[发明专利]一种封闭式无扰动清淤系统及清淤方法

说明书

本发明公开了一种封闭式无扰动清淤系统，包括上部封闭底部开口的圆筒形舱室，在舱室中心内设置与抽泥管连接的管道，管道外侧连接有用于挖掘污泥的挖泥装置，挖泥装置包括：沿管道周向均布的挖泥抓斗，以及使挖泥抓斗下部向外张开、向下挖掘及向内合拢的抓斗挖掘驱动装置；挖泥抓斗向内合拢使底部围成封闭容腔。本发明还公开了一种封闭式无扰动清淤方法。本发明实现了对水体环境的保护，大幅度减小了对水体环境的扰动作业。

技术领域

本发明涉及一种清淤结构及施工方法，特别涉及一种封闭式无扰动清淤系统及清淤方法。

背景技术

目前，近年来每年全球的疏浚总量高达数十亿立方，所产生的经济总量达上百亿美元，仅我国沿海，疏浚需求就达六七亿立方，市场规模达几十亿美元，我国每年江河湖库清淤疏浚量就近两亿立方，尤其是运行时间较长的水库泥沙淤积更为严重。水库泥沙的淤积，将严重威胁水库自身安全以及防洪、灌溉、供水、发电等社会效益和经济效益的充分发挥。此外，由于社会经济快速发展以及环境生态系统的破坏，湖泊、河流等水系受到了不同程度的污染，因此，底泥还是水中各类污染物的主要蓄积地。

目前，底泥疏浚的主要工具是现代挖泥船，清淤过程可能会导致污染底泥重新悬浮以及水体透明度下降，底泥及间隙水中高浓度的有机物等也将随之扩散，导致二次污染等问题。虽然也有针对挖泥船施工过程中浮泥溢出问题而研发的环保铰刀头、无溢流气动吸泥泵技术等，但是目前的水下清淤技术与装备实质上都将对污染底泥覆盖区域造成一定程度的扰动并且在对目标区域进行连续作业上存在严重的能源消耗。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种封闭式无扰动清淤系统及清淤方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种封闭式无扰动清淤系统，包括上部封闭底部开口的圆筒形舱室，在舱室中心内设置与抽泥管连接的管道，管道外侧连接有用于挖掘污泥的挖泥装置，挖泥装置包括：沿管道周向均布的挖泥抓斗，以及使挖泥抓斗下部向外张开、向内合拢及上下移动的抓斗挖掘驱动装置；挖泥抓斗向内合拢使底部围成封闭容腔。

进一步地，抓斗挖掘驱动装置包括数量与挖泥抓斗相匹配且沿管道周向均布的双层滑轨及连杆；双层滑轨包括内层滑轨、外层滑轨及与管道固接的滑轨固定座；滑轨固定座、内层滑轨、外层滑轨依次滑动连接；内层滑轨与连杆上端铰接，外层滑轨与挖泥抓斗上部铰接，连杆下端与挖泥抓斗固接；连杆下端与挖泥抓斗固接的连接点与管道轴线的径向距离，大于外层滑轨与挖泥抓斗上部铰接的连接点与管道轴线的径向距离。

进一步地，连杆为电动驱动的伸缩连杆；伸缩连杆收缩时使挖泥抓斗下部向外张开；伸缩连杆伸长时使挖泥抓斗下部向内合拢。

进一步地，双层滑轨为电动驱动的双层滑轨。

进一步地，沿管道周向均布二至四个挖泥抓斗。

进一步地，挖泥抓斗分为上中下三部分；上部表面为弧形内凹曲面，中部表面为圆柱面，下部表面为圆锥面。

进一步地，沿管道周向均布三个挖泥抓斗；挖泥抓斗，其中部为半圆筒形，其上部表面为弧形曲线绕其中部轴线旋转180°形成的弧形内凹曲面，其下部表面的两侧边垂直投影夹角为120°。

进一步地，挖泥抓斗的下部表面与其中部轴线夹角为100°。

本发明还提供了一种利用上述的封闭式无扰动清淤系统的封闭式无扰动清淤方法，该方法包括如下步骤：

步骤1，在陆地上将封闭式无扰动清淤系统安装为一体并安装在吸泥船，通过法兰连接抽泥管；

步骤1，将封闭式无扰动清淤系统带至目标区域，平稳沉放封闭式无扰动清淤系统，待其沉降稳定后，即可开始清淤疏浚工作；

步骤2，控制抓斗挖掘驱动装置，使挖泥抓斗下部向外张开，并从初始高度向下移动，待其下部插入淤泥一定深度后停止；