一种深隧泵站清淤系统及清淤方法技术方案

本发明专利技术公开了一种深隧泵站清淤系统，包括清淤机器人、控制单元、吊装单元，清淤系统还包括中层沉降单元、及中层淤泥抽吸单元；所述清淤机器人包括行走单元，与行走单元固定连接的悬架系统，及通过机架固定连接于悬架系统上的机身本体，机身本体还包括位于本体前端的淤泥铲吸系统及与行走单元及淤泥铲吸系统电性连接的控制系统，所述控制系统通过电缆与控制单元电性连接，所述淤泥铲吸系统包括铲斗及固定在铲斗上的吸污管，吸污管连接污泥抽吸泵中层沉降单元固定于深隧泵站内壁；中层淤泥抽吸单元为吸污车，吸污车包括真空泵、连接管及吸污头，吸污头置于中层沉降单元的箱体底部。本发明专利技术提供的技术方案可以实现深隧泵站无人化、不停产清淤。停产清淤。停产清淤。

【技术实现步骤摘要】
一种深隧泵站清淤系统及清淤方法


[0001]本专利技术涉及排水系统清淤设备
，尤其是涉及一种深隧泵站清淤系统及清淤方法。

技术介绍

[0002]深隧全称“深层隧道排水系统”，指在城市地下30
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60米深处建造的大型隧道型调蓄工程。该工程由竖井、主体隧道、调压水槽、排水泵站等构筑物组成，可以实现洪涝控制、污染控制、交通疏导等多种功能，已经成为诸多发达城市解决排水问题的一个重要选择。该排水系统的主要原理是通过竖井聚集城市管网的雨水、污水到主体隧道，再通过大型枢纽泵站将雨、污水抽排至河道、污水处理厂等处。
[0003]深隧技术通过枢纽泵站和主体隧道实现了区域排水一体化控制，给城市排水特别是排涝治理带来了便利，但由于深隧排水系统深埋地下，且需要根据城市现有地下设施密集程度设计不同的深度，实际应用过程中大多深隧的枢纽泵站最低位都超过了地下40米，深隧的清淤便成了泵站维护的重中之重。
[0004]常规泵站的清淤是通过人员下潜至泵站底部并牵引砂浆泵抽出泵站底部淤积的污物。由于深隧为大深度排水隧道，地下空间大、地形复杂、水池多，地下容易聚集硫化氢、氨气、甲烷等有毒、易燃易爆气体，深隧泵站作为深隧的主要组成部分，采用传统人工清淤方法作业，作业人员容易发生中毒、窒息、溺水等多项风险,风险系数高。另外绝大部分砂浆泵的扬程为10
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15米，在流量及扬程上均无法达到深隧泵站的清淤要求。目前无单个的清淤设备能完成深隧泵站的无人化清淤工作，也没有相类似的清淤方法可以借鉴。
[0005]因此研发一种深隧泵站清淤系统及清淤方法成了城市排水清淤市场的重要需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于研发一种适用于深入地下超过40米的深隧泵站的清淤系统及清淤方法，具体技术方案如下：
[0007]本专利技术提供了一种深隧泵站清淤系统，包括清淤机器人、控制单元、吊装单元，中层沉降单元、及中层淤泥抽吸单元；所述清淤机器人包括行走单元，与行走单元固定连接的悬架系统，及通过机架固定连接于悬架系统上的机身本体，机身本体还包括位于本体前端的淤泥铲吸系统、与行走单元及淤泥铲吸系统电性连接的控制系统，所述控制系统通过电缆与控制单元电性连接，所述淤泥铲吸系统包括铲斗及固定在铲斗上的吸污管，吸污管连接污泥抽吸泵，所述污泥抽吸泵通过污泥输送管与中层沉降单元连通；中层沉降单元为顶部开口的箱式污泥沉降装置，箱式污泥沉降装置固定于深隧泵站内壁且距离深隧泵站底部高20
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30米处；中层淤泥抽吸单元为吸污车，吸污车包括真空泵、连接管及吸污头，吸污头置于中层沉降单元的箱式污泥沉降装置底部；所述吊装单元为龙门架,所述龙门架包括架体、行走电机、卷扬机、及钢缆；所述控制单元包括主机及显示装置，主机分别与清淤机器人及龙门架电性连接。
[0008]可选的，所述箱式污泥沉降装置包括箱体，所述箱体为矩形，箱体左侧壁设置入流孔连接清淤机器人污泥输送管，所述箱体还设置上盖，上盖右端设置矩形开窗。
[0009]可选的，所述上盖的底面固定连接有斜向伸入箱体的栅板。
[0010]可选的，所述栅板与上盖形成60
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30度倾角，倾角开口方向朝清淤机器人吸污管末端。
[0011]可选的，所述栅板数量为3个或3个以上，且相互平行固定于上盖。
[0012]可选的，所述中层沉降单元包括顶部开口的环形桶状污泥沉降装置，环形桶状污泥沉降装置通过外侧壁与深隧泵站内壁固定连接，环形桶状污泥沉降装置的内侧壁围成圆形吊装通道，供清淤机器人吊入深隧泵站底部。
[0013]可选的，所述环形桶状污泥沉降装置的内侧壁设置入流管，所述入流管与污泥输送管末端连接，所述入流管出水口方向与环形桶状污泥沉降装置的内侧壁相切。
[0014]可选的，所述环形桶状污泥沉降装置还包括环形盖板，环形盖板的外边缘设置凸沿，所述凸沿与环形桶状污泥沉降装置外侧壁盖合，所述环形盖板内边缘与环形桶状污泥沉降装置的内侧壁存在环形缺口，所述环形缺口为吸污头进入窗，所述环形盖板底面设置有若干栅板，所述栅板沿环形盖板的轴线呈辐射状对称分布。
[0015]可选的，所述环形桶状污泥沉降装置底部设置吸污头牵引机器人，所述吸污头牵引机器人与吸污车的吸污头连接，吸污头牵引机器人通过电缆与控制单元电性连接。
[0016]可选的，所述吸污头牵引机器人包括驱动轮、驱动电机、机身固定架、及管状机身。
[0017]可选的，所述清淤机器人的淤泥铲吸系统还包括固定于铲斗前端的蛟龙装置，蛟龙装置通过液压马达驱动。
[0018]可选的，所述清淤机器人包括声呐成像探头，所述声呐探头包括位于清淤机器人机身本体顶部的360度声呐探头，及位于清淤机器人机身本体侧壁的平面声呐探头。
[0019]可选的，所述清淤机器人的机身本体还包括固定于机架上的吊装柱，吊装柱顶部设置吊装环。
[0020]可选的，所述吸污车还包括储污罐及与储污罐扣合连接的后盖，所述后盖固定连接离心过滤桶，离心过滤桶通过离心电机驱动转动，所述后盖还包括排水管，排水管将离心过滤桶后侧与外界连通。
[0021]本专利技术还提供一种深隧泵站清淤系统的清淤方法，包括清淤机器人、吸污车吸污头吊装作业，深隧泵站底部清淤作业，中层沉降单元清淤作业：
[0022]1)清淤机器人、吸污车吸污头吊装作业：首先，将清淤机器人、龙门架与控制单元主机接通，打开电源，再通过龙门架的钢丝绳与清淤机器人捆绑连接；然后通过操作控制单元主机，启动龙门架将清淤机器人吊入深隧泵站底部，通过潜水作业人员下潜将清淤机器人的污泥输送管尾端插接到中层沉降单元的泥水排入口，再通过龙门架将吸污车的吸污头吊到中层沉降单元的附近，由潜水作业人员辅助吸污头进入污泥沉降装置；
[0023]2)深隧泵站底部清淤作业：通过操作控制单元主机启动清淤机器人的淤泥抽吸系统，清淤机器人的污泥抽吸泵开始通过铲斗上的吸污管吸走铲斗附近沉积的淤泥，并通过污泥输送管将混有污泥及污水的泥水排至中层沉降单元；清淤机器人抽吸完铲斗附近沉积的淤泥后通过操作控制单元主机启动清淤机器人行走单元，并控制清淤机器人向前行进一段，再停下来继续启动淤泥抽吸系统；
[0024]3)中层沉降单元清淤作业：深隧泵站底部清淤作业启动后，启动中层淤泥抽吸单元的吸污车，吸污车的真空泵通过吸污头、吸污管将中层沉降单元沉积的淤泥抽吸至地面排走或进行干化处理。
[0025]本专利技术的有益效果是：
[0026]本专利技术提出的一种深隧泵站清淤系统及清淤方法能通过清淤机器人和吸污车的扬程叠加可以实现深隧泵站底部淤泥抽出的扬程要求，同时通过控制单元又能实现深隧泵站底部的全域清淤。再者，除了清淤机器人吊装入井及吊装出井需要人员下井外，可以通过控制单元实现无人化、泵站不停产清淤。同时通过清淤机器人还能实现与泵站底部相连的隧道清淤，依据污泥输送管及电缆长度的不同，还可以实现泵站底部30米长度的隧道清淤。
附图说明
[0027]图1为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深隧泵站清淤系统，包括清淤机器人、控制单元、吊装单元，其特征在于，所述清淤系统还包括中层沉降单元、及中层淤泥抽吸单元；所述清淤机器人包括行走单元，与行走单元固定连接的悬架系统，及通过机架固定连接于悬架系统上的机身本体，机身本体还包括位于本体前端的淤泥铲吸系统、与行走单元及淤泥铲吸系统电性连接的控制系统，所述控制系统通过电缆与控制单元电性连接，所述淤泥铲吸系统包括铲斗及固定在铲斗上的吸污管，吸污管连接污泥抽吸泵，所述污泥抽吸泵通过污泥输送管与中层沉降单元连通；中层沉降单元为顶部开口的箱式污泥沉降装置，箱式污泥沉降装置固定于深隧泵站内壁且距离深隧泵站底部高20
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30米处；中层淤泥抽吸单元为吸污车，吸污车包括真空泵、连接管及吸污头，吸污头置于中层沉降单元的箱式污泥沉降装置底部；所述吊装单元为龙门架,所述龙门架包括架体、行走电机、卷扬机、及钢缆；所述控制单元包括主机及显示装置，主机分别与清淤机器人及龙门架电性连接。2.根据权利要求1所述的一种深隧泵站清淤系统，其特征在于，所述箱式污泥沉降装置包括箱体，所述箱体为矩形，箱体左侧壁设置入流孔连接清淤机器人污泥输送管，所述箱体还设置上盖，上盖右端设置矩形开窗。3.根据权利要求2所述的一种深隧泵站清淤系统，其特征在于，所述上盖的底面固定连接有斜向伸入箱体的栅板。4.根据权利要求3所述的一种深隧泵站清淤系统，其特征在于，所述栅板与上盖形成60
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30度倾角，倾角开口方向朝清淤机器人吸污管末端。5.根据权利要求4所述的一种深隧泵站清淤系统，其特征在于，所述栅板数量为3个或3个以上，且相互平行固定于上盖。6.根据权利要求1所述的一种深隧泵站清淤系统，其特征在于所述清淤机器人的淤泥铲吸系统还包括固定于铲斗前端的蛟龙装置，蛟龙装置通过液压马达驱动。7.根据权利要求1所述的一种深隧泵站清淤...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶虹，黄清强，邓超雄，赵康，张舒凡，詹润楷，
申请(专利权)人：广州市城市排水有限公司，
类型：发明
国别省市：