淤泥原位固化装置及其施工方法与流程

1.本发明涉及湖渠清淤技术领域，尤其涉及一种淤泥原位固化装置及其施工方法。


背景技术：

2.随着我国城镇化的不断推进，居民对生活环境的要求不断提高，而城市原有基础设施因疏于治理逐步出现功能老化、环境退化的情况，特别是作为城市排水蓄水廊道和景观风光带的湖渠退化严重，部分城市重视河渠风景的打造而忽略水系的治理，特别是城市雨污水改造不彻底，导致大量生活生产污水排向湖渠，导致出现河渠淤积，甚至黑臭水体等问题严重影响城市形象和居民生活环境，因此近年来对湖渠水系治理提上日程，而湖渠治理方法除进行雨污分流改造，截留、控源、截污，还包括清淤、生态修复、景观打造等，而湖渠本身的清淤较为关键。
3.根据湖渠本身淤积情况以及淤泥特点，有多种施工方法，包括干挖、晾晒、固化等手段，随着对环保的重视，环保清淤成为清淤的一种重要方式，特别淤泥含水率较高，同时淤泥堆积场所受到客观条件限制，多采用固化方式，而固化包括原位固化和脱水车间固化方式，对于淤泥量不大的场所多采用原位固化，其施工特点是将渠道抽干后，渠底淤泥洒布固化剂，并进行搅拌，加速淤泥脱水，待淤泥固化后干挖拖走，目前多直接通过将固化剂洒布在渠底，采用挖机搅拌后固化脱水，该施工工艺往往固化剂和污泥搅拌不足，固化剂和污泥无法充分接触导致浪费，且挖机搅拌作业效率不高，成本较高。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种淤泥原位固化装置及其施工方法，其解决了现有技术中存在的挖机搅拌固化污泥效率低的问题。
5.根据本发明的实施例，淤泥原位固化装置，包括连接于淤泥行走设备上的安装板和连接于安装板尾部的料仓，安装板底部设置有用于竖直切割淤泥的开槽轮、洒固化剂的洒料箱和水平搅拌淤泥的搅拌辊，洒料箱连接于安装板上的下料斗的出料端，下料斗通过吸料管与料仓连通，且下料斗上连接有负压风机。
6.优选的，所述开槽轮转动设置于升降架上，升降架通过所述安装板底部的液压缸带动升降，并于升降架和所述安装板之间设置有伸缩柱，优选的，所述开槽轮的边缘厚度小于其中部的厚度，且所述开槽轮的外周面上设置有切割用齿。
7.优选的，所述洒料箱内转动设置有下料辊，下料辊的外径等于所述洒料箱相对内侧壁之间的宽度，且下料辊上开设有用于容纳固化剂的槽口。
8.优选的，所述搅拌辊转动设置于搅拌架内，搅拌架的一端转动设置于所述安装板的尾端，所述安装板上还设置有伸缩杆，伸缩杆的两端分别铰接于所述安装板和搅拌架上。
9.优选的，所述搅拌辊等距分布于所述搅拌架内，所述搅拌辊的外周面设置有搅拌杆，相邻的所述搅拌辊之间的搅拌杆间隔设置。
10.优选的，所述料仓成倒梯形设置。
11.优选的，所述料仓内设置有用于容纳固化剂的物料池，物料池的顶部设置有开口并于开口处设置有用于遮挡物料池顶部开口的盖板，所述吸料管的进料端连接于盖板上，物料池内设置有对盖板进行竖直方向导向的导向柱。
12.优选的，所述导向柱上套设有弹簧，弹簧的两端分别连接所述物料池的底面和所述盖板。
13.淤泥原位固化装置的施工方法，包括如下步骤： 步骤一，安装，将安装板固定连接在淤泥行走设备的尾端，将料仓连接在安装板的尾端，并在料仓内装满固化剂，通过液压缸带动升降架向下移动，使得开槽轮移动至淤泥中，控制伸缩杆收缩，使得搅拌架埋入淤泥中，并启动负压风机，将料仓中的部分固化剂吸入下料斗中； 步骤二，施工，控制开槽轮、下料辊和搅拌辊转动，并开动淤泥行走设备，带动固化装置移动，在移动过程中，开槽轮将淤泥切开，下料辊将固化剂洒落在淤泥的顶面、开槽的内壁和底部，再通过搅拌辊对淤泥进行搅拌，将固化剂均匀混合，最后通过料仓碾压被搅拌的淤泥。
14.相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：1、通过开槽轮先对淤泥进行开槽，再通过开槽将固化剂均匀的洒在淤泥的顶部、中部和底部，再通过水平转动的搅拌辊对淤泥进行搅拌，使得固化剂均匀的混合在淤泥中，最后通过料仓将被搅拌的淤泥压平，使得淤泥与固化剂充分的接触，提高淤泥的固化效率。
15.2、固化装置整体可直接安装在淤泥行走设备上，淤泥行走设置可旋转挖掘机或其它现有的淤泥行走机械，带动固化装置行走，并在行走的过程中完成淤泥的原位固化施工，最后通过料仓压平淤泥，能够使得分离出来的水能够与淤泥分层，便于将水抽出，进一步提高淤泥清理的效率。
16.3、料仓设置在安装板的尾端，料仓成船状，能够进行自我支撑，减少安装板负重的，同时能够携带大量的固化剂，避免在施工过程中因固化剂不足而将固化装置靠岸，进行固化剂的补充，提高了施工的效率。
附图说明
17.图1为本发明实施例的结构示意图。
18.图2为本发明实施例的主视图。
19.图3为本发明实施例的后视图。
20.图4为本发明实施例的俯视图。
21.图5为本发明实施例的仰视图。
22.图6为本发明实施例中洒料箱的内部结构示意图。
23.图7为本发明实施例中下料辊的结构示意图。
24.上述附图中：1、安装板；2、连接架；3、升降架；4、安装轴；5、开槽轮；6、开槽电机；7、油压马达；8、液压缸；9、伸缩柱；10、蓄电池；11、下料斗；12、洒料箱；13、负压风机；14、吸料管；15、料仓；16、导向柱；17、盖板；18、连接肋条；19、搅拌架；20、搅拌辊；21、搅拌杆；22、伸缩杆；23、搅拌电机；24、下料辊。
具体实施方式
25.下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。
26.如图1-5所示，为提高淤泥固化的效率。本发明提出一种淤泥原位固化装置，包括连接于淤泥行走设备上的安装板1和连接于安装板1尾部的料仓15，安装板1底部设置有用于竖直切割淤泥的开槽轮5、洒固化剂的洒料箱12和水平搅拌淤泥的搅拌辊20，洒料箱12连接于安装板1上的下料斗11的出料端，下料斗11通过吸料管14与料仓15连通，且下料斗11上连接有负压风机13。
27.淤泥行走设备可选用现有的履带式挖掘机或者其它可在淤泥上行走的工程机械，安装板1的首端设置有连接架2，通过螺栓或焊接的形式将连接架2固定在淤泥行走设备的尾端，连接架2包括四根横杆，两根与安装板1的顶面连接，另外两根与安装板1的底面连接，并设置有分支杆，用于加强连接。通过负压风机13配合吸料管14将料仓15中的固化剂吸入下料斗11中。安装板1上配备有蓄电池10，对固化装置上的电器供电，安装板1的尾部通过连接肋条18与料仓15连接。
28.开槽轮5同轴固定安装在安装轴4上，安装轴4通过开槽电机6驱动转动，安装轴4上安装有五个开槽轮5，开槽轮5等距分布，将安装板1走过的区域中的淤泥切开，形成五道开槽，这样，设置在开槽轮5后方的洒料箱12能够将固化剂洒在淤泥的顶部、中部和底部，这样，通过安装板1尾部的搅拌辊20对淤泥进行搅拌，使得固化剂能够充分的混合到淤泥中，最后，通过料仓15对淤泥进行挤压，使得淤泥更快的脱水。
29.如图1-5所示。所述开槽轮5转动设置于升降架3上，升降架3通过所述安装板1底部的液压缸8带动升降，并于升降架3和所述安装板1之间设置有伸缩柱9。开槽电机6安装在升降架3上，随升降架3向下移动；安装板1上安装有油压马达7，油压马达7用于驱动液压缸8；在升降架3与安装板1之间设置有三个伸缩柱9，伸缩柱9对升降架3的移动进行导向，使得升降架3的移动更准确。
30.作为本发明优选的实施方式。为了增加开槽的宽度，同时提高开槽轮5的稳定性。所述开槽轮5的边缘厚度小于其中部的厚度，且所述开槽轮5的外周面上设置有切割用齿。
31.如图6-7所示，为提高固化剂下料的准确性。所述洒料箱12内转动设置有下料辊24，下料辊24的外径等于所述洒料箱12相对内侧壁之间的宽度，且下料辊24上开设有用于容纳固化剂的槽口。通过电机驱动下料辊24转动，下料辊24在转动过程中将进入下料辊24的槽口中的固化剂运输至洒料箱12的底部，使得固化剂从洒料箱12的底部落下；在控制下料的过程中，需要保证下料辊24上的槽口不与洒料箱12的顶部和底部连通，避免在保存固化剂的过程中，固化剂直接从洒料箱12中直接落下。
32.如图1-5所示，为实现搅拌辊20对不同深度的淤泥的搅拌。所述搅拌辊20转动设置于搅拌架19内，搅拌架19的一端转动设置于所述安装板1的尾端，所述安装板1上还设置有伸缩杆22，伸缩杆22的两端分别铰接于所述安装板1和搅拌架19上。通过伸缩杆22实现对搅拌架19找那个的搅拌辊20的高度调节，进而能够对不同深度的淤泥进行搅拌，提高了固化装置使用的通用性；且通过伸缩杆22能够调节搅拌架19至水平状态，这样即可实现对搅拌架19的收纳，避免固化装置在道路运输的过程中出现损坏。
33.如图1-5所示，为进一步提高搅拌效果。所述搅拌辊20等距分布于所述搅拌架19内，所述搅拌辊20的外周面设置有搅拌杆21，相邻的所述搅拌辊20之间的搅拌杆21间隔设
置。在搅拌架19中设置四个搅拌辊20，能够对淤泥进行四个高度层面的搅拌，使得固化剂能够均匀的混合至淤泥中。四个搅拌辊20的同一端通过链轮和链条传动连接，在搅拌架19的内顶部还设置有一个传动辊，传动辊与固定安装在安装板1上的搅拌电机23的输出轴通过链轮和链条传动连接，传动辊再与搅拌辊20传动连接，使得所有的搅拌辊20同向转动，对淤泥进行充分的搅拌。搅拌辊20上的搅拌杆21增加搅拌辊20的搅拌能力。
34.如图1-5所示，为提高料仓15的稳定性。所述料仓15成倒梯形设置。将料仓15的结构设置成船状，能够避免料仓15在淤泥上滑动的过程中出现侧翻，提高料仓15的安全性。
35.如图1-5所示，为便于料仓15中的固化剂通过吸料管14倍吸入下料斗11中。所述料仓15内设置有用于容纳固化剂的物料池，物料池的顶部设置有开口并于开口处设置有用于遮挡物料池顶部开口的盖板17，所述吸料管14的进料端连接于盖板17上，物料池内设置有对盖板17进行竖直方向导向的导向柱16。盖板17能够将物料池中的固化剂盖住，避免因料仓15的颠簸而出现固化剂洒落的情况；同时盖板17能够增加物料池的密封性，能够便于物料池中的固化剂被吸入下料斗11中。吸料管14的进料端连接在盖板17上，盖板17随着物料池内固化剂体积的减小而向下滑动，保证盖板17与固化剂紧贴，便于吸料管14吸入。
36.作为本发明优选的实施方式。所述导向柱16上套设有弹簧，弹簧的两端分别连接所述物料池的底面和所述盖板17。因为吸料管14的进料端位于盖板17的中部，为避免物料池内部边缘的固化剂无法被吸料管14吸入，通过弹簧向下拉动盖板17，对物料池中的固化剂进行挤压，使得物料池中的固化剂的顶部水平，这样，吸料管14能够将物料轻易的吸入。
37.一种淤泥原位固化装置的施工方法，包括如下步骤： 步骤一，安装，将安装板1固定连接在淤泥行走设备的尾端，将料仓15连接在安装板1的尾端，并在料仓15内装满固化剂，通过液压缸8带动升降架3向下移动，使得开槽轮5移动至淤泥中，控制伸缩杆22收缩，使得搅拌架19埋入淤泥中，并启动负压风机13，将料仓15中的部分固化剂吸入下料斗11中； 步骤二，施工，控制开槽轮5、下料辊24和搅拌辊20转动，并开动淤泥行走设备，带动固化装置移动，在移动过程中，开槽轮5将淤泥切开，下料辊24将固化剂洒落在淤泥的顶面、开槽的内壁和底部，再通过搅拌辊20对淤泥进行搅拌，将固化剂均匀混合，最后通过料仓15碾压被搅拌的淤泥。