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耙吸式挖泥船施工工藝研究論文

實用文 時間:2021-08-31 手機版

耙吸式挖泥船施工工藝研究論文

摘要:針對耙吸式挖泥船在通航航道疏浚施工作業過程中,特別是通航航道跨度較長且拋泥區運距較遠的航道疏浚工程,往往受施工方法、航運、工況等多種因素影響,本文作者結合自己多年的工作經驗以及所學知識,依托耙吸式挖泥船自身性能的優勢,通過比選耙吸式挖泥船施工方法,結合榕江航道整治工程工況條件,擬定最佳施工工藝,達到保質保量按期完成工程建設任務和為企業創造更高的經濟效益,同時希望為項目管理者提供一些可靠的建議。

關鍵詞:耙吸挖泥船;施工工藝;工程應用

一、前言

  在日益激烈并且具有全球化趨勢的競爭中,耙吸式挖泥船憑借其優異的性能與多種施工方法在當今激烈的競爭市場中脫穎而出。但耙吸式挖泥船也易受多方面因素影響,包括其施工工藝選擇以及對其的日常管理,這會直接影響到項目的建設目標以及經濟效益,而耙吸式挖泥船施工工藝選擇的好壞對于一個建設項目而言起著舉足輕重的作用。所以,在進行實際施工操作中,如何選用最適合的施工工藝成為項目管理者所面臨的一個很重要的問題。

二、工程概況

1.工程簡介。

  榕江航道整治工程(北河梅東大橋~地都水利下河段)RJ3合同段主要以疏浚航槽為主,疏浚總長31.8km,疏浚總工程量約180萬方,疏浚土質主要為二類土淤泥;榕江北河梅東大橋~榕東大橋10km河段按單向通航1,000t級海輪標準進行建設,開挖水深為6.0m,航槽底寬為56.8m,挖槽設計邊坡為1:4;榕東大橋~雙溪咀4km河段按雙向通航3,000t級海輪標準進行建設,開挖水深為6.0m,航槽底寬為96.8m,挖槽設計邊坡為1:4;榕江干流雙溪咀~地都水利下17.8km河段按全潮雙向通航5,000t級海輪標準進行建設,開挖水深為8.1m,航槽底寬為140.2m,開挖設計邊坡為1:6。

2.工程工況條件。

  (1)水文榕江的潮汐屬于不規則半日潮,日潮不等現象顯著,潮位在一天內兩次高潮和兩次低潮均不相等,月內有逆、望大潮和上弦、下弦小潮,平均周期約十五天,在一年中,一般夏潮高于冬潮,最高、最低潮位分別出現在秋分和春分前后,且潮差最大,夏至、冬至潮差最小。降雨量是榕江流域地表的唯一來源,屬雨水補給型,地表徑流的變化與降雨量基本一致。(

  2)氣象本項目位于廣東省的東南部,緯度較低,北回歸線攔腰穿過,瀕臨南海,受海洋氣象調節,季風影響明顯,屬南亞熱帶季風氣候,長夏無冬,日照充足,雨量充沛,氣候條件尚好。臺風為本工程主要災害性天氣,7~9月為臺風季節,臺風期間水域將出現大風天氣,最大風力在12級以上。

  (3)航運榕江主要承擔跨省市、涉及國計民生的能源、原材料等大宗物資運輸和廣澳深水港的疏運,為重要物資運輸和城市發展提供有力保障,榕江航運在粵東地區綜合運輸中占有十分重要的地位。隨著粵東經濟持續、快速發展,通過汕頭港進入榕江航道的大噸位江海船舶日益增多,航運日益繁忙。

3.拋泥區。

  本工程拋泥區為汕頭表角疏浚物海洋傾倒區,其傾倒面積為5.54km2,位于榕江入海口達濠島表角以東。汕頭表角疏浚海洋傾倒區至本工程疏浚區平均運距約為30km。

  綜上可知,本工程通航航道疏浚跨度長,拋泥區距疏浚區平均運距較遠,榕江航運較繁忙的特點,施工管理者如何選擇耙吸式挖泥船施工工藝成為本工程重中之重

三、耙吸式挖泥船的優劣

1.耙吸式挖泥船的自身優勢。

  耙吸式挖泥船是邊航邊挖泥的自航縱挖式挖泥船,在施工作業中的最大特點是各道工序都可以由挖泥船本身獨自完成,不需要其他輔助船舶和設備來配合行動。

  (1)耙吸式挖泥船的航行性能好由于疏浚設備的不斷改進,大多數耙吸式挖泥船都在船艏裝備橫向推進器,使船舶具有靈活的機動性,提高了船舶的操縱性能。同時耙吸式挖泥船尤其是大中型耙吸船憑借其自身抗風能力強的特點,可以在風浪大而又無掩護的海港、錨地、進港航道等水域進行施工作業,施工效率受海況、天氣等自然因素影響較低。

  (2)耙吸式挖泥船適用性廣隨著疏浚技術的不斷進步,如新型耙頭、高壓沖水、潛水泵的運用和耙齒的改良,耙吸式挖泥船性能得到不斷提高,適用于絕大多數河床與海床的土石方開挖。耙吸式挖泥船由于不需要在施工作業過程中進行拋錨以及纜索固定,也不需要拖輪、泥駁等輔助船舶配合,靠其自身性能可以完成自航、自挖、自載及自卸流程,可以將所挖掘出來的泥沙運往指定的拋泥點進行開艙卸泥,使耙吸式挖泥船的工作水域大大減小,對于來往船只的影響較小,適用于各種有通航要求的運河以及港口施工,同時也可以憑借其高效的航行性能適合在較為狹窄的水道中進行施工作業。

2.耙吸式挖泥船的自身劣勢。

  耙吸式挖泥船對于較硬與顆粒較大的粘土與砂石難以進行挖掘,工作效率會有大幅度的下降,最適用于挖掘較為松軟、顆粒較小的淤泥和流沙(挖掘淤泥時工作效率最高)。

  另外,耙吸式挖泥船對泥沙進行挖掘時,由于其是利用泥泵的真空吸力作用,會將施工水域中的水一起吸入耙吸式挖泥船上的泥艙,影響了其單次的挖泥量與工作產量。

四、耙吸式挖泥船的施工方法

1.裝艙(裝艙溢流)施工法。

  裝艙(裝艙溢流)施工法是現今為止我國使用頻率較多的一種常規施工方法,也是最為基本的方法。裝艙(裝艙溢流)施工法是海床或河床要有足夠的深度、空間來滿足船舶裝載吃水、航行、調頭等要求,還要有適宜的拋泥區,當滿足了以上條件后方可選擇此施工法進行施工作業。耙吸式挖泥船先定位上線下放耙頭至規定的地點和深度,通過船上的推進裝置,使耙吸船在航行中拖曳耙頭進行擾松作業,靠離心泵抽吸作用將低濃度泥漿吸至耙吸式挖泥船自身設置的泥艙中,同時打開溢流口邊挖泥裝艙邊溢流,當船舶裝艙量和船體吃水深度達到施工要求后,停止挖泥作業,提升耙臂和耙頭出水,再航行到指定的拋泥區將高濃度的泥漿卸下,然后空載返航到原挖泥作業區定位上線,繼續進行下一循環挖泥作業的一體化工業生產流程。


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