專利名稱：一種大管徑污水管道清淤小船的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于市政給排水管網(wǎng)工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及針對(duì)大管徑污水管道清
淤用設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大和用水量的不斷增多，城市的排水量也越來越大，排水管道 管徑也越來越大，目前我國的排水管道管徑最大已達(dá)3m以上，大管徑污水管道清淤工作也
日益繁重。 目前國內(nèi)外主要清淤方法有絞車清淤法、高壓水射流清淤法和水沖刷清淤法。它 們都有各自的缺點(diǎn)和不足絞車清淤法適用各種管徑的管道但該法需要人工下井送竹片， 井下非常惡劣的工作環(huán)境給工人帶來極大不便，危害工人的健康，甚至?xí)：と说纳?高壓水射流清淤法由于成本過高和沖刷效果的原因，通常只限于用于小于1. 3m直徑的管 道，難以在大管徑管道中推廣；水沖刷清淤法要求管道本身必須有一定流量，淤泥不宜過多 (20%左右)，且上游的水不能從其它支路流走，同時(shí)保證不使上游水回流進(jìn)入附近建筑物， 適用范圍也大為受限。 另外還有通溝機(jī)清淤和Sielwolf系統(tǒng)清淤，其中通溝機(jī)清淤要求管壁規(guī)則光滑 且污物不能太多，且在大管徑管道中難以操作；而Sielwolf清淤系統(tǒng)體積龐大且價(jià)格昂 貴，使用也大為受限。 以上這些方法都有各自的不足，且都不太適合大管徑污水管道的清淤。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)以上現(xiàn)有管道清淤方法和設(shè)備存在的問題，以及對(duì)大管徑污水管 道清淤的不適用性，提出一種適用于大管徑污水管道清淤作業(yè)用的清淤小船，實(shí)現(xiàn)對(duì)大管 徑污水管道的清淤，無需人員下到管中作業(yè)，設(shè)備簡單，成本及運(yùn)行費(fèi)用低，體積小，操作靈活。
本實(shí)用新型提出的一種大管徑污水管道清淤小船結(jié)構(gòu)如下 —種大管徑污水管道清淤小船，所述清淤小船包括船體和安裝在船體上的水下攪 拌裝置； 所述船體采用至少兩個(gè)浮箱通過連接件連接構(gòu)成； 所述水下攪拌裝置包括至少一套高速防水電機(jī)和攪拌螺旋漿，高速防水電機(jī)安裝 在船體中間，其動(dòng)力輸出軸連接水下的攪拌螺旋漿，所述攪拌螺旋槳斜伸入水中； 所述清淤小船通過兩根調(diào)節(jié)纜繩與外部的地面操作控制系統(tǒng)連接，調(diào)節(jié)其在污水 管道中的位置；所述水下攪拌裝置的控制線與地面操作控制系統(tǒng)連接。 在所述船體的兩頭安裝有攝像頭，攝像頭均朝向小船外側(cè)，攝像頭的信號(hào)線與外
部的攝像頭顯示控制屏連接或通過無線方式與地面的攝像頭顯示控制屏通訊。 所述攪拌螺旋槳的設(shè)置方向?yàn)樾毕蛳屡c水平面成40-60°夾角。[0014] 本清淤小船作為整個(gè)清淤系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，它可與地面操作控制系統(tǒng)、充氣 橡膠閘門和地面充放氣裝置共同形成一個(gè)人工地上操作、清淤小船管中清淤作業(yè)的系統(tǒng)。 本實(shí)用新型涉及的清淤小船適用于大管徑污水管道的清淤，無需人員下到管中作 業(yè)，通過將水中的淤泥攪起，與污水充分混合，便于水水流沖走，其清淤過程簡單，設(shè)備體積 小，操作靈活，造價(jià)低，清淤效果好，且因配有攝像頭等設(shè)備，本設(shè)備除了用于清淤外還可以 用作探測裝置下井進(jìn)入污水管中探測污水管中的淤積和破損情況。

圖1是使用本清淤小船的清淤系統(tǒng)的工作原理圖；[0017]圖2是清淤系統(tǒng)中清淤管段上游檢查井平面示意圖[0018]圖3是清淤系統(tǒng)中清淤管段下游檢查井平面示意圖[0019]圖4是清淤系統(tǒng)中清淤小船的結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖4A是清淤小船的平面圖；[0021]圖4B是圖4A的A-A剖面圖；[0022]圖4C是圖4A的B-B剖面圖；[0023]圖5是清淤系統(tǒng)中導(dǎo)桿構(gòu)造示意圖；[0024]圖6是清淤系統(tǒng)中圓柱形充氣橡膠閘門的結(jié)構(gòu)示意[0025]圖6A是圓柱形充氣橡膠閘門的平面示意圖；[0026]圖6B是圖6A的C-C剖面圖；[0027]圖6C是圖6A的D-D剖面圖。[0028]圖中l(wèi)-高速防水電機(jī)2-攪拌螺旋槳3_浮箱4-連接角鋼5-浮箱支架6_攝像頭7-纜繩8-纜繩整合器9-滑輪10-30°彎頭11-連接三通12-導(dǎo)桿13-控制箱14-攝像頭顯示控制屏15-絞車16-導(dǎo)桿支撐17-清淤管道18-充放氣裝置19-空氣軟管20-閘門控制桿21-90°連接彎頭22-球形萬向接頭23-連接四通24-可伸縮支撐骨架短管25-充氣橡膠皮囊26-孔洞27-清淤管段上游檢查井28-清淤管段下游檢查井[0042]29-下游管道
具體實(shí)施方式以下以使用本清淤小船的大管徑污水管道清淤系統(tǒng)為例，詳細(xì)說明本清淤小船的 具體結(jié)構(gòu)和工作方式[0044] 參見圖1、圖2和圖3，本清淤小船作為大管徑污水管道清淤系統(tǒng)的一個(gè)部分，它與 清淤小船地上操作系統(tǒng)、充氣橡膠閘門以及充氣橡膠閘門地上充放氣裝置一起配合工作。 1、清淤小船，結(jié)合圖1、圖4的圖4A、圖4B和圖4C :它由兩個(gè)浮箱3通過四根連接 角鋼4連接而成，四根連接角鋼固定在兩浮箱的浮箱支架上。清淤小船上裝有高速防水電 機(jī)1、攪拌螺旋槳2和四個(gè)攝像頭6。 浮箱3形狀為長條形，高速防水電動(dòng)機(jī)1和攪拌螺旋槳2裝在兩浮箱3的中間， 螺旋槳方向斜向下即螺旋槳連接桿與水平面成一定夾角向下伸進(jìn)水中，角度可取60。。四 個(gè)攝像頭6分別安裝在兩個(gè)浮箱的兩頭，攝像頭均朝向小船的外側(cè)，可與小船縱向方向成 45°夾角。 井下清淤小船工作時(shí)位于清淤管道17中，螺旋槳在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)時(shí) 將淤泥攪起同時(shí)也提供一個(gè)使小船向前行走的推動(dòng)力。螺旋槳應(yīng)同時(shí)具有一定的硬度和柔 性，以保證螺旋槳在旋轉(zhuǎn)工作時(shí)對(duì)水流的足夠推動(dòng)力和碰到堅(jiān)硬物質(zhì)時(shí)不至于損壞；螺旋 槳且應(yīng)防纏繞以防止在工作時(shí)被纏繞物纏繞而影響作業(yè)。小船的四個(gè)角落安裝的攝像頭用 以觀察污水管道中的情況以便為地上工作人員調(diào)整小船的工作位置和方向提供依據(jù)。 2、清淤小船地上操作系統(tǒng)，結(jié)合圖1、圖2、圖4的圖4A、圖4B和圖4C :它由一根可 伸縮導(dǎo)桿12、滑輪9、導(dǎo)桿支撐16、兩根纜繩7、一臺(tái)絞車15、控制箱13、一個(gè)攝像頭顯示控 制屏14等組成。 清淤小船的兩個(gè)浮箱上系兩根纜繩7，兩根纜繩一頭系在地面上的絞車15上，一 頭系在污水管道中的清淤小船上，分別通過安裝在導(dǎo)桿12的四個(gè)滑輪9，在清淤小船浮箱 的這一頭設(shè)一個(gè)纜繩整合器8，纜繩7穿過纜繩整合器8，工作人員操作絞車15通過調(diào)節(jié)纜 繩7來調(diào)節(jié)小船在管道中的工作位置和方向。纜繩整合器8可為兩個(gè)30°的彎頭焊接而 成，它使得小船工作時(shí)纜繩不至于晃動(dòng)過于厲害而影響工作人員操作。絞車15和攝像頭顯 示控制屏14放在地面上離檢查井lm遠(yuǎn)處。攝像頭6通過信號(hào)線連接地面的攝像頭顯示控 制屏14或通過無線方式與地面的攝像頭顯示控制屏通訊。 導(dǎo)桿12插入到被清淤管段上游檢查井27中，在地面上和檢查井中分別用導(dǎo)桿支 撐16將導(dǎo)桿固定住。參見圖5，導(dǎo)桿可伸縮，可由若干短鋼管連接而成，這樣導(dǎo)桿便可以伸 縮從而適應(yīng)在不同深度的檢查井中工作，同時(shí)也便于運(yùn)輸和存放。導(dǎo)桿的兩端各接一個(gè)連 接三通11和30°彎頭IO，從而在兩端各裝上兩個(gè)滑輪9。 3、充氣橡膠閘門和充氣橡膠閘門地上充放氣裝置 參見圖1、圖3、圖6的圖6A、圖6B和圖6C，充氣橡膠閘門包括圓柱形充氣橡膠皮 囊25和定位機(jī)構(gòu)，通過清淤管段下游檢查井28放入工作位置。充氣橡膠閘門工作時(shí)位于被 清淤管道的下游管道29中，地上充放氣裝置18通過空氣軟管19向充氣橡膠閘門充放氣。 充氣橡膠閘門充氣后起到攔水作用使被清淤管道中的水位上升以便清淤小船作業(yè)。 圓柱形充氣橡膠皮囊25的大小可根據(jù)其所在管道大小的不同在一定范圍內(nèi)伸 縮，以適用于在不同直徑的管道中工作。充氣橡膠皮囊充氣后的外徑大小與被清淤管段下 游管道29的內(nèi)徑相等。充氣橡膠皮囊25中心開圓形孔洞26，孔洞26的孔徑為充氣橡膠皮 囊外徑的0. 6 0. 8倍，流量大時(shí)取上限，流量小時(shí)取下限。這樣，充氣橡膠皮囊在攔水的 同時(shí)使其具有一定的過水能力從而保證了被清淤管段中的水位在一定的合適高度而不至 于過高影響清淤小船工作或使上游管段產(chǎn)生倒灌現(xiàn)象。[0054] 充氣橡膠皮囊25的一側(cè)裝有四個(gè)可伸縮支撐骨架短管24，它們起到橡膠閘門骨 架支撐的作用?？缮炜s支撐骨架短管24始終要長于充氣橡膠皮囊25的直徑，這樣在充氣 橡膠皮囊充滿氣后可伸縮支撐骨架短管較橡膠皮囊多出來的那部分就卡在管口上，從而防 止了橡膠閘門被水流沖走。其中可伸縮支撐骨架短管24在豎直方向上的兩根長得多一些 而橫向上的兩根長得少一些。可伸縮支撐骨架短管根據(jù)橡膠皮囊的大小自行伸縮。 可伸縮閘門控制桿20用以下放和提起橡膠閘門以及閘門充氣時(shí)工作人員通過把 住控制桿來阻止閘門被沖走?？缮炜s閘門控制桿20由若干短鋼管連接而成，控制桿與充氣 橡膠皮囊上的可伸縮支撐骨架短管24通過一個(gè)90。連接彎頭21、一個(gè)球形萬向接頭22、一 個(gè)鋼制連接四通23連接。因采用了球形萬向接頭22便使得閘門控制桿20和充氣橡膠皮 囊25的相對(duì)位置可在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，增加了靈活性。閘門不用時(shí)控制桿可以從閘門上拆 卸下來，方便了控制桿和閘門的運(yùn)輸和存放。 充氣橡膠皮囊25在有可伸縮支撐骨架短管24的一側(cè)應(yīng)作加厚處理，以防止水流 沖力和橫向壓力對(duì)橡膠皮囊的破壞。充氣橡膠皮囊25通過空氣軟管19與地面上的空氣充 放裝置18連接，空氣充放裝置可為空壓機(jī)。 上述系統(tǒng)中，與本清淤小船配合使用的其它設(shè)備并不限于以上形式，還可以有其
它的類似的結(jié)構(gòu)形式。 上述清淤系統(tǒng)的工作過程如下 第一步通過閘門控制桿將未充氣的橡膠閘門放到待清淤管段下游的管道中，然 后通過地上空氣充放裝置向橡膠閘門充氣，過程中地面上的工作人員把住閘門控制桿以防 止未充滿氣的橡膠閘門被水流沖走。 第二步待清淤管道中的水位上升到一定高度后將清淤小船從待清淤管段上游的 檢查井中放到污水管中，架好導(dǎo)桿，理好纜繩。 第三步啟動(dòng)清淤小船上的高速防水電機(jī)，攪拌螺旋槳在電機(jī)的帶動(dòng)下開始作業(yè) 將管底的淤泥攪起，工作過程中清淤小船上的攝像頭將拍攝的污水管中的情況傳到地面上 的攝像頭顯示控制屏，地上工作人員通過觀察顯示控制屏來操作絞車，通過纜繩根據(jù)需要 不斷地調(diào)節(jié)管中清淤小船的位置和方向。 第四步一個(gè)工作管段完成攪動(dòng)作業(yè)后，關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，將清淤小船從管道中提出并 將充氣橡膠閘門中的空氣迅速放掉取出橡膠閘門。之前在被清淤管道中累積的污水便迅速 流走，同時(shí)被攪起的淤泥隨水流沖走。 一個(gè)工作管段的清淤作業(yè)完成，轉(zhuǎn)入下一個(gè)工作管 段。
權(quán)利要求一種大管徑污水管道清淤小船，其特征在于所述清淤小船包括船體和安裝在船體上的水下攪拌裝置；所述船體采用至少兩個(gè)浮箱通過連接件連接構(gòu)成；所述水下攪拌裝置包括至少一套防水電機(jī)和攪拌螺旋漿，防水電機(jī)安裝在船體中間，其動(dòng)力輸出軸連接水下的攪拌螺旋漿，所述攪拌螺旋槳斜伸入水中；所述清淤小船通過兩根調(diào)節(jié)纜繩與外部的地面操作控制系統(tǒng)連接，調(diào)節(jié)其在污水管道中的位置；所述水下攪拌裝置的控制線與地面操作控制系統(tǒng)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大管徑污水管道清淤小船，其特征在于在所述船體的兩頭 安裝有攝像頭，攝像頭均朝向小船外側(cè)，攝像頭的信號(hào)線與外部的攝像頭顯示控制屏連接 或通過無線方式與地面的攝像頭顯示控制屏通訊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大管徑污水管道清淤小船，其特征在于所述攪拌螺旋 槳的設(shè)置方向?yàn)樾毕蛳屡c水平面成40-60°夾角。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種大管徑污水管道清淤小船，所述清淤小船包括船體和安裝在船體上的水下攪拌裝置，船體采用至少兩個(gè)浮箱通過連接件連接構(gòu)成，水下攪拌裝置包括至少一套高速防水電機(jī)和攪拌螺旋槳，防水電機(jī)安裝在船體中間，其動(dòng)力輸出軸連接水下的攪拌螺旋槳，所述攪拌螺旋槳斜伸入水中。清淤小船通過兩根調(diào)節(jié)纜繩與外部的地面操作控制系統(tǒng)連接，調(diào)節(jié)其在污水管道中的位置，水下攪拌裝置的控制線與地面操作控制系統(tǒng)連接。本清淤小船可實(shí)現(xiàn)大管徑污水管道的清淤，被清淤管道管徑在1m以上，且不用人工下到管中操作，設(shè)備處理能力強(qiáng)，體積小，靈活，成本及運(yùn)行費(fèi)用低，操作簡單。
文檔編號(hào)B63B35/00GK201500658SQ20092020656
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者何強(qiáng), 柴宏祥, 羅雅文, 翟俊, 肖海文, 榮婧 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)