[发明专利]一种用于淤泥积层的清疏装置及其工作方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及排水管道深厚淤积层的清疏装置，具体是一种用于淤泥积层的清疏装置及其工作方法。

[背景技术]

近年来，城市排水管道淤积、堵塞的问题日益突出。管道中的淤积不仅会造成管道淤堵，引起污水溢出横流，还会侵蚀、破坏管道。然而，污水管道周边环境复杂，清疏作业的安全风险极高，这导致污水管道维护管养、清疏淤积工作难度较大。为解决排水管道淤堵问题，确保排水管网安全、平稳的运行，对排水管道清疏方法的研究具有非常重要的现实意义。

目前，国内外学者在理论研究与工程实践中提出了多种管道清疏方法，如：人工清掏法、绞车疏通法、水冲刷清淤法、高压水射流疏通法、机器人清疏法等。

人工清掏法方法清掏作业的工作量很大，工作效率低，作业人员管内作业安全风险大，常有伤亡事故发生的报道。

绞车疏通法同样需要人员管内穿竹片或导杆，同样会危害工人的生命，而且当堵塞严重时穿绳困难，无法疏通。

水冲刷清淤法要求管道本身必须有一定流量，淤泥不宜过多(20％左右)，且上游的水不能从其它支路流走，其难以用于深埋、大管径、长管段的排水管道清淤。

高压水射流疏通法需要大量的洁净水，需要附近有水源的情况，且这种清淤方法设备昂贵，清淤作业成本较高，对大管径管道清疏效率低，加上水出管后压力损失大，射程受到了一定限制，对于较长管道超固结淤积的情况，一般效果不理想。

管道机器人多是在排水管道内部进行检测和穿缆等工作进行研究，虽然国内有大量的穿绳机器人研究，但还未见其在大管径、长管段的排水管道清淤工程中得以推广应用的报道。

还有通沟机清淤法、清淤球清淤法等，通沟机清淤法需要利用空气压缩技术将清淤器从一个检查井送入另一个检查井，然后再利用钢丝绳或软轴回拉清淤器刮除淤积，故其不适用与长管段且硬质、板结淤积管道的清疏。清淤球清淤法是一种预防性的排水管道清淤方法，在管道淤积到一定程度后便不再适用。

中国专利文献CN201500658U中公开的一种大管径污水管道清淤小船以及中国专利文献CN102094454B中公开的改进型大管径污水管道清淤小船，虽可以实现大管径、深埋深污水管道的清淤，但是其需要给小船提供一个水力行进空间，对淤积厚度大的大管径、深埋深管道清疏工程，其实际应用受到限制。此外，其仅靠小船自带电机或水下搅拌装置提供小船前进动力，清疏效率低。而且，上述清淤小船也无法有效的将大块的淤积物(如砖块，石块)和板结的淤积物刮出至检查井内。

上述清疏方法由于其各自的缺点，难以较好的在大管径、长管段、深埋深、超固结淤积的污水主干管清疏工程中运用。

[发明内容]

本发明就是针对上述清疏方法和设备存在问题，以及对城市排水管道，尤其是大管径、长管段、深埋深、超固结淤积污水主干管的不适用性，公开了一种用于排水干管深厚淤积层的清疏装置，其目的在于解决现有管道清淤安全风险高和工作效率低的问题。

为实现上述问题，设计一种用于淤泥积层的清疏装置，其特征在于包括：

支撑装置；

导轨，所述的导轨设置在支撑装置上；

动力和传动装置，所述的动力和传动装置设置在导轨上；

钻杆，所述钻杆的一端连接动力和传动装置；

钻头，所述的钻头连接钻杆的另一端；

控制装置，所述的控制装置与所述的动力和传动装置连接。

支撑装置包括支撑台座，所述支撑台座的底部设有若干竖向支腿，所述的支撑台座的侧部设有若干水平支腿。

钻杆包括位于前端的首节钻杆以及与首节钻杆尾端连接的标准节钻杆。

在所述的首节钻杆上套设有一夹紧装置，所述夹紧装置底部设置在夹紧装置支座上，所述的夹紧装置支座固定在支撑装置上。

所述的夹紧装置包括平衡臂、对称设置的两块半圆形钢板、以及对称设置的两块夹紧钢板，所述夹紧钢板的一侧轴向设有半圆形通孔，两块夹紧钢板的半圆形通孔相对从而构成一用于使钻杆通过的圆形通孔，两块夹紧钢板通过半圆形钢板固定，所述夹紧钢板的两侧设有平衡臂。

所述钻杆为中空钢管，所述标准节钻杆的长度为2～3m，标准节钻杆后端可泵入高压水，高压水通过钻杆泵入钻头，沿钻头下部环向设置有喷头，通过喷头喷射出高压水，将淤积层切割破碎。

所述的首节钻杆上设有水下探测摄像机，所述水下探测摄像机与首节钻杆以螺栓连接，随钻杆掘进而不断旋转。

控制系统为微机数控装置，包含动力和传动装置的开关按钮、钻杆高压水注入开关和摄像机显示控制屏。