CN203188358U - 一种清挖窨井淤泥设备 - Google Patents

Abstract

一种清挖窨井淤泥设备，属于环保环卫机械。包括：运载车，提升机，吸送器，吊钩，表面膜液箱，液压油箱、油泵，传感器和控制阀组。其特征是吸送器中的吸泥口设有异形喷孔，在表面膜液箱与喷孔之间设有高压水泵和进液管；设置于吸泥口附近的环型导液槽联接进液管，并与异形喷孔联通。解决了城市窨井淤泥清挖难题和搬运中的二次污染问题，具有设置方便，操作简单，全自动智能控制的特点。还适用与工业废渣清运，城市垃圾处理，码头船坞积聚物清理，港口航道疏浚，河道开挖，围海筑堤，海滩回填，土方搬运等，而且在石油、化工、采矿、水利、环保、建筑工程中有着广泛的市场。

Description

一种清挖窨井淤泥设备

技术领域

本实用新型涉及城市窨井淤泥清挖装置，属于环保环卫机械设备。 

背景技术

2012年7月21日下午13时左右，北京突降大雨，部分路段出现积水。在北京市莲花桥，一辆汽车即将被雨水淹没。当日18时30分，北京遭遇强降雨。北京市气象台发布暴雨橙色预警。截至22日晚7点，北京共转移群众56933人，其中房山区转移20990人。截至7月22日17时，北京暴雨在本市境内共发现因灾死亡37人。截至7月26日，北京区域内共发现77具遇难者遗体，其中66名遇难者身份已经确认，11名遇难者身份仍在确认中。河北省保定市公布，截至26日，因灾死亡人数上升到26人，失踪20人，和北京遇难者人数相加，“7·21暴雨”遇难人员已超过百人。北京“7.21”特大暴雨导致受灾面积16000平方公里，受灾人口约190万人，据初步统计北京市经济损失近百亿元。 

2010年，住房和城乡建设部对351个城市进行了城市排涝能力的专项调研。结果显示，2008年-2010年间，有62％的城市发生过不同程度的内涝，其中内涝灾害超过3次以上的城市有137个，在发生过内涝的城市中，最大积水深度超过50厘米的占74.6％，积水时间超过半小时的城市占78.9％，其中有57个城市的最大积水时间超过12小时。 

城市内涝是指由于强降水或连续性降水超过城市排水能力致使城市内产生积水灾害的现象。全国乃至全球城市内涝频频出现，原因很多，主要是排水管网不畅。但是，排水管网和下水道的设计都经过计算符合标准，为什么会产生排水不畅呢？据研究，其真正的原因是窨井淤积没有得到及时清理。 

窨井是用在排水管道的转弯，分支，跌落，等处，以便于检查，疏通用的井，即马路中间下水道检查井。埋设在地下的城市窨井，日积月累，渐渐地沉积起越来越厚的淤泥层，一旦遇到大雨暴雨时，各个窨井中的淤积物泛起，沿着水流方向移动，集中于排水管网的狭窄处。当淤积物集中到一定量时，就会堵塞排水管道。另一个方面，窨井的淤泥涌入管道与雨水混合，形成的混合物不是简单的液体，其具有宾哈姆(Bingham)体的粘滞性和流变性。影响城市管网的排水，给城市防汛带来很大的隐患。据统计，一个中小型城市有窨井几十万座，每年产生的淤泥约在几百万吨，亟需及时清运。 

以往，清理淤泥全部靠人工，清理深窨井中的淤泥，下井施工作业人员要穿“水鬼衣”，配备安全绳，要在下井前和地面监护人员规定好联络信号，还可佩带便携式的气体检测报警装置，穿脱衣服就要花半个小时，遇到夏季高温，管道内易产生有毒气体，影响施工人员施工。采用人工清运，不但安全性差，劳动强度大，工作效率低。有很多窨井清淤事故的报道： 2012年03月21日成都两名出事工友下井时并没有佩戴面罩、口罩等防护设备，更没有什么气体检测工具，“直接就下去了。”两工人窨井清淤昏迷被困，消防驰援施救。2012年01月16日南京六合区龙池街道李窑村附近一道路旁，两名工人下到三米多深的窨井内掏淤泥时，不戴防毒面具不幸中毒，其中一人遇难，另一人陷入昏迷。2009年4月8日新疆乌市天津北路三人下窨井清淤沼气中毒致一死两伤。 

窨井淤泥为非牛顿流体，隶属于宾哈姆(Bingham)体的范畴，一般来说Bingham流体表观粘度大，处于半固半流态的流塑状态，在管内流动时阻力很大，就国内外输送泥土的现有技术和设备来说，很难实现管道清运。另外，全国原生煤泥、城市污泥、造纸污泥等一类工业副产品和废弃物，合计数量巨大。工业废渣清运，城市垃圾处理，码头船坞积聚物清理，港口航道疏浚，河道开挖，围海筑堤，海滩回填，土方搬运等，在水利、石油、化工、采矿、环保和建筑等诸多方面，都涉及到类似于窨井淤泥清运输送。因此本项目的研究有很大的应用价值和市场前景。 

为了解决这一问题。发明人对城市窨井淤泥的物理性能和输送特性进行了研究。在浙江省自然科学基金“粘塑性泥土管道输送新方法及机理的研究”(M503164)，“软粘土——粘塑性物料管道柱流输送特性研究”(Y505041)，杭州重点科技创新基金“环保型清淤输泥设备”(20051321B13)，省教育厅重点科研基金“宾哈姆体管道输送新方法暨环保型清淤输泥设备的研究”(20010430)的资助下。课题组在前期研究的基础上，设计了一种清挖窨井淤泥设备。通过对淤泥输送设备的研制开发，研究城市环境治理方法，解决城市急需破解的难题，制造具有市场潜力的设备。有利于防灾减灾，有利于环境保护，有利于城市综合治理，有利于减轻工人的劳动强度，改善工作条件，提高工作效率。 

发明内容

本实用新型目的在于解决窨井淤泥清挖。 

本实用新型方案包括：运载车，提升机，吸送器，吊钩，表面膜液箱，液压油箱、油泵，传感器和控制阀组，其特征是吸送器中的吸泥口设有异形喷孔，在异形喷孔与表面膜液箱之间设有高压水泵和进液管。 

所述的异形喷孔采用环型喷口或设置特殊角度的多孔喷口，与设置于吸泥口附近的环型导液槽联通，环型导液槽经进液管与高压水泵连接。 

所述的吸送器设置于提升机的前端，有全封闭外壳，便于把吸送器送入窨井的深处，使得吸泥口窨井的淤泥之中。吸送器中的吸泥门至吸泥口的距离小于500毫米，吸程短，压程远，提高吸满率和输送效率。 

所述的吊钩设置于提升机的前端，便于用提升机开启和关闭窨井盖。 

所述的吸泥口为喇叭型，泥土进入吸泥口时产生压缩效应，使泥土中的孔隙水被挤出， 而且起到吸泥口的密封作用。吸泥口还设有栏栅，栏栅的网孔小于输送管道内径的二分之一。以阻止大粒径和硬长物料的进入，造成输送管道的卡堵现象。 

所述的淤泥清挖装置吸送器输送中的液管和泥管均由管道联接。 

所述的表面膜液箱内的表面膜液，要求价格低廉，环保易降解，适合各城市窨井淤泥的特点。 

本实用新型的优点： 

1.由于吸送器中的吸泥口设有异形喷孔，在表面膜液箱与喷孔之间设有高压水泵和进液管。在吸送过程中，出现含水量小于塑限的土体，吸口的进料速度变慢时。异形喷孔适时喷出表面膜液，使得管壁与淤泥之间垫有一层悬浮膜，使淤泥的壁摩擦力减少，克服了淤泥的粘滞性，保障了淤泥顺利吸送。 

2.由于工作缸和吸口设置在输料管道的前端，把吸送器送入窨井的深处，缩短了吸程，提高吸满率。提高了吸送效率。 

3.由于清挖窨井淤泥设备设置于运载车上，可以开到窨井边，由于在提升机上设置吊钩，便于清挖前窨井盖的开启和清挖后窨井盖的关闭。 

4.由于吸送器全封闭，且液管和泥管全程采用密封的管道联接，解决搬运中的二次污染问题。 

5.由于采用一套传感器和控制阀组，具有设置方便，操作简单，全自动智能控制的特点。 

6.由于表面膜液采用价格低廉和环保易降解的水溶液。窨井淤泥清挖的成本低廉，对环境亲和无污染。 

本实用新型解决了城市窨井淤泥清挖难题，还适用与工业废渣清运，城市垃圾处理，码头船坞积聚物清理，港口航道疏浚，河道开挖，围海筑堤，海滩回填，土方搬运等，而且在石油、化工、采矿、水利、环保、建筑等方面，都有着广泛的市场。 

附图说明

图1为实施例清挖窨井淤泥设备的总构造图，图2为吸泥管和环型导液槽结构图。图3为吸泥活塞和吸泥缸结构图。1.液压提升机；2.变角支架；3.吸泥动力油缸；4.活塞位置显示杆；5.油缸活塞；6.异形油缸头；7.吸泥活塞；8.吸泥缸；9.排泥缸；10.支架变幅油缸；11.排泥门；12.排泥门座；13.吸泥箱；14.吸泥门座；15.吸泥门；16.吸泥管17.平支架；18.移动平台；19.车轮；20.表面膜液箱；21.液压站；22.环型导液槽；23.进液管；24.异形喷孔。 

具体实施方式

实施例为一种清挖窨井淤泥设备。 

设备组成如图1所示，移动平台(18)车轮(19)构成的运载车，车上设有表面膜液箱(20)、液压提升机(1)、油箱及液压站(21)，液压提升机(1)。工作支架(2)；支架变幅油缸(10)；吸送器底盘(17)。 

吸送器如图2图3所示，包括：吸泥动力油缸(3)；活塞位置显示杆(4)；油缸活塞(5)；异形油缸头(6)；吸泥活塞(7)；吸泥缸(8)；排泥管(9)；支架变幅油缸(10)；排泥门(11)；排泥门座(12)；吸泥箱(13)；吸泥门座(14)；吸泥门(15)；吸泥管(16)；环型导液槽(22)；进液管(23)；异形喷孔(24)；行程开关(25)。异形喷孔(24)采用三个互呈120度的口喷，设置与吸送器下端的吸泥口处。 

工作时，把车开到窨井边，开启由柴油机驱动的液压站(21)；支架变幅油缸(10)伸出，顶推工作支架(2)从倾斜的运输状态变为工作的垂直状态，液压提升机(1)打开窨井盖，把吸送器插入窨井淤泥中，开启吸送器；此时，吸送器油缸(3)内的活塞(5)上下往复运动，带动吸泥活塞(7)在吸泥缸(8)内上下移动，异形油缸头(6)将对液压部分和污泥部分进行分隔；当吸泥活塞(7)上行时吸泥门座(14)上边的进泥活门(15)打开，排泥门座(12)上边的出泥活门(11)开闭，污泥吸入吸泥箱(13)；当吸泥活塞(7)下行时进泥活门(15)关闭而出泥活门(11)打开，淤泥经排泥口(12)和排泥管(9)进入污泥输送胶管压入车载污泥储运罐。如此循环往复工作，直到窨井污泥吸完为止。吸泥活塞(7)的工作位置由活塞位置显示杆(4)和行程开关(25)控制。当遇到窨井污泥含水比较少，吸取困难时需要开启高压水泵将表面膜液箱(20)中的表面膜液通过环型导液槽(22)、进液管(23)、异形喷孔(24)喷入吸泥管(16)的淤泥中，减少吸泥口处吸取淤泥的阻力；当遇到窨井污泥成为半固体的硬塑状态淤泥时，可以由设备开启高压泵向吸泥口喷水，降低污泥吸入阻力，然后开始吸泥过程。当遇到窨井污泥含水比较多时，吸泥口伸进窨井的淤泥之中吸取。如运输车的贮运箱中有过多的水，可沿着水管放回窨井。每次吸泥输送完成后，用吊机(1)收回吸送器，关好窨井盖。整个污泥吸取装置安装在平支架(17)上，平支架与移动平台(18)连接。在行走过程中移动平台以硬连接方式挂在污泥运输车后部。 

在表面膜液体里加入聚丙烯酰胺(PAM)，聚丙烯酰胺为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性。直链烷基苯磺酸钠(LAS)为水溶性表面活性剂。可以降低淤泥与设备之间的磨擦阻力，具有减阻和脱水双重作用。有效克服淤泥的粘滞性，减少淤泥进入工作缸和管道中的阻力，提高吸送效率，保障了淤泥的顺利输送。 

污泥贮运箱装满后，运输车将污泥运送至中转站，倒在位于地下的不锈钢容器中，经阴干固化定型，有效避免了它对周围环境的污染。 

Claims (4)

1.一种清挖窨井淤泥设备，包括：运载车，提升机，吸送器，吊钩，表面膜液箱，液压油箱、油泵，传感器和控制阀组，其特征是吸送器中的吸泥口设有异形喷孔，在异形喷孔与表面膜液箱之间设有高压水泵和进液管。 

2.如权利要求1所述的一种清挖窨井淤泥设备，其特征是：异形喷孔与设置于吸泥口附近的环型导液槽联通，环型导液槽经进液管与高压水泵连接。 

3.如权利要求1所述的一种清挖窨井淤泥设备，其特征是：吸送器设置于提升机的前端，吸送器中的吸泥门至吸泥口的距离小于500毫米。 

4.如权利要求1所述的一种清挖窨井淤泥设备，其特征是：吸泥口为喇叭型，设有栏栅，栏栅的网孔小于输送管道内径的二分之一。 

Images