CN115247405B - 一种河道清淤方法和河道清淤装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种河道清淤方法和河道清淤装置，河道清淤方法将待清淤河道分解为多个相互独立的河道单元，利用河道清淤装置顺次地清除每个河道单元内的淤泥，包括：探测待清淤河道的淤泥状况，确定待处理淤泥面积和待处理淤泥量；将待清淤河道划分为多个河道单元，使得每个河道单元的待处理淤泥量大致相当，并且大致等于河道清淤装置的日清淤量的倍数；构建河道单元的围堰；利用排水泵抽出已构建围堰的目标河道单元内的河水；清理目标河道单元内的渣土、垃圾和石块；以及利用河道清淤装置排出目标河道单元内的淤泥。本发明的河道清淤方法和清淤装置，能使清淤工作更彻底，节省抽水量，并且可以处理淤泥中的杂质、垃圾，减少清淤准备工作量。

Description

一种河道清淤方法和河道清淤装置

技术领域

本发明涉及清理淤泥技术领域，具体涉及一种河道清淤方法和河道清淤装置。

背景技术

我国在港口、航道、河流和湖泊等场合有大量的疏浚工程，其中河道疏浚的需求越来越多，河道疏浚是生态环境治理的一环，河道淤泥会阻塞河道，不利于排水、泄洪，会污染水质，特别是作为污水处理副产物的污泥形成的淤泥，污泥中含有许多污染物，是引发环境问题的重要污染源。河道清淤处理通常工程量巨大，花费不菲，期望提供行之有效的清淤方法和清淤设备。

常见的清淤方式不外乎干挖清淤、水力冲挖清淤、抓斗式挖泥清淤、泵吸式清淤、绞吸式清淤等等，它们需要配套使用不同的清淤设施。现有的清淤方法当工程量较大时存在清淤不彻底、用水量大的问题。而且，淤泥的排放不当很容易产生二次污染，对淤泥的回收利用考量不足。此外，常规的清淤装置不能适用于坚硬地质河道的清理，需要大量准备工作，人力劳动强度大，需要人工分拣石头、硬质垃圾等物体，否则清淤装置极易发生阻塞。例如，中国专利申请CN201711463495.1和CN201911185913.4公开的浮筒悬浮式清淤设备，其中CN201711463495.1公开了一种新型的水利工程用清淤设备，包括搅拌框、连接法兰、抽吸管、浮筒、支撑筒、支承座、搅拌电机，搅拌框设在支撑筒底部，支撑筒顶部焊接有搅拌电机，支撑筒通过连接法兰与抽吸管连通，浮筒设有2个并相互平行，2个浮筒之间通过焊接杆固定连接。但是，这样的清淤设备不能处理复杂环境的河道清理工作。

发明内容

本发明的目的在于至少部分地克服现有技术的缺陷，提供一种河道清淤方法和河道清淤装置。

本发明的目的还在于提供一种河道清淤方法和河道清淤装置，能使清淤工作更彻底，节省抽水量。

本发明的目的还在于提供一种河道清淤方法和河道清淤装置，能够利用淤泥资源，避免二次污染。

本发明的目的还在于提供一种河道清淤方法和河道清淤装置，可以处理淤泥中的杂质、垃圾，减少清淤准备工作量。

本发明的目的还在于提供一种河道清淤方法和河道清淤装置，能够回收铁质金属垃圾，减少铁锈对水质或土壤环境的污染。

为达到上述目的或目的之一，本发明的技术解决方案如下：

一种河道清淤方法，用于清除河道内的淤泥，所述河道清淤方法将待清淤河道分解为多个相互独立的河道单元，利用河道清淤装置顺次地清除每个河道单元内的淤泥。

根据本发明的一个优选实施例，所述河道清淤方法包括：

探测待清淤河道的淤泥状况，确定待处理淤泥面积和待处理淤泥量；

根据待处理淤泥面积和待处理淤泥量将待清淤河道划分为多个河道单元，使得每个河道单元的待处理淤泥量大致相当，并且大致等于河道清淤装置的日清淤量的倍数；

构建河道单元的围堰；

利用排水泵抽出已构建围堰的目标河道单元内的河水；

清理目标河道单元内的渣土、垃圾和石块；以及

利用河道清淤装置排出目标河道单元内的淤泥。

根据本发明的一个优选实施例，所述多个河道单元沿河道流向排列；或者

所述多个河道单元中的部分河道单元沿与河道流向垂直的方向排列。

根据本发明的一个优选实施例，所述围堰的沿竖直方向的投影呈方形；

所述围堰由两侧的河堤和两个分隔开的大致垂直于河堤的分隔段形成；或者所述围堰由两个分隔开的大致平行于河堤的分隔段和两个分隔开的大致垂直于河堤的分隔段形成。

根据本发明的一个优选实施例，所述河道清淤方法还包括将排出的淤泥进行资源化再利用，所述资源化再利用包括：

检测淤泥中的重金属和污染物含量；

对淤泥进行重金属和污染物减量处理；

对减量化处理的淤泥进行沉降和固结处理，获得砖瓦坯原料；以及

将砖瓦坯原料烧结为砖瓦。

根据本发明的一个优选实施例，所述河道清淤方法还包括对河道内的铁质金属进行回收的步骤。

根据本发明的一个优选实施例，所述构建河道单元的围堰包括：

利用预制隔离体构建两个分隔开的大致平行于河堤的分隔段和两个分隔开的大致垂直于河堤的分隔段，并使河道清淤装置位于四个分隔段围成的围堰内；

准备隔离布组件：提供预定尺寸的隔离布，在隔离布上的预定位置开设孔洞，将淤泥管道和冲击管道组装在隔离布的孔洞上，形成隔离布组件；以及

铺设隔离布组件：连接淤泥管道与河道清淤装置的排泥口，连接冲击管道与供水泵的入口；在围堰的上方铺设隔离布组件，使得隔离布、分隔段和河床之间形成密封仓，

其中，所述河道清淤方法还包括：利用供水泵向冲击管道内供应水来冲击密封仓内的淤泥，使密封仓内的水和淤泥搅浑。

根据本发明的另一方面，提供了一种河道清淤装置，用于清除河道内的淤泥，包括：

悬浮组件，被配置为用于使河道清淤装置浮于水面上；

清淤机构，直接地或间接地附接在悬浮组件上，用于从河道中抽吸淤泥并排出淤泥，

其特征在于：

所述河道清淤装置还包括行走组件和螺旋桨组件。

根据本发明的一个优选实施例，所述悬浮组件的竖直下端设置有浮筒凹部，所述行走组件包括多个由轮板和棱辊组成的行走轮，所述行走轮设置在浮筒凹部内；所述螺旋桨组件设置在悬浮组件的尾端上；

所述棱辊的与旋转轴垂直的截面具有多个角部，相邻角部之间形成凹槽，并且每个行走轮具有两个所述轮板，所述棱辊设置在两个轮板之间。

根据本发明的一个优选实施例，所述悬浮组件包括两个浮筒，所述螺旋桨组件的数量为两个，两个螺旋桨组件分别设置在两个浮筒的尾端；

所述浮筒具有中空腔，并且所述浮筒的竖直下端设置有所述浮筒凹部。

根据本发明的一个优选实施例，所述河道清淤装置还包括：

支撑平台，所述支撑平台通过连接在两个浮筒上的支撑杆被支撑，所述支撑平台承载所述清淤机构；以及

悬挂组件，所述悬挂组件固定连接两个浮筒的竖直上端。

根据本发明的一个优选实施例，所述清淤机构包括：

淤泥导入机构，设置在支撑平台的竖直下侧，用于吸入淤泥；

抽吸泵，设置在淤泥导入机构上方并与所述淤泥导入机构流体连通；

旋转电机，用于致动淤泥导入机构，所述旋转电机设置在抽吸泵的上方；以及

支持架，设置在抽吸泵和旋转电机之间，用于支撑旋转电机，

其中，所述淤泥导入机构包括：

外防护元件，所述外防护元件呈环状，并且外防护元件的侧面具有多个镂空区；

内防护环，设置在外防护元件的内侧，纵向高度小于外防护元件的纵向高度，内防护环的侧面上具有多组通孔；

撅起叶轮，设置在外防护元件的中心，撅起叶轮的竖直下端设置有进击元件；

粉碎叶轮，设置在外防护元件的中心、撅起叶轮的上方；

提升叶轮，设置在外防护元件的中心、粉碎叶轮的上方。

根据本发明的一个优选实施例，所述河道清淤装置还包括除铁箱，所述除铁箱具有除铁箱入口和除铁箱出口，所述除铁箱入口与抽吸泵的泵出口连接，所述除铁箱出口用于与淤泥管道连通。

根据本发明的一个优选实施例，所述除铁箱包括箱体、设置在箱体内的第一倾斜板和第二倾斜板，第一倾斜板和第二倾斜板将箱体分为第一区、第二区和第三区；

第一倾斜板的下端设置在除铁箱入口的旁侧，第一倾斜板的上端在横向上相对于下端更远离除铁箱入口；第二倾斜板的上端设置在除铁箱出口的旁侧，第二倾斜板的下端在横向上相对于上端更朝向除铁箱出口；

第一倾斜板的上端与箱体的顶壁之间具有间隙，第二倾斜板的下端与箱体的底壁之间具有间隙。

根据本发明的一个优选实施例，所述除铁箱内设置有多组吸附棒，所述吸附棒垂直于箱体的背侧沿水平方向延伸。

根据本发明的一个优选实施例，所述除铁箱内设置有多个回收盒，每个回收盒包括盒体，在盒体的前壁和后壁上设置有多个吸附棒孔，供所述吸附棒穿过；

在盒体的底壁上设置有多个开口，并且在盒体的底壁上方设置有工字板，所述工字板被配置为能够相对于盒体的底壁在打开多个开口的第一位置和关闭多个开口的第二位置之间移动。

采用本发明的河道清淤方法和河道清淤装置，能够将待清淤河道分解为多个相互独立的河道单元，然后顺次地对每个河道单元进行清淤处理，通过构件围堰，使河道单元之间相互隔绝，因此，处理某一个河道单元时，其它河道单元内的淤泥不会流入该河道单元，可以逐个地彻底清理每个河道单元，而且清理后的河道单元也与还没清理的河道单元隔离开，不会被未清理的河道单元污染。这样，逐一地清淤河道单元，可以使清淤工作很彻底。此外，相对于整个河道大面积地进行清淤，可以节省抽水量，因为由于围堰的阻隔作用，用于某一河道单元内的冲击水的量较少，并且不会外溢，而是集中在该河道单元内，这些水被抽离时上层水还能够直接被用于其它河道单元的冲击，因此节省抽水量。

采用本发明的河道清淤方法和河道清淤装置，排出的淤泥被资源化再利用，在控制重金属和污染物指标的基础上，它们被用于制造砖瓦，因此，避免了因淤泥的排放和堆积不当造成的对环境的二次污染。

根据本发明的河道清淤装置，可以在由隔离布、分隔段和河床形成的相对密闭的密封仓内执行清淤工作，因此，它被配置为能够独立行走，它包括配套的行走组件和螺旋桨组件，特别地，行走组件被配置为包括多个由轮板和棱辊组成的行走轮，行走轮设置在浮筒凹部内，并且棱辊的与旋转轴垂直的截面具有多个角部，相邻角部之间形成凹槽，并且每个行走轮具有两个轮板，棱辊设置在两个轮板之间。通过这样的设计，河道清淤装置可以在地面、淤泥和水中行走，因此是水、泥、路三栖的清淤装置，利用浮筒和螺旋桨，可以在水面上移动，利用轮板可以在地面上行走，利用行走轮的棱辊可以使装置在淤泥内移动，而且保证其不会陷入淤泥之中。

本发明的河道清淤装置的淤泥导入机构由三层清淤叶轮和两层防护格挡构成，撅起叶轮将地面的淤泥撅起，粉碎叶轮将它们打碎，然后经过提升叶轮将它们导向至泵体内，淤泥的导入更顺畅，排出效率很高。第一层防护格挡可以防止石块等进入叶轮位置损坏叶轮，第二层防护格挡阻隔较大、较干燥的淤泥，而让污水及稀泥通过，通过的污水和稀泥与其内部淤泥利用提升叶轮进行搅拌，可以降低进入泵体污泥的干燥度，防止泵体发生堵塞。与此同时，第二层防护格挡和提升叶轮之间的间隙由下至上逐渐缩小，可以将淤泥研碎，同样防止对泵体造成堵塞。撅起叶轮的下端设置可以拆卸的进击元件，例如螺栓，可以增大撅起叶轮与淤泥的摩擦，提升撅起效率，还可以进行更换，防止撅起叶轮损耗过大。这样设计的淤泥导入机构可以处理淤泥中的杂质、垃圾等较硬物体，如小的石块，而不会损坏淤泥导入机构和下游的抽吸泵，因而减少了清淤准备的工作量，对于一些石头和硬质垃圾的分拣工作要求降低了，减少了清淤装置发生阻塞的可能性。此外，由于增大的掘进能力，降低了通过补水来冲击搅浑淤泥的需求，因此，节省用水、节省抽水量。

本发明的河道清淤装置在需要的情况下可以具有特别的除铁功能，能够回收铁质金属垃圾，减少铁锈对水质或土壤环境的污染，以应对特殊环境的除淤需求，在需要的时候可以在抽吸泵的泵出口处安装除铁箱，利用磁性吸附棒对污泥中可能存在的废铁进行吸附，可以防止铁锈污染水土，在箱体内部设置八字形的倾斜壁，是一种进口小、出口大的设计，防止污泥在箱体内堵塞，同时磁性吸附棒的外侧套有回收盒，移动盒子下方的调节元件可以对其进行打开和封堵控制，在河道清淤工作时，回收盒的下方开口打开，以便淤泥通过，当需要清理废铁时，关闭该开口，然后取下回收盒，即可将回收回收盒内的废铁。

附图说明

图1为根据本发明的实施例的河道清淤方法的流程图；

图2示出了根据本发明的实施例的河道清淤方法的资源化再利用的流程步骤；

图3为根据本发明的实施例的河道清淤装置的立体图；

图4从另一个角度示出了根据本发明的实施例的河道清淤装置；

图5以截面图示出了根据本发明的实施例的河道清淤装置的悬浮组件和行走组件；

图6为根据本发明的实施例的河道清淤装置的清淤机构的立体图；

图7为根据本发明的实施例的河道清淤装置的淤泥导入机构的立体图；

图8示出了根据本发明的实施例的河道清淤装置的三层清淤叶轮；

图9为根据本发明的实施例的河道清淤装置的三层清淤叶轮结构的截面图；

图10为根据本发明的实施例的河道清淤装置的除铁箱的立体图；

图11示出了根据本发明的实施例的河道清淤装置的除铁箱的内部结构；

图12为根据本发明的实施例的河道清淤装置的回收盒的立体图；以及

图13以截面图示出了根据本发明的实施例的河道清淤装置的回收盒。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的示例性的实施例，其中相同或相似的标号表示相同或相似的元件。另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。

根据本发明的总体发明构思，期望提供一种能使清淤工作更彻底并且节省抽水量的河道清淤方法和河道清淤装置，期望能够处理淤泥中的杂质、垃圾，以减少清淤准备过程的工作量，很重要地，期望本发明的河道清淤方法和河道清淤装置能够回收铁质金属垃圾，减少铁锈对水质或土壤环境的污染。

在这样的总体发明构思下，本发明的河道清淤方法被设计为将待清淤河道分解为多个相互独立的河道单元，利用河道清淤装置顺次地清除每个河道单元内的淤泥。具体地，河道清淤方法包括：

探测待清淤河道的淤泥状况，确定待处理淤泥面积和待处理淤泥量。待清淤河道的淤泥状况涉及淤泥的组成成分、砂石含量、微生物指标、污染物情况等，在摸清淤泥状况后，确定合适的清淤方式，以及所需要的设备和设施，在这一过程中还需要确定待处理淤泥面积和待处理淤泥量，为后面合理划分河道单元、安排工程进度做准备。

根据待处理淤泥面积和待处理淤泥量将待清淤河道划分为多个河道单元，使得每个河道单元的待处理淤泥量大致相当，并且大致等于河道清淤装置的日清淤量的倍数。河道单元的确定与待处理淤泥面积和待处理淤泥量相关，同时考虑构建围堰的复杂性，通常地河道单元被划定为矩形单元，在河道异常弯曲或河道的特殊部分可以划定为其它异型单元。每个河道单元的面积可以不同，但待处理淤泥量尽量相同，以保持大致相当的清淤时间，以利于工程进度的进行。所述多个河道单元沿河道流向排列；或者所述多个河道单元中的部分河道单元沿与河道流向垂直的方向排列。

构建河道单元的围堰，包括：利用预制隔离体构建两个分隔开的大致平行于河堤的分隔段和两个分隔开的大致垂直于河堤的分隔段，并使河道清淤装置位于四个分隔段围成的围堰内，或者替代地，利用预制隔离体构建两个分隔开的大致垂直于河堤的分隔段，所述分隔段与两侧的河堤相抵接，形成围堰，并使河道清淤装置位于围成的围堰内，预制隔离体可以为橡胶囊，外层为柔性橡胶，内部中空，内部具有预定的压力，预制隔离体可以具有不同的尺寸规格，优选地为长方体，预制隔离体在堆叠后在自身重力下能够较好地密封围堰；准备隔离布组件：提供预定尺寸的隔离布，在隔离布上的预定位置开设孔洞，将淤泥管道和冲击管道组装在隔离布的孔洞上，形成隔离布组件，隔离布用于在采用补水冲击搅浑淤泥时封闭围堰，其可以采用纺织材料，优选地，隔离布具有透明的透视窗，用于通过透视窗观察围堰里的情况，控制围堰内的河道清淤装置的行进和运行，淤泥管道是与河道清淤装置的排泥口连接的，用于将淤泥从围堰内排出，冲击管道是与供水泵的入口连接的，用于抽水到围堰内冲击淤泥；铺设隔离布组件：连接淤泥管道与河道清淤装置的排泥口，连接冲击管道与供水泵的入口；然后，在围堰的上方铺设隔离布组件，使得隔离布、分隔段和河床之间形成密封仓。其中，所述河道清淤方法还包括：利用供水泵向冲击管道内供应水来冲击密封仓内的淤泥，使密封仓内的水和淤泥搅浑。

利用排水泵抽出已构建围堰的目标河道单元内的河水；有利地，排水泵也可以作为其他河道单元的供水泵，这样就节约了一个供水泵，目标河道单元内的河水可以直接用于冲击其他河道单元内的淤泥。

清理目标河道单元内的渣土、垃圾和石块，此项工作需要采用人工分拣，分拣后的渣土、垃圾和石块可以暂时堆放在目标河道单元的角落处，也可以将其运出河道单元；由于本发明采用特殊设计的河道清淤装置，具有高掘进能力和破碎能力(后面会述及)，因此对渣土、垃圾和石块的分拣的需求被降低，只有部分很大的物体需要单独清理出来。

利用河道清淤装置排出目标河道单元内的淤泥。

在前述实施例中，所述围堰的沿竖直方向的投影呈方形；所述围堰由两侧的河堤和两个分隔开的大致垂直于河堤的分隔段形成；或者所述围堰由两个分隔开的大致平行于河堤的分隔段和两个分隔开的大致垂直于河堤的分隔段形成。

在利用河道清淤装置排出目标河道单元内的淤泥步骤之后，所述河道清淤方法还包括将排出的淤泥进行资源化再利用，所述资源化再利用包括：检测淤泥中的重金属和污染物含量；对淤泥进行重金属和污染物减量处理；对减量化处理的淤泥进行沉降和固结处理，获得砖瓦坯原料；以及将砖瓦坯原料烧结为砖瓦。

有利地，对于特定的河道和清淤需求，本发明的河道清淤方法还包括对河道内的铁质金属进行回收的步骤。

根据本发明的另一方面，还提供了一种河道清淤装置100，用于清除河道内的淤泥，如图3所示，该河道清淤装置100包括悬浮组件11、清淤机构16、行走组件12和螺旋桨组件13。悬浮组件11被配置为用于使河道清淤装置100浮于水面上，它由两个浮筒24组成，浮筒24呈大致圆柱形，前后端渐缩，以减少在河水中行进时的阻力，浮筒的内部中空。清淤机构16间接地附接在悬浮组件11上，用于从河道中抽吸淤泥并排出淤泥。河道清淤装置100具有支撑平台14和悬挂组件15，支撑平台14通过连接在两个浮筒24上的支撑杆被支撑，支撑杆位于支撑平台14下方，所述支撑平台14承载所述清淤机构16，悬挂组件15固定连接两个浮筒24的竖直上端，悬挂组件15为一个或多个杆体，通过浮筒24上端的连接毂固定在浮筒24上。

悬浮组件11的竖直下端设置有浮筒凹部26，所述行走组件12包括多个由轮板21和棱辊22组成的行走轮，所述行走轮设置在浮筒凹部26内；所述螺旋桨组件13设置在悬浮组件11的尾端上；所述棱辊22的与旋转轴垂直的截面具有多个角部，相邻角部之间形成凹槽23，并且每个行走轮具有两个所述轮板21，所述棱辊22设置在两个轮板21之间。

所述螺旋桨组件13的数量为两个，两个螺旋桨组件13分别设置在两个浮筒24的尾端；所述浮筒24具有中空腔25，并且所述浮筒24的竖直下端设置有所述浮筒凹部26。通过行走组件12和螺旋桨组件13，河道清淤装置100可以独立行走。

作为一个示例，河道清淤装置的多个行走轮中的部分行走轮，优选地为每个浮筒24下方的居中的行走轮不与驱动轴连接，它们不主动旋转，仅在河道清淤装置在河水、地面或泥中行走时被动旋转。如果每个浮筒24下方设置三个行走轮，那么中间的行走轮不与驱动轴连接。在浮筒凹部26内对应于中间的行走轮的位置设置液压支杆，中间的行走轮与液压支杆连接，并且在液压支杆的驱动下能够从浮筒凹部26内伸出或缩回到浮筒凹部26内，中间的行走轮作为锚定轮使用，当河道清淤装置行进到合适的位置，或者河道内的水已被抽离，使得河道清淤装置停留在淤泥上后，可以致动液压支杆，使锚定轮伸入淤泥中，稳定住河道清淤装置。

清淤机构16包括：淤泥导入机构31，设置在支撑平台14的竖直下侧，用于吸入淤泥；抽吸泵34，设置在淤泥导入机构31上方并与所述淤泥导入机构31流体连通，支撑平台14设置在淤泥导入机构31和抽吸泵34之间，在支撑平台上具有通孔，连接淤泥导入机构31和抽吸泵34的连接法兰穿过通孔并固定在通孔边沿上；旋转电机32，用于致动淤泥导入机构31，所述旋转电机32设置在抽吸泵34的上方，旋转电机32对后面将要描述的撅起叶轮38、粉碎叶轮40和提升叶轮41进行驱动；以及支持架33，设置在抽吸泵34和旋转电机32之间，用于支撑旋转电机32。

所述淤泥导入机构31包括：外防护元件36，所述外防护元件36呈环状，环形的上小下大，并且外防护元件36的侧面具有多个镂空区，镂空区是梯形镂空区，镂空区之间为倒梯形肋板，倒梯形肋板连接着外防护元件36的上环和下环；内防护环37，设置在外防护元件36的内侧，纵向高度小于外防护元件36的纵向高度，内防护环37呈圆柱形，上下直径相同，内防护环37的竖直上端和外防护元件36基本持平，但是内防护环37的竖直下端位于外防护元件36内，高于外防护元件36的竖直下端，内防护环37的侧面上具有多组通孔，主要用于水流过；撅起叶轮38，设置在外防护元件36的中心，撅起叶轮38的竖直下端从外防护元件36伸出，但是其竖直上端位于外防护元件36内部，撅起叶轮38由四个大致直角三角形的板形成，彼此在周向上间隔90度，直角三角形的斜边朝向下方，撅起叶轮38的竖直下端设置有进击元件39，进击元件39在本实施例中为多个螺栓，多个螺栓可拆卸地螺固在直角三角形板的斜边上；粉碎叶轮40，设置在外防护元件36的中心、撅起叶轮38的上方，它包括多片翘曲的叶板，并且叶板的前缘锋利，能够剪切和破碎石块等硬质物体；提升叶轮41，设置在外防护元件36的中心、粉碎叶轮40的上方，提升叶轮41为圆柱体外侧设置多条螺旋叶片的结构，利用螺旋叶片提升淤泥。

本发明的河道清淤装置的淤泥导入机构由三层清淤叶轮和两层防护格挡构成，撅起叶轮将地面的淤泥撅起，粉碎叶轮将它们打碎，然后经过提升叶轮将它们导向至泵体内，淤泥的导入更顺畅，排出效率很高。第一层防护格挡可以防止石块等进入叶轮位置损坏叶轮，第二层防护格挡阻隔较大、较干燥的淤泥，而让污水及稀泥通过，通过的污水和稀泥与其内部淤泥利用提升叶轮进行搅拌，可以降低进入泵体污泥的干燥度，防止泵体发生堵塞。与此同时，第二层防护格挡和提升叶轮之间的间隙由下至上逐渐缩小，可以将淤泥研碎，同样防止对泵体造成堵塞。撅起叶轮的下端设置可以拆卸的进击元件，例如螺栓，可以增大撅起叶轮与淤泥的摩擦，提升撅起效率，还可以进行更换，防止撅起叶轮损耗过大。这样设计的淤泥导入机构可以处理淤泥中的杂质、垃圾等较硬物体，如小的石块，而不会损坏淤泥导入机构和下游的抽吸泵，因而减少了清淤准备的工作量，对于一些石头和硬质垃圾的分拣工作要求降低了，减少了清淤装置发生阻塞的可能性。

根据本发明的一个优选实施例，所述河道清淤装置100还包括除铁箱17，以应对特殊的清淤需求。在一般的清淤工作中，可以不连接除铁箱17，那么抽吸泵34的泵出口35直接与淤泥管道连接，直接排泥，但是，在本实施例中，除铁箱17连接在抽吸泵34的泵出口35上。所述除铁箱17具有除铁箱入口18和除铁箱出口19，所述除铁箱入口18与抽吸泵34的泵出口35连接，所述除铁箱出口19用于与淤泥管道连通。有利地，所述除铁箱17包括箱体51、箱门52、设置在箱体1内的第一倾斜板53和第二倾斜板54，箱门52铰接在箱体51的前侧，箱门52上设置有把手，第一倾斜板53和第二倾斜板54将箱体51分为第一区57、第二区58和第三区59；第一倾斜板53的下端设置在除铁箱入口18的旁侧，第一倾斜板53的上端在横向上相对于下端更远离除铁箱入口18；第二倾斜板54的上端设置在除铁箱出口19的旁侧，第二倾斜板54的下端在横向上相对于上端更朝向除铁箱出口19；第一倾斜板53的上端与箱体51的顶壁之间具有间隙，第二倾斜板54的下端与箱体51的底壁之间具有间隙。所述除铁箱17内设置有多组吸附棒56，所述吸附棒56垂直于箱体51的背侧沿水平方向延伸。所述除铁箱17内设置有多个回收盒55，每个回收盒55包括盒体61，在盒体61的前壁和后壁上设置有多个吸附棒孔62，供所述吸附棒56穿过；在盒体61的底壁上设置有多个开口63，并且在盒体61的底壁上方设置有工字板64，所述工字板64被配置为能够相对于盒体61的底壁在打开多个开口63的第一位置和关闭多个开口63的第二位置之间移动。在盒体61的底壁上还设置有线性槽65，线性槽65设置在四个开口63之间，从工字板64上向下延伸出杆，在杆的远端设置调节元件66，调节元件66可以带动杆进而带动工字板64在线性槽65中水平移动，从而实现开口63的打开和关闭。

采用本发明的河道清淤方法和河道清淤装置，能够将待清淤河道分解为多个相互独立的河道单元，然后顺次地对每个河道单元进行清淤处理，通过构件围堰，使河道单元之间相互隔绝，因此，处理某一个河道单元时，其它河道单元内的淤泥不会流入该河道单元，可以逐个地彻底清理每个河道单元，而且清理后的河道单元也与还没清理的河道单元隔离开，不会被未清理的河道单元污染。这样，逐一地清淤河道单元，可以使清淤工作很彻底。此外，相对于整个河道大面积地进行清淤，可以节省抽水量，因为由于围堰的阻隔作用，用于某一河道单元内的冲击水的量较少，并且不会外溢，而是集中在该河道单元内，这些水被抽离时上层水还能够直接被用于其它河道单元的冲击，因此节省抽水量。

采用本发明的河道清淤方法和河道清淤装置，排出的淤泥被资源化再利用，在控制重金属和污染物指标的基础上，它们被用于制造砖瓦，因此，避免了因淤泥的排放和堆积不当造成的对环境的二次污染。

根据本发明的河道清淤装置，可以在由隔离布、分隔段和河床形成的相对密闭的密封仓内执行清淤工作，因此，它被配置为能够独立行走，它包括配套的行走组件和螺旋桨组件，特别地，行走组件被配置为包括多个由轮板和棱辊组成的行走轮，行走轮设置在浮筒凹部内，并且棱辊的与旋转轴垂直的截面具有多个角部，相邻角部之间形成凹槽，并且每个行走轮具有两个轮板，棱辊设置在两个轮板之间。通过这样的设计，河道清淤装置可以在地面、淤泥和水中行走，因此是水、泥、路三栖的清淤装置，利用浮筒和螺旋桨，可以在水面上移动，利用轮板可以在地面上行走，利用行走轮的棱辊可以使装置在淤泥内移动，而且保证其不会陷入淤泥之中。

本发明的河道清淤装置具有特别的除铁功能，能够回收铁质金属垃圾，减少铁锈对水质或土壤环境的污染。抽吸泵的泵出口处安装有除铁箱，利用磁性吸附棒对污泥中可能存在的废铁进行吸附，可以防止铁锈污染水土，在箱体内部设置八字形的倾斜壁，是一种进口小、出口大的设计，防止污泥在箱体内堵塞，同时磁性吸附棒的外侧套有回收盒，移动盒子下方的调节元件可以对其进行打开和封堵控制，在河道清淤工作时，回收盒的下方开口打开，以便淤泥通过，当需要清理废铁时，关闭该开口，然后取下回收盒，即可将回收回收盒内的废铁。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化。本发明的适用范围由所附权利要求及其等同物限定。

附图标记列表：

100 河道清淤装置

11 悬浮组件

12 行走组件

13 螺旋桨组件

14 支撑平台

15 悬挂组件

16 清淤机构

17 除铁箱

18 除铁箱入口

19 除铁箱出口

21 轮板

22 棱辊

23 凹槽

24 浮筒

25 中空腔

26 浮筒凹部

31 淤泥导入机构

32 旋转电机

33 支持架

34 抽吸泵

35 泵出口

36 外防护元件

37 内防护环

38 撅起叶轮

39 进击元件

40 粉碎叶轮

41 提升叶轮

51 箱体

52 箱门

53 第一倾斜板

54 第二倾斜板

55 回收盒

56 吸附棒

57 第一区

58 第二区

59 第三区

61 盒体

62 吸附棒孔

63 开口

64 工字板

65 线性槽

66 调节元件。

Claims (2)

1.一种河道清淤装置（100），用于清除河道内的淤泥，包括：

悬浮组件（11），被配置为用于使河道清淤装置（100）浮于水面上；

清淤机构（16），直接地或间接地附接在悬浮组件（11）上，用于从河道中抽吸淤泥并排出淤泥，

其特征在于：

所述河道清淤装置（100）还包括行走组件（12）和螺旋桨组件（13）；

所述悬浮组件（11）的竖直下端设置有浮筒凹部（26），所述行走组件（12）包括多个由轮板（21）和棱辊（22）组成的行走轮，所述行走轮设置在浮筒凹部（26）内；所述螺旋桨组件（13）设置在悬浮组件（11）的尾端上；

所述棱辊（22）与旋转轴垂直的截面具有多个角部，相邻角部之间形成凹槽（23），并且每个行走轮具有两个所述轮板（21），所述棱辊（22）设置在两个轮板（21）之间；

所述清淤机构（16）包括：

淤泥导入机构（31），设置在支撑平台（14）的竖直下侧，用于吸入淤泥；

抽吸泵（34），设置在淤泥导入机构（31）上方并与所述淤泥导入机构（31）流体连通；

旋转电机（32），用于驱动淤泥导入机构（31），所述旋转电机（32）设置在抽吸泵（34）的上方；以及

支持架（33），设置在抽吸泵（34）和旋转电机（32）之间，用于支撑旋转电机（32），

其中，所述淤泥导入机构（31）包括：

外防护元件（36），所述外防护元件（36）呈环状，并且外防护元件（36）的侧面具有多个镂空区；

内防护环（37），设置在外防护元件（36）的内侧，纵向高度小于外防护元件（36）的纵向高度，内防护环（37）的侧面上具有多组通孔；

撅起叶轮（38），设置在外防护元件（36）的中心，撅起叶轮（38）的竖直下端设置有进击元件（39）；

粉碎叶轮（40），设置在外防护元件（36）的中心、撅起叶轮（38）的上方；

提升叶轮（41），设置在外防护元件（36）的中心、粉碎叶轮（40）的上方；

所述河道清淤装置（100）还包括除铁箱（17），所述除铁箱（17）具有除铁箱入口（18）和除铁箱出口（19），所述除铁箱入口（18）与抽吸泵（34）的泵出口（35）连接，所述除铁箱出口（19）用于与淤泥管道连通；

所述除铁箱（17）包括箱体（51）、设置在箱体（1）内的第一倾斜板（53）和第二倾斜板（54），第一倾斜板（53）和第二倾斜板（54）将箱体（51）分为第一区（57）、第二区（58）和第三区（59）；

第一倾斜板（53）的下端设置在除铁箱入口（18）的旁侧，第一倾斜板（53）的上端在横向上相对于下端更远离除铁箱入口（18）；第二倾斜板（54）的上端设置在除铁箱出口（19）的旁侧，第二倾斜板（54）的下端在横向上相对于上端更朝向除铁箱出口（19）；

第一倾斜板（53）的上端与箱体（51）的顶壁之间具有间隙，第二倾斜板（54）的下端与箱体（51）的底壁之间具有间隙；

所述除铁箱（17）内设置有多组吸附棒（56），所述吸附棒（56）垂直于箱体（51）的背侧沿水平方向延伸，所述除铁箱（17）内设置有多个回收盒（55），每个回收盒（55）包括盒体（61），在盒体（61）的前壁和后壁上设置有多个吸附棒孔（62），供所述吸附棒（56）穿过；在盒体（61）的底壁上设置有多个开口（63），并且在盒体（61）的底壁上方设置有工字板（64），所述工字板（64）被配置为能够相对于盒体（61）的底壁在打开多个开口（63）的第一位置和关闭多个开口（63）的第二位置之间移动，在盒体（61）的底壁上还设置有线性槽（65），线性槽（65）设置在四个开口（63）之间，从工字板（64）上向下延伸出杆，在杆的远端设置调节元件（66），调节元件（66）可以带动杆进而带动工字板（64）在线性槽（65）中水平移动，从而实现开口（63）的打开和关闭。

2.一种河道清淤方法，用于清除河道内的淤泥，其特征在于：

所述河道清淤方法将待清淤河道分解为多个相互独立的河道单元，利用权利要求1所述的河道清淤装置（100）顺次地清除每个河道单元内的淤泥；

所述河道清淤方法包括：

探测待清淤河道的淤泥状况，确定待处理淤泥面积和待处理淤泥量；

根据待处理淤泥面积和待处理淤泥量将待清淤河道划分为多个河道单元，使得每个河道单元的待处理淤泥量大致相当，并且大致等于河道清淤装置的日清淤量的倍数；

构建河道单元的围堰；

利用排水泵抽出已构建围堰的目标河道单元内的河水；

清理目标河道单元内的渣土、垃圾和石块；以及

利用河道清淤装置排出目标河道单元内的淤泥；

所述河道清淤方法还包括将排出的淤泥进行资源化再利用，所述资源化再利用包括：

检测淤泥中的重金属和污染物含量；

对淤泥进行重金属和污染物减量处理；

对减量化处理的淤泥进行沉降和固结处理，获得砖瓦坯原料；以及

将砖瓦坯原料烧结为砖瓦；

所述河道清淤方法还包括对河道内的铁质金属进行回收的步骤；

所述构建河道单元的围堰包括：

利用预制隔离体构建两个分隔开的大致平行于河堤的分隔段和两个分隔开的大致垂直于河堤的分隔段，并使河道清淤装置位于四个分隔段围成的围堰内；

准备隔离布组件：提供预定尺寸的隔离布，在隔离布上的预定位置开设孔洞，将淤泥管道和冲击管道组装在隔离布的孔洞上，形成隔离布组件；以及

铺设隔离布组件：连接淤泥管道与河道清淤装置的排泥口，连接冲击管道与供水泵的入口；在围堰的上方铺设隔离布组件，使得隔离布、分隔段和河床之间形成密封仓，

其中，所述河道清淤方法还包括：利用供水泵向冲击管道内供应水来冲击密封仓内的淤泥，使密封仓内的水和淤泥搅浑。

Images