CN1073180C - 地下水道清淤机及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种地下水道清淤机及其施工方法，该清淤机包括气体输送拉绳装置和清淤装置，输送拉绳装置包括一特制喷头，其管尾连接一高压软管，该软管连接一高压气源，所述喷头同时连接一拉绳；清淤装置包括铲筒，换向滑轮，导向装置，提升滑轮和两组卷扬滚筒，铲筒固接于两钢丝绳的端部，该二钢丝绳另端各经导向后分别卷绕于设置在地面的两台卷扬机的滚筒；本发明具有操作方便，效率高，价格低，省工、省人、省时，快速、高效，不受下水道口径大小、方或圆形的限制的优点。

Description

地下水道清淤机及其施工方法

本发明涉及市政工程清淤机械，特别涉及一种用于清理城市，厂矿地下水道清淤的机械，并涉及其施工方法。

目前城市、厂矿的地下管道中的脏物，如泥沙、粪便、石头渣、砖头块、食品袋、果皮等杂物，常常悬浮和沉淀在管道底部，形成淤积，这些淤积物不清除将会把管道堵塞，排水困难，影响城市卫生。

目前利用机械清淤困难较大，现有清洗车价格昂贵，清理效果不好。如徐州市买一台因不适应而报废，郑州市买一台美国产品，因施工费用高而经常闲置，而且它们对下水道的口径均有限制，最大口径为Φ800毫米、它们的机械原理均是利用高压水冲洗，利用排污泵排污，由于下水道中脏物复杂，易堵塞泵，维修难，使用费用高昂，且配件难买。

目前地下水道清淤工作多用人工掏挖，费工、费时，又脏又黑，效率低，尤其是大口径的下水道清理更为困难，不能适应现代化建设高速发展的需要。

本发明目的在于提供一种为解决上述困难而设计的一种操作方便，效率高，价格低，省工、省人、省时，快速、高效，不受下水道口径大小、方或圆形的限制，而能适应现代化建设发展需要的一种地下水道清淤机械及其施工方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种地下水道清淤机，其特征在于：该清淤机包括高压气体输送拉绳装置和清淤机装置，设置于地下水道的前、后两个井口之间；

a．输送拉绳装置包括一特制喷头，该喷头为有锥/球头的空心管，放置于前、后两个井口之间的地下管道中，其管尾连接一设置于后方井口的高压软管，该软管连接一高压气源，所述喷头同时连接一设置于后方井口的拉绳；

b．清淤装置包括铲筒、换向滑轮、导向装置、提升滑轮和两组卷扬滚筒，铲筒上设有依靠重力启闭的活门，该铲筒放置于前、后井口之间的地下管道中，其有活门的铲头指向前方井口，该铲筒前后分别栓系于两条钢丝绳的端部，其中一钢丝绳经设置于后方井口的导向滑轮、提升滑轮后卷绕于设置在地面的一卷扬机的滚筒；另一钢丝绳的另端经设置于前方井口的换向滑轮转向180°返回至后方井口经导向滑轮、提升滑轮后卷绕于设置在地面的另一卷扬机的滚筒；该二卷扬滚筒经离合装置控制而作正反向旋转。

一种地下水道清淤施工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)将连接高压软管和拉绳的喷头从后方井口放入地下水道；

(2)启动高压气源，使喷头从下水道靠气体反作用力喷射向前方井口，从前方井口解开并留下拉绳，从后方井口取出喷头和高压软管，移走高压气源；

(8)将后方井口拉绳拴系于连接铲筒前方的钢丝绳，将铲筒及钢丝绳从后方井口放入下水道，使铲筒的入口面向前方；

(4)从前方井口拉动拉绳，将连接铲筒前方的钢丝绳的首端拉至前方井口；

(5)在前方井口内安装换向滑轮，将连接铲筒前方的钢丝绳绕经换向滑轮转向180°，从后方井口拉动拉绳将换向后的钢丝绳拉回至后方井口，该连接铲筒的前、后钢丝绳的另端分别绕经导向滑轮和提升滑轮后连接于地面上的两台卷扬机的滚筒；

(6)启动连接铲筒前方钢丝绳的卷扬机便铲筒向前移动，装满淤泥后，启动连接铲筒后方钢丝绳的卷扬机将铲筒拉回至后方井口，经提升装置将铲筒提升到地面上，卸出淤泥后将铲筒重新放入后方井口的地下水道；

(7)重复上述步骤直至后方井口和前方井口之间的地下水道的淤泥清除干净；

(8)将输送拉绳装置和清淤装置移至另一井口，进行下段地下水道的清淤作业。

为实现本发明的目的，所述地下水道清淤装置还可以采用以下具体结构：

所述高压气体输送拉绳装置的喷头为中空管，顶端为球头形状，在其后部管接头端面的外沿有均匀分布的若干小孔，各孔对中心夹角为12-20°。

所述喷头的球形顶端中心有一小气孔。

所述高压气体输送拉绳装置的气源为一高压容器罐，该高压容器罐装在高压容器罐车上，所述高压软管连接于高压容器罐的排气阀。

所述装于后方井口内的导向装置包括导向滑轮和可拆卸的可调框架，该可调框架由两支横杆、两支纵杆和两支竖杆组成，所述导向滑轮装在两支竖杆的下端，该竖杆装在横杆的座套中，该竖杆上端管壁制有多孔，用插销选配与座套成可调高度连接，所述两支纵杆为可伸缩长度的套管结构，其管壁制有多孔，用插销选配成可调长度的连接。

所述装于前方井口内的换向滑轮装于换向滑轮框架，该框架高度足够大而能支承于前方井口，在该框架上端铰接有一斜向支撑杆以防后倒。

所述铲筒的活门为一铰接于上端的活页板阀门，在阀门关闭位置设有可拔出的挡钉。

下面将参照附图说明本发明的一个具体实施方案。

图1为高压气体输送拉绳装置的结构示意图。

图2为地下水道清淤装置的结构示意图。

图3为高压气体反作用喷头的结构示意图。

图4同图3，为另一实施例，喷头顶部有气孔。

图5为地道被堵塞时，使用图4所示高压气体反作用喷头的示意图。

图6为后方井口钢丝绳导向装置的结构示意图。

图7是图6的俯视图。

图8为前方井口钢丝绳导向装置的侧视结构示意图。

图9是图8的俯视图。

图10为清淤铲筒的结构示意图。

附图编号：

1．高压容器罐车    2．高压容器罐      3．排气阀

4．拉绳(软绳)      5．后方下水道井口  6．淤泥

7．高压胶管        8．地下水道        9．高压气体反作用喷头

10．前方下水道井口 11．塔架前支撑架   12．动力机

13．传动带         14．机架           15．千斤支腿

16．卷扬装置       17．离合器         18．变速箱

19．变速杆         20．卷扬装置       21．支架

22．钢丝绳         23．塔架           24．塔架

25．可调滑轮支杆   26．钢绳导向装置   26-1．框架横杆

26-2．框架纵向伸缩杆26-3．销钉        26-4．销钉

26-5．座套

28．偏置导向滑轮   29．竖向伸缩杆     30．滑轮

33．铲筒           34．活页板阀门     35．喷头端部多孔

36．换向滑轮框架   36-1．支架         36-2．滑轮轴

36-3．铰销         36-4．支撑杆

37．滑轮           38．喷头顶端       39．提升滑轮

40．塔架上梁       41．提升滑轮       42．提升滑轮

43．钢丝绳         44．挡钉

46．喷头顶端       47．喷头顶端小孔

本发明的地下水道清淤机，其构造包括高压气体输送拉绳装置和清淤机装置，

请参照图1，输送拉绳装置包括一特制喷头9，该喷头为有球头或锥球头的空心管，其管尾连接一高压软管7，该软管7连接一高压气源2，所述喷头9同时连接一拉绳4；

请参照图2，清淤装置包括铲筒33、换向滑轮37、导向装置26、提升滑轮39、41、42，和两组卷扬滚筒16、20，铲筒33上设有依靠重力启闭的活门34，铲筒33前后分别栓系于两条钢丝绳22和43的端部，其中一钢丝绳43经设置于后方井口的导向滑轮28、提升滑轮39卷绕于设置在地面的一卷扬机20的滚筒；另一钢丝绳22的另端经设置于前方井口的换向滑轮37转向180°返回至后方井口经导向滑轮30、提升滑轮42、41卷绕于设置在地面的另一卷扬机16的滚筒；该二卷扬滚筒经离合器17控制而作正反向旋转。

请参照图3，所述高压气体输送拉绳装置的喷头9为中空管，顶端38为球头形状，在其后部管接头端面的外沿有均匀分布的若干小孔35，各孔对中心夹角为12-20°。

请参照图4，所述喷头9的球形顶端45的中心有一小气孔47。

在图1所示实施例中，所述高压气体输送拉绳装置的气源为一高压容器罐2，该高压容器罐装在高压容器罐车1上，所述高压软管7连接于高压容器罐的排气阀3。

请参照图6图7，所述装于后方井口内的导向装置26包括导向滑轮和可调框架，可调框架由两支横杆26-1，两支纵杆26-2和两支竖杆29组成，所述导向滑轮28、30装在两支竖杆29的下端，该竖杆装在横杆的座套26-5中，该竖杆上端管壁制有多孔，用插销26-4与座套26-5成可调高度连接，所述两支纵杆为可伸缩长度的套管结构，其管壁制有多孔用插销成可调长度的连接。

请参照图8图9，所述装于前方井口内的换向滑轮37装于换向滑轮框架36，该框架36高度足够大而能支承于前方井口10，在该框架上端铰接有一斜向支撑杆36-4以防后倒。

请参照图10。所述铲筒的活门为一铰接于上端的活页板阀门34，在阀门关闭位置设有可拔出的挡钉44。

本发明的工作过程：

如图1所示，本发明高压气体传动装置的高压容器罐2安装在高压容器罐车1上，高压胶管7一端与高压容器罐的排气阀口3相联接，一端与高压气体反作用喷头9相连接，软绳4一端固定。在高压气体反作用喷头9的后端与高压胶管7固定在一起，一端安放在井口的地面上。

上述的高压气体传动装置的工作过程如下：

高压容器罐2安装在高压容器罐车1上，高压胶管7一端与高压容器罐2的排气阀口3相联接，一端与高压气体反作用喷头9相联接，软绳4一端固定于高压气体反作用喷头9的后端与高压胶管7固定在一起，一端安放在下水道井口5的地面上，这时使高压气体反作用喷头9通过下水道井口5插入地下水道8内口处，然后拧动高压容器罐2的排气阀口3，施放高压气体，高压气体通过高压胶管7进入高压气体反作用喷头9内，此时高压气体在喷头9内向反方向喷出高压气体，推动喷头9，带动高压胶管7，软绳4在淤泥6的上面快速向前行动，当高压气体反作用喷头9到达前方下水道井口10时，拧动高压容器罐2的排气阀3，关闭气源，从前方井口10内取出高压气体反作用喷头9，从高压胶管7上解下软绳4，然后将高压胶管7和喷头9拉回到后边的下水道井口5的地面上，收取高胶管7和喷头9，将高压容器罐车1拉走离开后方下水道井口5，第一步就完成了输送软绳4的任务。这时软绳4的位置是一端在前方井口10的地面上，一端在后方井口5的地面上，软绳4前中部在下水道的淤泥6的泥面上。

如图2所示，本发明地下水道清淤机的工作过程如下所述：

本发明地下水道清淤机12，变速箱18，卷扬装置16、20，塔架固定支杆21，塔架23，24安装于机架14上，用4个千斤腿15将机架14支起，安放在下水道井口5一侧的地面上，也可以用液压支架支起，将塔架23,24立起，塔架上梁40上的三套滑轮39、41、42对准后方地下水道井口5，这时利用软绳4长度的中间段，于钢丝绳22前端联接处，将变速杆19拨在空挡的位置上(图中未示出)，拉动在地下水道前方井口10内的软绳4，带动钢丝绳22，钢丝绳22通过安放在井口5上的钢丝绳导向装置26下边的滑轮30通向前方井口10处，再将钢丝绳22通过前方井口10内的导向滑轮架36下边的滑轮37，这时再拉动在后方井口5上面的剩余软绳4，带动钢丝绳22到达后方井口5的地面上，解开软绳4，将软绳4收起，这时就完成了输送钢丝绳的任务，然后将钢丝绳22联接在铲筒33的前端，将钢丝绳43联接在铲筒33的后端，这时将变速杆19推向卷扬装置20的挡位上，卷取钢丝绳22，带动铲筒33向前行动，由偏滑轮28滑轮30作为导向，使铲筒33有规律的进行铲淤，将淤泥6铲入铲筒33内，当铲筒33向前进工作时，铲筒33内的合页板阀门34由于淤泥的阻力向后掀起，当铲筒33将淤泥6铲满后，将变速杆19推向另一卷扬装置16的挡位上(图中未示出)，卷取钢丝绳43，这时的卷扬装置20钢丝绳22行成空挡，铲筒33向后方行动，由于铲筒33内的淤泥6的压力使合页板阀门34关闭，由挡钉44挡住合页板阀门34不能脱落，淤泥倒不出来，当铲筒33拉上井口5时，将钢丝绳43从扁滑轮28上取下，提出铲筒33，再将挡钉44退出，合页板阀门34自动脱落打开，倒出淤泥6，再将合页板阀门34托至挡钉44的位置时，拧紧挡钉44，关闭了合页板阀门34，将变速杆19推向卷扬装置20的挡位上，卷取钢丝绳22带动铲筒33进入下水道铲淤，重复上述工作，使两套卷扬装置16,20一收一放，一放一收，重复工作，当铲筒33在下水道中清除到前方井口10时，就完成了清理这一段下水道淤泥的任务。

图3、图4示本发明高压气体反作用喷头结构示意图，它的工作过程如下：

图3所示的本发明高压气体反作用喷头9为中空型，顶端38为球头型，喷头9的空腔中有高压气体，易悬浮于水下方和淤泥6的上方，通过从高压容器罐2输送来的高压气体，在高压气体反作用喷头9的后端部设有多孔35，夹角为15-20°，从该多孔处喷出高压气体，推动高压气体反作用喷头9带动高压胶管7和软绳4快速向前行动，这就是利用高压气体的反作用力，来完成输送软绳4的任务。

如图4、图5所示，在下水道堵塞严重时，高压气体反作用喷头的工作过程如下：

图4所示的本发明高压气体反作用喷头9为中空型，顶端46为球头型，在顶端46处有一小孔47，后端部处有多孔35，从喷头顶端46，小孔47处喷出少量的高压气体，扫除被堵塞前进中的障碍，大量的高压气体推动喷头9带动高压胶管7和软绳4快速的向前行动，就是利用高压气体的反作用力，在被堵塞的下水道中完成输送软绳4的任务。

图6为后方井口钢丝绳导向装置的侧视图，其工作过程如下：

本发明钢丝绳导向装置26，可调滑轮支杆25有多孔安装在可调套26-5内，是根据下水道井口的深浅，可以调整支杆25，由销钉26-4固定钢丝绳导向滑轮28在水道井口下的深浅位置，可调滑轮支杆25同时用一种方法调整和固定。

图7为后方井口钢丝绳导向装置的平视图，其工作过程如下所述：

可调架26-1为内多孔可以插入可调架26-2的外多孔，根据下水道的宽窄而调整，由销钉26-3固定宽窄位置。图6、图7说明了钢丝绳导向装置26可以根据下水道的深浅，宽窄的可调性能，也可以采用液压装置来调整。

图8为内前方井口钢丝绳导向装置的侧视图，其工作过程如下：

本发明前方钢丝绳导向装置框架36有行程槽(图中未示出)，滑轮37用轴承架的方式固定在框架36行程槽上，可以根据下水道的深浅上下移动位置，支撑杆36-4用来支撑着框架不能倒歪。

图9为前方钢丝绳导向装置的平视图。

图10为本发明铲筒装置的侧视图，其工作过程如下：

本发明铲筒33根据地下水道的型状而确定方型或圆型，或半圆型，大或小，铲筒33的前端内安装有一个合页板阀门34，铲筒33前进时，靠淤泥的阻力，将合页板阀门34顶开至箭头的内上平线，当铲筒33后退时，靠铲筒内淤泥压力，使合页板阀门34关闭，至箭头的外下平线，由挡钉44挡住合页板阀门34不能脱落，淤泥倒不出来，当铲筒33拉出地下水道需要倒出淤泥时，将挡钉44退出，此时靠淤泥在铲筒内的压力，合页板阀门34自动打井，倒出淤泥6，在将合页板阀门34托到挡钉44的位置将挡钉44向前拧紧，铲筒33进入下水道铲淤，重复上述作业，就完成了清淤的任务。

实施时，所述塔架23可以翻转折叠如图2中双点划线所示以便于运输。

Claims (8)

1．一种地下水道清淤机，其特征在于：该清淤机包括高压气体输送拉绳装置和清淤机装置，设置于地下水道的前、后两个井口之间；

a．输送拉绳装置包括一特制喷头，该喷头为有锥/球头的空心管，放置于前、后两个井口之间的地下管道中，其管尾连接一设置于后方井口的高压软管，该软管连接一高压气源，所述喷头同时连接一设置于后方井口的拉绳；

b．清淤装置包括铲筒、换向滑轮、导向装置、提升滑轮和两组卷扬滚筒，铲筒上设有依靠重力启闭的活门，该铲筒放置于前、后井口之间的地下管道中，其有活门的铲头指向前方井口，该铲筒前后分别栓系于两条钢丝绳的端部，其中一钢丝绳经设置于后方井口的导向滑轮、提升滑轮后卷绕于设置在地面的一卷扬机的滚筒；另一钢丝绳的另端经设置于前方井口的换向滑轮转向180°返回至后方井口经导向滑轮、提升滑轮后卷绕于设置在地面的另一卷扬机的滚筒；该二卷扬滚筒经离合装置控制而作正反向旋转。

2．如权利要求1所述的地下水道清淤机，其特征在于：所述高压气体输送拉绳装置的喷头为中空管，顶端为球头形状，在其后部管接头端面的外沿有均匀分布的若干小孔，各孔对中心夹角为12-20°。

3．如权利要求1所述的地下水道清淤机，其特征在于：所述喷头的球形顶端中心有一小气孔。

4．如权利要求1所述的地下水道清淤机，其特征在于：所述高压气体输送拉绳装置的气源为一高压容器罐，该高压容器罐装在高压容器罐车上，所述高压软管连接于高压容器罐的排气阀。

5．如权利要求1所述的地下水道清淤机，其特征在于：所述装于后方井口内的导向装置包括导向滑轮和可拆卸的可调框架，该可调框架由两支横杆，两支纵杆和两支竖杆组成，所述导向滑轮装在两支竖杆的下端，该竖杆装在横杆的座套中，该竖杆上端管壁制有多孔，用插销选配与座套成可调高度连接，所述两支纵杆为可伸缩长度的套管结构，其管壁制有多孔，用插销选配成可调长度的连接。

6．如权利要求1所述的地下水道清淤机，其特征在于：所述装于前方井口内的换向滑轮装于换向滑轮框架，该框架高度足够大而能支承于前方井口，在该框架上端铰接有一斜向支撑杆以防后倒。

7．如权利要求1所述的地下水道清淤机，其特征在于：所述铲筒的活门为一铰接于上端的活页板阀门，在阀门关闭位置设有可拔出的挡钉。

8．一种地下水道清淤施工方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)将连接高压软管和拉绳的喷头从后方井口放入地下水道；

(2)启动高压气源，使喷头从下水道靠气体反作用力喷射向前方井口，从前方井口解开并留下拉绳，从后方井口取出喷头和高压软管，移走高压气源；

(3)将后方井口拉绳拴系于连接铲筒前方的钢丝绳，将铲筒及钢丝绳从后方井口放入下水道，使铲筒的入口面向前方；

(4)从前方井口拉动拉绳，将连接铲筒前方的钢丝绳的首端拉至前方井口；

(5)在前方井口内安装换向滑轮，将连接铲筒前方的钢丝绳绕经换向滑轮转向180°，从后方井口拉动拉绳将换向后的钢丝绳拉回至后方井口，该连接铲筒的前、后钢丝绳的另端分别绕经导向滑轮和提升滑轮后连接于地面上的两台卷扬机的滚筒；

(6)启动连接铲筒前方钢丝绳的卷扬机便铲筒向前移动，装满淤泥后，启动连接铲筒后方钢丝绳的卷扬机将铲筒拉回至后方井口，经提升装置将铲筒提升到地面上，卸出淤泥后将铲筒重新放入后方井口的地下水道；

(7)重复上述步骤直至后方井口和前方井口之间的地下水道的淤泥清除干净；

(8)将输送拉绳装置和清淤装置移至另一井口，进行下段地下水道的清淤作业。

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