗内的石块落入到落石仓内，接着重复以上步骤，直至探测器探测到该处的石块已全部清理完全；步骤五、淤泥的清理
当探测器探测到湖底是泥土时，先利用移动装置将吸泥装置横向移动到探测点的正上方，然后启动吸泥装置，根据探测到的湖底深度调节吸泥管的长度，使支撑架埋入到湖底的淤泥内，固定吸泥管，同时启动封闭式电机，转动钻头，使钻头向下挖掘，在垂直方向上破开硬质土壤，便于吸泥管向下钻入到土层中对淤泥进行吸取，然后启动离心式泥泵，使吸泥管内产生一定的真空，将挖掘所得的泥浆通过吸泥罩沿着吸泥管吸入到集泥仓内；步骤六、淤泥的脱水处理
1)、淤泥进入到集泥仓内后，在集泥仓内沉淀，沉淀下来的上层清水通过集泥仓上端的溢流口流出；
2)、启动挤压装置，通过挤压气缸带动挤压板向下移动对集泥仓底部的淤泥进行挤压，减小淤泥之间的空隙，使淤泥变得紧密，减小淤泥的体积，扩大集泥仓的容纳面积，同时将淤泥中的水分挤出，使水分从溢流口流出；
3)、挤压板在移动的同时，带动两侧的刮泥板在集泥仓的侧壁上来回刮动，将集泥仓内壁上粘附的淤泥刮落下来，避免集泥仓因粘附的淤泥而减弱收纳量，影响淤泥的沉淀效果，同时也使淤泥能全部排除干净；
4)、待淤泥装满集泥仓后，通过输泥管线将淤泥排出，清空集泥仓，使集泥仓能重新装纳淤泥。
步骤七、船体的转移
当清淤到达指定深度后，停止离心式泥泵，再将吸泥装置收起，将船体移动到下一个指定位置，然后重复上述步骤二至步骤六。
9.根据权利要求8所述的一种清理方法，其特征在于：在步骤五中，当采用钻头钻开淤泥时，粉碎刀片与钻头共同旋转，对淤泥进行水平方向的粉碎，使边坡塌陷，将块状的淤泥切碎成颗粒状，以便更好地使吸泥管吸取，防止堵塞。
10.根据权利要求8所述的一种清理方法，其特征在于：在步骤五中，当采用吸泥管吸泥时，通过吸泥管上的观察口观察吸入的泥浆速度，并通过吸泥管内的泥浆检测器检测泥浆浓度，并将检测到的泥浆浓度发送到控制器，若泥浆浓度低于标准值，则提高钻头和粉碎刀片的旋转速度，加大钻头和粉碎刀片的工作力度，将吸泥罩继续下放，若泥浆浓度高于标准值，则降低钻头和粉碎刀片的旋转速度，减小钻头和粉碎刀片的工作力度，将吸泥罩向上提起，防止闷泵。
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