清淤機(jī)器人

中科恒清投入大量專項(xiàng)研發(fā)資金，自主研發(fā)了以箱涵清淤機(jī)器人、圓管清淤機(jī)器人為代表的排水系統(tǒng)清淤機(jī)器人產(chǎn)品。在衡陽(yáng)市立新大道項(xiàng)目使用的這款圓管清淤機(jī)器人采用模塊化設(shè)計(jì)，可針對(duì)排水管道的不同工況，選裝不同類型的履帶底盤和前部工作裝置。在清淤的同時(shí)，通過(guò)清淤機(jī)器人自帶的檢 測(cè)模塊，還能探查箱涵破損以及污水排放口的情況。

此套施工技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì):

1、機(jī)器人清淤，淤泥脫水，工人不下水，確保人員安 全。

2、機(jī)器人帶水作業(yè)確保來(lái)水排放正常，不影響管道正常運(yùn)作。

3、施工周期短，工藝創(chuàng)新，機(jī)械效率高。

4、施工面積小，噪音低，不影響周邊環(huán)境。

5、淤泥脫水污泥不落地，處理后的固化物對(duì)環(huán)境不造成二次污染。

中科恒清自主研發(fā)的清淤機(jī)器人主要由取泥系統(tǒng)、水下行走系統(tǒng)、成像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、檢 測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。安裝了多種智能監(jiān)測(cè)裝置與人機(jī)交互系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全智能 操 作。

產(chǎn)品特點(diǎn)介紹

1、清淤機(jī)器人適用于圓管、方涵，污水泵站、生活污水沉淀池。

2、機(jī)器人取泥裝置具備強(qiáng)行破碎、防纏繞功能，可將石塊、樹枝、碎布等垃圾破碎至較小的體積。

3、多功能機(jī)械臂帶有沖擊破碎錘用于處理堵塞和板結(jié)；剪抓一體化機(jī)械手用于處理鋼筋、樹根及抓取雜物。全自由度噴頭可噴射水泥砂漿用于修護(hù)管道破損，塌方。機(jī)器人清淤作業(yè)時(shí)機(jī)械臂處于收縮狀態(tài)。

4、機(jī)器人配備環(huán)掃聲吶成像系統(tǒng)可探測(cè)掃描出水下物質(zhì)結(jié)構(gòu)，通過(guò)終端軟件計(jì)算可得出水下三維模型。機(jī)器人配備環(huán)掃激光雷達(dá)成像系統(tǒng)可探測(cè)掃描水上物質(zhì)結(jié)構(gòu)，通過(guò)終端軟件計(jì)算可得出水上三維模型。機(jī)器人配備渾水高清成像系統(tǒng)可輔助人為介入操作機(jī)器人。通過(guò)這三種成像系統(tǒng)解決了管道滿水和全自動(dòng)清淤作業(yè)。

中科恒清機(jī)器人深井清淤案例介紹

一、案例背景

本項(xiàng)目為衡陽(yáng)市蒸水河水環(huán)境綜合整治攻堅(jiān)戰(zhàn)核心區(qū)域。該排水系統(tǒng)為當(dāng)?shù)鼐用裆钗鬯欧诺闹匾到y(tǒng)。污水管道埋深 8-22 米，總長(zhǎng)約 2.7 公里。因?yàn)閲?guó)內(nèi)現(xiàn)有傳統(tǒng)設(shè)備和技術(shù)很難對(duì)大口徑管道進(jìn)行有效疏通清理，長(zhǎng)年運(yùn)行沒(méi)有清淤，致使管道內(nèi)嚴(yán)重淤積影響污水正常排放，且管道底部污泥形成厭氧環(huán)境，致使污泥內(nèi)有機(jī) 物通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生大量的硫化氫、甲烷、一氧化碳等有毒易燃易爆氣體，人工清淤存在極大安 全隱患。檢查井及圓管內(nèi)部都有沉積淤泥，影響排水系統(tǒng)正常效放，汛期內(nèi)易發(fā)生內(nèi)澇情況。同時(shí)此污水管道途徑市區(qū)主交通路段，人員車輛較多。

二、施工過(guò)程

本施工段由于部分污水管道埋深較深（最深達(dá) 22 米），且管道上方存在建筑物檢查井缺失，單次施工距離超 450 米，管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變存在大量底部混凝土橫梁和斜坡?lián)鯄?，整段施工難度較大。中科恒清根據(jù)本次施工段工況情況對(duì)機(jī)器人參數(shù)和施工 工 藝做針對(duì)性調(diào)整來(lái)解決長(zhǎng)距離和深井作業(yè)的難題。

步驟 1、 工作坑開(kāi)挖

15 米以上深井工作坑開(kāi)挖方式：首先使用炮機(jī)破除路面瀝青混凝土層，再對(duì)土層進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖尺寸為：長(zhǎng) 2-4 米，寬 1.2-2 米（根據(jù)實(shí)際工況不同采取不同尺寸的機(jī)器人），由于管道埋深較深開(kāi)挖后期采用長(zhǎng)臂挖機(jī)對(duì)其進(jìn)行開(kāi)挖和破除。開(kāi)挖過(guò)程需對(duì)土層壁進(jìn)行單層逐步混凝土鋼筋加固防止塌方。

步驟 2、 工作面安全防護(hù)

首先對(duì)開(kāi)挖的工作坑用固定防墜網(wǎng)防止施工人員跌墜風(fēng)險(xiǎn)，再對(duì)施工工作面用固定圍擋防止非施工人員進(jìn)入到工作內(nèi)。圍擋外部安裝放置好安全文明標(biāo)志標(biāo)牌和安全警示燈、警示帶等。

步驟 3、機(jī)器人吊裝

清淤機(jī)器人總重量 0.7-5 噸，本此施工所用機(jī)器人為 3.5 噸機(jī)型，機(jī)器人通過(guò)起重機(jī)吊裝進(jìn)入到下水道內(nèi)進(jìn)行清淤作業(yè)，起重機(jī)型號(hào)根據(jù)實(shí)際停車位離工作坑距離和機(jī)器人重量進(jìn)行選擇。

步驟 4、機(jī)器人深井施工作業(yè)

首先將機(jī)器人、深井提升系統(tǒng)、動(dòng)力站、控制站、污泥脫水系統(tǒng)之間的控制電纜、動(dòng)力電纜、污泥輸送管路連接好，根據(jù)不同工況設(shè)定不同參數(shù)匹配不同系統(tǒng)之間的聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)。

本施工段所使用的深井提升系統(tǒng)可解決埋深超 35 米的管道清淤作業(yè)。機(jī)器人通過(guò)傳感系統(tǒng)和三維成像系統(tǒng)可開(kāi)啟自主清淤模式和人工干預(yù)清淤模式，當(dāng)管道內(nèi)出現(xiàn)異常狀況時(shí)則人為介入操控機(jī)器人。

步驟 5、 淤泥脫水

機(jī)器人吸取上來(lái)的介質(zhì)一般含有泥、沙、生活垃圾、樹葉等雜物，首先通過(guò)一級(jí)泥水分離設(shè)備分離沙、生活垃圾、樹葉等雜物，再通過(guò)二級(jí)污泥脫水設(shè)備對(duì)淤泥進(jìn)行脫水，脫水后的淤泥含水率為 78%-88%，水下淤泥減量達(dá) 5-8 倍，便于運(yùn)輸和淤泥再處置。

步驟 6、淤泥脫水后清水反排

一級(jí)泥水分離設(shè)備、二級(jí)污泥脫水設(shè)備處理后的污水經(jīng)后端污水處理設(shè)備處理后清水反排至管道或暗渠內(nèi)，反排水對(duì)環(huán)境不造成二次污染。

步驟 7、 恢復(fù)工作坑

機(jī)器人清淤作業(yè)完成后，對(duì)開(kāi)挖的工作坑進(jìn)行恢復(fù)并新建檢查井方便日后對(duì)管道維護(hù)和監(jiān)測(cè)。

該清淤工程主要采用中科恒清自主研發(fā)的圓管清淤機(jī)器人和移動(dòng)式泥水一體化處理設(shè)備，運(yùn)用創(chuàng)新施工工藝，將管道內(nèi)的泥沙和淤塞物清除，保證管網(wǎng)的排水通暢。